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閥門電動裝置工作原理

瀏覽次數:2481發(fā)布日期:2013-01-14

閥門電動裝置是實現閥門程控、自控和遙控*的驅動設備,其運動過程可由行程、轉矩或軸向推力的大小來控制。由于閥門電動裝置的工作特性和利用率取決于閥門的種類、裝置工作規(guī)范及閥門在管線或設備上的位置。
電動裝置一般由下列部分組成:
電動機,特點是過載能力強﹑起動轉矩大﹑轉動慣量小,短時﹑斷續(xù)工作。
減速機構,用以減低電動機的輸出轉速。
行程控制機構,用以調節(jié)和準確控制閥門的啟閉位置。
轉矩限制機構,用以調節(jié)轉矩(或推力)并使之不超過預定值。
手動﹑電動切換機構,進行手動或電動操作的聯鎖機構。
開度指示器,用以顯示閥門在啟閉過程中所處的位置。
一、根據閥門類型選擇電動執(zhí)行器
1。角行程電動執(zhí)行器(轉角《360度)適用于蝶閥、球閥、旋塞閥等。
電動執(zhí)行器輸出軸的轉動小于一周,即小于360度,通常為90度就實現閥門的啟閉過程控制。此類電動執(zhí)行器根據安裝接口方式的不同又分為直連式、底座曲柄式兩種。
A)直連式:是指電動執(zhí)行器輸出軸與閥桿直連安裝的形式。
B)底座曲柄式:是指輸出軸通過曲柄與閥桿連接的形式。
2。多回轉電動執(zhí)行器(轉角》360度)適用于閘閥、截止閥等。電動執(zhí)行器輸出軸的轉動大于一周,即大于360度,一般需多圈才能實現閥門的啟閉過程控制。
3。直行程(直線運動)適用于單座調節(jié)閥、雙座調節(jié)閥等。電動執(zhí)行器輸出軸的運動為直線運動式,不是轉動形式。
二、根據生產工藝控制要求確定電動執(zhí)行器的控制模式
1。開關型(開環(huán)控制)開關型電動執(zhí)行器一般實現對閥門的開或關控制,閥門要么處于全開位置,要么處于全關位置,此類閥門不需對介質流量進行控制。
特別值得一提的是開關型電動執(zhí)行器因結構形式的不同還可分為分體結構和一體化結構。選型時必需對此做出說明,不然經常會發(fā)生在現場安裝時與控制系統(tǒng)沖突等不匹配現像。
A)分體結構(通常稱為普通型):控制單元與電動執(zhí)行器分離,電動執(zhí)行器不能單獨實現對閥門的控制,必需外加控制單元才能實現控制,一般外部采用控制器或控制柜形式進行配套。此結構的缺點是不便于系統(tǒng)整體安裝,增加接線及安裝費用,且容易出現故障,當故障發(fā)生時不便于診斷和維修,性價比不理想。
B)一體化結構(通常稱為整體型):控制單元與電動執(zhí)行器封裝成一體,無需外配控制單元即可現實就地操作,遠程只需輸出相關控制信息就可對其進行操作。此結構的優(yōu)點是方便系統(tǒng)整體安裝,減少接線及安裝費用,容易診斷并排除故障。但傳統(tǒng)的一體化結構產品也有很多不完善的地方,所以產生了智能電動執(zhí)行器。
2。調節(jié)型(閉環(huán)控制)調節(jié)型電動執(zhí)行器不僅具有開關型一體化結構的功能,還能對閥門進行控制,調節(jié)介質流量。
A)控制信號類型(電流、電壓)調節(jié)型電動執(zhí)行器控制信號一般有電流信號(4~20MA、0~10MA)或電壓信號(0~5V、1~5V),選型時需明確其控制信號類型及參數。
B)工作形式(電開型、電關型)調節(jié)型電動執(zhí)行器工作方式一般為電開型(以4~20MA的控制為例,電開型是指4MA信號對應的是閥關,20MA對應的是閥開),另一種為電關型(以4-20MA的控制為例,電開型是指4MA信號對應的是閥開,20MA對應的是閥關)。
C)失信號保護失信號保護是指因線路等故障造成控制信號丟失時,電動執(zhí)行器將控制閥門啟閉到設定的保護值,常見的保護值為全開、全關、保持原位三種情況。
三、根據使用環(huán)境和防爆等級分類的電動裝置根據使用環(huán)境和防爆等級要求,閥門的電動裝置可分為普通型、戶外型、隔爆型、戶外隔爆型等。
四、根據閥門所需的扭力確定電動執(zhí)行器的輸出扭力閥門啟閉所需的扭力決定著電動執(zhí)行器選擇多大的輸出扭力,一般由使用者提出或閥門廠家自行選配,做為執(zhí)行器廠家只對執(zhí)行器的輸出扭力負責,閥門正常啟閉所需的扭力由閥門口徑大小、工作壓力等因素決定,但因閥門廠家加工精度、裝配工藝有所區(qū)別,所以不同廠家生產的同規(guī)格閥門所需扭力也有所區(qū)別,即使是同個閥門廠家生產的同規(guī)格閥門扭力也有所差別,當選型時執(zhí)行器的扭力選擇太小就會造成無法正常啟閉閥門,因此電動執(zhí)行器必需選擇一個合理的扭力范圍。
五、正確選擇閥門電動裝置的依據:操作力矩:操作力矩是選擇閥門電動裝置的zui主要參數,電動裝置輸出力矩應為閥門操作zui大力矩的1.2~1.5倍。操作推力:閥門電動裝置的主機結構有兩種:一種是不配置推力盤,直接輸出力矩;另一種是配置推力盤,輸出力矩通過推力盤中的閥桿螺母轉換為輸出推力。輸出軸轉動圈數:閥門電動裝置輸出軸轉動圈數的多少與閥門的公稱通徑、閥桿螺距、螺紋頭數有關,要按M=H/ZS計算(M為電動裝置應滿足的總轉動圈數,H為閥門開啟高度,S為閥桿傳動螺紋螺距,Z為閥桿螺紋頭數)。閥桿直徑:對多回轉類明桿閥門,如果電動裝置允許通過的zui大閥桿直徑不能通過所配閥門的閥桿,便不能組裝成電動閥門。因此,電動裝置空心輸出軸的內徑必須大于明桿閥門的閥桿外徑。對部分回轉閥門以及多回轉閥門中的暗桿閥門,雖不用考慮閥桿直徑的通過問題,但在選配時亦應充分考慮閥桿直徑與鍵槽的尺寸,使組裝后能正常工作。輸出轉速:閥門的啟閉速度若過快,易產生水擊現象。因此,應根據不同使用條件,選擇恰當的啟閉速度。
 

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