વાલ્વ એક્ટ્યુએટરનો પરિચય

વાલ્વ એક્ટ્યુએટર્સ

વાલ્વ એક્ટ્યુએટરને વાલ્વ ચલાવવા માટે જરૂરી ટોર્ક અને ઓટોમેટિક એક્ટ્યુએશનની જરૂરિયાત સહિત સંખ્યાબંધ પરિબળોના આધારે પસંદ કરવામાં આવે છે. એક્ટ્યુએટરના પ્રકારોમાં મેન્યુઅલ હેન્ડવ્હીલ, મેન્યુઅલ લીવર, ઇલેક્ટ્રિકલ મોટર, ન્યુમેટિક, સોલેનોઇડ, હાઇડ્રોલિક પિસ્ટન અને સેલ્ફ-એક્યુએટેડનો સમાવેશ થાય છે. મેન્યુઅલ હેન્ડવ્હીલ અને લીવર સિવાયના તમામ એક્ટ્યુએટર્સ ઓટોમેટિક એક્ટ્યુએશન માટે સ્વીકાર્ય છે.

મેન્યુઅલ, ફિક્સ્ડ અને હેમર એક્ટ્યુએટર્સ
મેન્યુઅલ એક્ટ્યુએટર્સ વાલ્વને કોઈપણ સ્થિતિમાં મૂકવા માટે સક્ષમ છે પરંતુ સ્વચાલિત કામગીરીને મંજૂરી આપતા નથી. સૌથી સામાન્ય પ્રકારનું મિકેનિકલ એક્ટ્યુએટર હેન્ડવ્હીલ છે. આ પ્રકારમાં સ્ટેમ પર ફિક્સ કરેલા હેન્ડવ્હીલ્સ, હેમર હેન્ડવ્હીલ્સ અને ગિયર્સ દ્વારા સ્ટેમ સાથે જોડાયેલા હેન્ડવ્હીલ્સનો સમાવેશ થાય છે.

હેન્ડવ્હીલ્સ સ્ટેમ પર નિશ્ચિત છે
સ્ટેમ પર ફિક્સ કરેલા જમણા હાથના વ્હીલ્સ પરની છબીમાં દર્શાવ્યા મુજબ વ્હીલનો માત્ર યાંત્રિક લાભ પૂરો પાડે છે. જ્યારે આ વાલ્વ ઊંચા ઓપરેટિંગ તાપમાનના સંપર્કમાં આવે છે, ત્યારે વાલ્વ બંધન કાર્ય મુશ્કેલ બનાવે છે.

હેમર હેન્ડવ્હીલ
ઇમેજમાં દર્શાવ્યા મુજબ, હેમર હેન્ડવ્હીલ તેના વળાંકના એક ભાગમાંથી મુક્તપણે ફરે છે અને પછી ગૌણ વ્હીલ પરના લૂગ સાથે અથડાય છે. ગૌણ વ્હીલ વાલ્વ સ્ટેમ સાથે જોડાયેલ છે. આ ગોઠવણી સાથે, વાલ્વને ચુસ્ત બંધ કરવા માટે બંધ કરી શકાય છે અથવા જો તે અટકી ગયો હોય તો તેને પાઉન્ડ કરી શકાય છે.

મેન્યુઅલી સંચાલિત ગિયરબોક્સ

જો મેન્યુઅલી-ઓપરેટેડ વાલ્વ માટે વધારાના યાંત્રિક લાભ જરૂરી હોય, તો વાલ્વ બોનેટને ઇમેજમાં દર્શાવ્યા પ્રમાણે મેન્યુઅલી-ઓપરેટેડ ગિયર હેડ સાથે ફીટ કરવામાં આવે છે. પિનિયન શાફ્ટ સાથે જોડાયેલ ખાસ રેંચ અથવા હેન્ડવ્હીલ એક વ્યક્તિને વાલ્વ ચલાવવાની પરવાનગી આપે છે જ્યારે ગિયરના લાભ વિના બે વ્યક્તિઓની જરૂર પડી શકે છે. કારણ કે વાલ્વ સ્ટેમનો એક વળાંક ઉત્પન્ન કરવા માટે પિનિયનના ઘણા વળાંક જરૂરી છે, મોટા વાલ્વનો કાર્યકારી સમય અપવાદરૂપે લાંબો છે. પિનિયન શાફ્ટ સાથે જોડાયેલ પોર્ટેબલ એર મોટર્સનો ઉપયોગ વાલ્વ ઓપરેટિંગ સમય ઘટાડે છે.

