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閥門與自動化

更新時間:2021-03-20      點(diǎn)擊次數(shù):1666

為了成功的實(shí)現(xiàn)過程自動化,重要的是要確保閥門自身能夠滿足過程及管道內(nèi)介質(zhì)的特殊要求。通常生產(chǎn)過程和工藝介質(zhì)能夠決定閥門的種類,閥芯的類型以及閥內(nèi)件和閥門的結(jié)構(gòu)和材料。
閥門選擇好后接下來就要考慮自動化的要求即執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選擇。可以簡單的按兩種基本的閥門操作類型來考慮執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
1.旋轉(zhuǎn)式閥門(單回轉(zhuǎn)閥門)
這類閥門包括:旋塞閥、球閥、蝶閥以及風(fēng)門或擋板。這類閥門需要已要求的力矩進(jìn)行90度旋轉(zhuǎn)操作的執(zhí)行機(jī)構(gòu)
2.多回轉(zhuǎn)閥門
這類閥門可以是非旋轉(zhuǎn)提升式閥桿或旋轉(zhuǎn)非提升式桿,或者說是他們需要多轉(zhuǎn)操作去驅(qū)動閥門到開或關(guān)的位置。這類閥門包括:直通閥(截止閥)、閘閥、刀閘閥等。作為一種選擇,直線輸出的氣動或液動氣缸或薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)也開來驅(qū)動上述閥門。
目前共有四種類型的執(zhí)行機(jī)構(gòu),它們能夠使用不同的驅(qū)動能源,能夠操作各種類型的閥門。
1.電動多回轉(zhuǎn)式執(zhí)行機(jī)構(gòu)電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)
使用單相或三相電動機(jī)驅(qū)動齒輪或蝸輪蝸桿后驅(qū)動閥桿螺母,閥桿螺母使閥桿產(chǎn)生運(yùn)動使閥門打開或關(guān)閉。
多回轉(zhuǎn)式電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以快速驅(qū)動大尺寸閥門。為了保護(hù)閥門不受損壞,安裝在在閥門行程的終點(diǎn)的限位開關(guān)會切斷電機(jī)電源,同時當(dāng)安全力矩被超過時,力矩感應(yīng)裝置也會切斷電機(jī)電源,位置開關(guān)用于指示閥門的開關(guān)狀態(tài),安裝離合器裝置的手輪機(jī)構(gòu)可在電源故障時手動操作閥門。
這種類型執(zhí)行機(jī)構(gòu)的主要優(yōu)點(diǎn)是所有部件都安裝在一個殼體內(nèi),在這個防水、防塵、防爆的外殼內(nèi)集成了所有基本及*的功能。主要缺點(diǎn)是,當(dāng)電源故障時,閥門只能保持在原位,只有使用備用電源系統(tǒng),閥門才能實(shí)現(xiàn)故障安全位置(故障開或故障關(guān))
2.電動單回轉(zhuǎn)式執(zhí)行機(jī)構(gòu)
這種執(zhí)行機(jī)構(gòu)類似于電動多回轉(zhuǎn)執(zhí)行機(jī)構(gòu),主要差別是執(zhí)行機(jī)構(gòu)終輸出的是1/4轉(zhuǎn)記90度的運(yùn)動。新一代電動單回轉(zhuǎn)式執(zhí)行機(jī)構(gòu)結(jié)合了大部分多回轉(zhuǎn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的復(fù)雜功能,例如:使用非進(jìn)入式用戶友好的操作界面實(shí)現(xiàn)參數(shù)設(shè)定與診斷功能。
單回轉(zhuǎn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊可以安裝到小尺寸閥門上,通常輸出力矩可達(dá)800公斤米,另外應(yīng)為所需電源較小,它們可以安裝電池來實(shí)現(xiàn)故障安全操作。
3.流體驅(qū)動多回轉(zhuǎn)式或直線輸出執(zhí)行機(jī)構(gòu)
這種類型執(zhí)行機(jī)構(gòu)經(jīng)常用于操作直通閥(截止閥)和閘閥,它們使用氣動或液動操作方式。結(jié)構(gòu)簡單,工作可靠,很容易實(shí)現(xiàn)故障安全操作模式。
通常情況下人們使用電動多回轉(zhuǎn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)來驅(qū)動閘閥和截止閥,只有在無電源時才考慮使用液動或氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
4.流體驅(qū)動單回轉(zhuǎn)式執(zhí)行機(jī)構(gòu)
氣動、液動單回轉(zhuǎn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)非常通用,它們不需要電源并且結(jié)構(gòu)簡單,性能可靠。它們應(yīng)用的領(lǐng)域非常廣泛。通常輸出從幾公斤米到幾萬公斤米。它們使用氣缸及傳動裝置將直線運(yùn)動轉(zhuǎn)換為直角輸出,傳動裝置通常有:撥叉、齒輪齒條,杠桿。齒輪齒條在全行程范圍內(nèi)輸出相同力矩,它們非常適用于小尺寸閥門,撥叉具有較高效率在行程起點(diǎn)具有高力矩輸出非常適合于大口徑閥門。氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)一般安裝電磁閥、定位器或位置開關(guān)等附件來實(shí)現(xiàn)對閥門的控制和監(jiān)測。
這種類型執(zhí)行機(jī)構(gòu)很容易實(shí)現(xiàn)故障安全操作模式。

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