મેન્યુઅલી સંચાલિત ગિયરબોક્સ

જો મેન્યુઅલી-ઓપરેટેડ વાલ્વ માટે વધારાના યાંત્રિક લાભ જરૂરી હોય, તો વાલ્વ બોનેટને ઇમેજમાં દર્શાવ્યા પ્રમાણે મેન્યુઅલી-ઓપરેટેડ ગિયર હેડ સાથે ફીટ કરવામાં આવે છે. પિનિયન શાફ્ટ સાથે જોડાયેલ ખાસ રેંચ અથવા હેન્ડવ્હીલ એક વ્યક્તિને વાલ્વ ચલાવવાની પરવાનગી આપે છે જ્યારે ગિયરના લાભ વિના બે વ્યક્તિઓની જરૂર પડી શકે છે. કારણ કે વાલ્વ સ્ટેમનો એક વળાંક ઉત્પન્ન કરવા માટે પિનિયનના ઘણા વળાંક જરૂરી છે, મોટા વાલ્વનો કાર્યકારી સમય અપવાદરૂપે લાંબો છે. પિનિયન શાફ્ટ સાથે જોડાયેલ પોર્ટેબલ એર મોટર્સનો ઉપયોગ વાલ્વ ઓપરેટિંગ સમય ઘટાડે છે.

ઇલેક્ટ્રિક મોટર એક્ટ્યુએટર્સ

ઇલેક્ટ્રિક મોટર્સ વાલ્વના મેન્યુઅલ, અર્ધ-સ્વચાલિત અને સ્વચાલિત કામગીરીની પરવાનગી આપે છે. મોટર્સનો ઉપયોગ મોટેભાગે ઓપન-ક્લોઝ ફંક્શન્સ માટે થાય છે, જો કે તે નીચેની ઈમેજમાં દર્શાવ્યા મુજબ વાલ્વને કોઈપણ પોઈન્ટ ઓપનિંગમાં ગોઠવવા માટે અનુકૂળ હોય છે. મોટર સામાન્ય રીતે ઉલટાવી શકાય તેવું, હાઇ સ્પીડ પ્રકાર હોય છે જે મોટરની ઝડપ ઘટાડવા માટે ગિયર ટ્રેન દ્વારા જોડાયેલ હોય છે અને તેના કારણે સ્ટેમ પર ટોર્ક વધે છે. મોટરના પરિભ્રમણની દિશા ડિસ્ક ગતિની દિશા નક્કી કરે છે.
ઇલેક્ટ્રિકલ એક્ટ્યુએશન અર્ધ-સ્વચાલિત હોઈ શકે છે, જેમ કે જ્યારે મોટર નિયંત્રણ સિસ્ટમ દ્વારા શરૂ થાય છે. હેન્ડવ્હીલ, જેને ગિયર ટ્રેન સાથે જોડી શકાય છે, તે વાલ્વના મેન્યુઅલ સંચાલન માટે પ્રદાન કરે છે. મોટરને સંપૂર્ણ ખુલ્લા અને સંપૂર્ણ બંધ વાલ્વની સ્થિતિ પર આપમેળે બંધ કરવા માટે સામાન્ય રીતે મર્યાદા સ્વીચો આપવામાં આવે છે. મર્યાદા સ્વીચો વાલ્વની સ્થિતિ દ્વારા અથવા મોટરના ટોર્ક દ્વારા શારીરિક રીતે સંચાલિત થાય છે.

હાઇડ્રોલિક એક્ટ્યુએટર્સ

હાઇડ્રોલિક એક્ટ્યુએટર્સ વાલ્વની અર્ધ-સ્વચાલિત અથવા સ્વચાલિત સ્થિતિ પ્રદાન કરે છે, જે ન્યુમેટિક એક્ટ્યુએટર્સની જેમ જ છે. આ એક્ટ્યુએટર્સ સિગ્નલના દબાણને વાલ્વ સ્ટેમ મોશનમાં રૂપાંતરિત કરવા માટે પિસ્ટનનો ઉપયોગ કરે છે. હાઇડ્રોલિક પ્રવાહી પિસ્ટનની બંને બાજુએ ખવડાવવામાં આવે છે જ્યારે બીજી બાજુ ડ્રેનેજ અથવા લોહી વહેતું હોય છે. પાણી અથવા તેલનો ઉપયોગ હાઇડ્રોલિક પ્રવાહી તરીકે થાય છે. સોલેનોઇડ વાલ્વનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે હાઇડ્રોલિક પ્રવાહીના સ્વચાલિત નિયંત્રણ માટે વાલ્વને ખોલવા અથવા બંધ થવાના નિર્દેશન માટે થાય છે. મેન્યુઅલ વાલ્વનો ઉપયોગ હાઇડ્રોલિક પ્રવાહીને નિયંત્રિત કરવા માટે પણ થઈ શકે છે; આમ અર્ધ-સ્વચાલિત કામગીરી પૂરી પાડે છે.

સ્વ-પ્રવૃત્ત વાલ્વ

સ્વ-પ્રવૃત્ત વાલ્વ વાલ્વને સ્થિત કરવા માટે સિસ્ટમ પ્રવાહીનો ઉપયોગ કરે છે. રિલીફ વાલ્વ, સેફ્ટી વાલ્વ, ચેક વાલ્વ અને સ્ટીમ ટ્રેપ્સ સ્વ-એક્ટ્યુએટેડ વાલ્વના ઉદાહરણો છે. આ તમામ વાલ્વ વાલ્વને સક્રિય કરવા માટે સિસ્ટમ પ્રવાહીની કેટલીક લાક્ષણિકતાનો ઉપયોગ કરે છે. આ વાલ્વના સંચાલન માટે સિસ્ટમ પ્રવાહી ઊર્જાની બહાર શક્તિનો કોઈ સ્ત્રોત જરૂરી નથી.

સિંગલ સોલેનોઇડ વાલ્વસોલેનોઇડ ડી-એનર્જાઇઝ્ડ વાલ્વની સ્થિતિને આધારે ફેઇલ ઓપન અથવા ફેઇલ બંધ કહેવામાં આવે છે. ફેલ ઓપન સોલેનોઈડ વાલ્વ સ્પ્રિંગ પ્રેશર દ્વારા ખોલવામાં આવે છે અને સોલેનોઈડને એનર્જી કરીને બંધ કરવામાં આવે છે. નિષ્ફળ બંધ સોલેનોઇડ વાલ્વ વસંતના દબાણથી બંધ થાય છે અને સોલેનોઇડને શક્તિ આપીને ખોલવામાં આવે છે. ડબલ સોલેનોઇડ વાલ્વ સામાન્ય રીતે "જેમ છે તેમ" નિષ્ફળ જાય છે. એટલે કે, જ્યારે બંને સોલેનોઇડ્સ ડી-એનર્જાઇઝ્ડ હોય ત્યારે વાલ્વની સ્થિતિ બદલાતી નથી.
સોલેનોઇડ વાલ્વનો એક ઉપયોગ હવા પ્રણાલીઓમાં છે જેમ કે ન્યુમેટિક વાલ્વ એક્ટ્યુએટરને હવા સપ્લાય કરવા માટે વપરાય છે. સોલેનોઇડ વાલ્વનો ઉપયોગ ન્યુમેટિક એક્ટ્યુએટરને હવાના પુરવઠાને નિયંત્રિત કરવા અને આ રીતે ન્યુમેટિક એક્ટ્યુએટેડ વાલ્વની સ્થિતિને નિયંત્રિત કરવા માટે થાય છે.

પાવર એક્ટ્યુએટર્સની ઝડપ

છોડની સલામતી વિચારણાઓ ચોક્કસ સલામતી-સંબંધિત વાલ્વ માટે વાલ્વની ઝડપ નક્કી કરે છે. જ્યાં સિસ્ટમ ખૂબ જ ઝડપથી અલગ અથવા ખુલ્લી હોવી જોઈએ, ત્યાં ખૂબ જ ઝડપી વાલ્વ એક્ટ્યુએશન જરૂરી છે. જ્યાં વાલ્વ ખોલવાથી ગરમ સિસ્ટમમાં પ્રમાણમાં ઠંડા પાણીનું ઇન્જેક્શન થાય છે, ત્યાં થર્મલ આંચકાને ઘટાડવા માટે ધીમી શરૂઆત જરૂરી છે. એન્જિનિયરિંગ ડિઝાઇન ગતિ અને શક્તિની જરૂરિયાતો અને એક્ટ્યુએટરને ઊર્જાની ઉપલબ્ધતાને આધારે સલામતી સંબંધિત વાલ્વ માટે એક્ટ્યુએટર પસંદ કરે છે.

સામાન્ય રીતે, હાઇડ્રોલિક, ન્યુમેટિક અને સોલેનોઇડ એક્ટ્યુએટર્સ દ્વારા સૌથી ઝડપી એક્ટ્યુએશન આપવામાં આવે છે. જો કે, સોલેનોઇડ્સ મોટા વાલ્વ માટે વ્યવહારુ નથી કારણ કે તેમના કદ અને શક્તિની જરૂરિયાતો વધુ પડતી હશે. ઉપરાંત, હાઇડ્રોલિક અને ન્યુમેટિક એક્ટ્યુએટરને હાઇડ્રોલિક અથવા ન્યુમેટિક ઊર્જા પ્રદાન કરવા માટે સિસ્ટમની જરૂર છે. કોઈપણ કિસ્સામાં એક્ટ્યુએશનની ઝડપ હાઇડ્રોલિક અથવા ન્યુમેટિક લાઇનમાં યોગ્ય કદના ઓરિફિસ ઇન્સ્ટોલ કરીને સેટ કરી શકાય છે. અમુક કિસ્સાઓમાં, વાલ્વ સ્પ્રિંગ પ્રેશર દ્વારા બંધ કરવામાં આવે છે, જે વાલ્વને ખુલ્લો રાખવા માટે હાઇડ્રોલિક અથવા વાયુયુક્ત દબાણ દ્વારા વિરોધ કરવામાં આવે છે.

ઇલેક્ટ્રિકલ મોટર્સ પ્રમાણમાં ઝડપી એક્ટ્યુએશન પ્રદાન કરે છે. વાસ્તવિક વાલ્વ સ્પીડ મોટર સ્પીડ અને ગિયર રેશિયોના સંયોજન દ્વારા સેટ કરવામાં આવે છે. આ સંયોજનને લગભગ બે સેકન્ડથી લઈને કેટલીક સેકન્ડની શ્રેણીમાં સંપૂર્ણ વાલ્વ મુસાફરી પ્રદાન કરવા માટે પસંદ કરી શકાય છે.

વાલ્વ પોઝિશન સંકેત

ઓપરેટરોને પ્લાન્ટની જાણકાર કામગીરીની પરવાનગી આપવા માટે ચોક્કસ વાલ્વની સ્થિતિના સંકેતની જરૂર પડે છે. આવા વાલ્વ માટે, રિમોટ વાલ્વ પોઝિશન સંકેત પોઝિશન લાઇટના સ્વરૂપમાં આપવામાં આવે છે જે દર્શાવે છે કે વાલ્વ ખુલ્લા છે કે બંધ છે. રિમોટ વાલ્વ પોઝિશન ઈન્ડિકેશન સર્કિટ પોઝિશન ડિટેક્ટરનો ઉપયોગ કરે છે જે સ્ટેમ અને ડિસ્ક પોઝિશન અથવા એક્ટ્યુએટર પોઝિશનનો અનુભવ કરે છે. પોઝિશન ડિટેક્ટરનો એક પ્રકાર યાંત્રિક મર્યાદા સ્વીચ છે, જે વાલ્વ ચળવળ દ્વારા શારીરિક રીતે સંચાલિત થાય છે.

બીજો પ્રકાર ચુંબકીય સ્વીચો અથવા ટ્રાન્સફોર્મર્સ છે જે તેમના ચુંબકીય કોરોની હિલચાલને સમજે છે, જે વાલ્વ ચળવળ દ્વારા શારીરિક રીતે સંચાલિત થાય છે.

સ્થાનિક વાલ્વ પોઝિશન સંકેત એ વાલ્વની કેટલીક દૃષ્ટિથી સમજી શકાય તેવી લાક્ષણિકતાનો સંદર્ભ આપે છે જે વાલ્વની સ્થિતિ સૂચવે છે. સ્ટેમ વાલ્વની વધતી સ્થિતિ સ્ટેમની સ્થિતિ દ્વારા સૂચવવામાં આવે છે. નોનરાઇઝિંગ સ્ટેમ વાલ્વમાં કેટલીકવાર નાના યાંત્રિક પોઇન્ટર હોય છે જે વાલ્વ એક્ટ્યુએટર દ્વારા વાલ્વ ઓપરેશન સાથે વારાફરતી ચલાવવામાં આવે છે. પાવર એક્ટ્યુએટેડ વાલ્વમાં સામાન્ય રીતે યાંત્રિક પોઇન્ટર હોય છે જે સ્થાનિક વાલ્વની સ્થિતિનો સંકેત આપે છે. બીજી બાજુ, કેટલાક વાલ્વમાં સ્થિતિ સંકેત માટે કોઈ વિશેષતા હોતી નથી.

વાલ્વ એક્ટ્યુએટર્સ સારાંશ

• મેન્યુઅલ એક્ટ્યુએટર્સ એ વાલ્વ એક્ટ્યુએટર્સનો સૌથી સામાન્ય પ્રકાર છે. મેન્યુઅલ એક્ટ્યુએટર્સમાં વાલ્વ સ્ટેમ સાથે સીધા જ જોડાયેલા હેન્ડવ્હીલ્સ અને યાંત્રિક લાભ પૂરો પાડવા માટે ગિયર્સ દ્વારા જોડાયેલા હેન્ડવ્હીલ્સનો સમાવેશ થાય છે.
• ઇલેક્ટ્રીક મોટર એક્ટ્યુએટર્સમાં વાલ્વ સ્ટેમ સાથે ગિયર ટ્રેન દ્વારા જોડાયેલ ઉલટાવી શકાય તેવી ઇલેક્ટ્રિક મોટર્સ હોય છે જે રોટેશનલ સ્પીડ ઘટાડે છે અને ટોર્ક વધારે છે.
• ન્યુમેટિક એક્ટ્યુએટર્સ વાલ્વને સ્થિત કરવા માટે બળ પ્રદાન કરવા માટે ડાયાફ્રેમની એક અથવા બંને બાજુએ હવાના દબાણનો ઉપયોગ કરે છે.
• હાઇડ્રોલિક એક્ટ્યુએટર્સ વાલ્વને સ્થિત કરવા માટે જરૂરી બળ પ્રદાન કરવા માટે પિસ્ટનની એક અથવા બંને બાજુએ દબાણયુક્ત પ્રવાહીનો ઉપયોગ કરે છે.
• સોલેનોઇડ એક્ટ્યુએટર્સમાં વાલ્વ સ્ટેમ સાથે ચુંબકીય ગોકળગાય જોડાયેલ હોય છે. વાલ્વને સ્થિત કરવા માટેનું બળ વાલ્વ સ્ટેમ પરના ગોકળગાય અને વાલ્વ એક્ટ્યુએટરમાં ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટની કોઇલ વચ્ચેના ચુંબકીય આકર્ષણથી આવે છે.