Увод у актуаторе вентила

Вентил Ацтуаторс

Погони вентила се бирају на основу бројних фактора укључујући обртни момент потребан за рад вентила и потребу за аутоматским активирањем. Типови актуатора укључују ручни ручни точак, ручну полугу, електрични мотор, пнеуматски, соленоидни, хидраулички клип и самопокрећући се. Сви актуатори осим ручног ручног точка и полуге су прилагодљиви за аутоматско активирање.

Ручни, фиксни и чекић актуатори
Ручни актуатори могу поставити вентил у било који положај, али не дозвољавају аутоматски рад. Најчешћи тип механичког актуатора је ручни точак. Овај тип укључује ручне точкове фиксиране на вретену, ручне точкове са чекићем и ручне точкове повезане са вретеном преко зупчаника.

Ручни точкићи фиксирани на вретену
Као што је илустровано на слици на десној страни ручни точкови причвршћени за вретено пружају само механичку предност точка. Када су ови вентили изложени високим радним температурама, везивање вентила отежава рад.

Хаммер Хандвхеел
Као што је илустровано на слици, ручни точак чекића се слободно креће кроз део свог окрета, а затим удара о ушицу на секундарном точку. Секундарни точак је причвршћен за вретено вентила. Са овим распоредом, вентил може да се затвори за чврсто затварање или да се отвори ако се заглави.

Мењач са ручним управљањем

Ако је потребна додатна механичка предност за вентил са ручним управљањем, поклопац вентила је опремљен главама зупчаника са ручним управљањем као што је илустровано на слици. Специјални кључ или ручни точак причвршћен на осовину зупчаника омогућава једној особи да управља вентилом када су две особе потребне без предности у зупчанику. Пошто је потребно неколико обртаја зупчаника да би се произвео један обрт стабла вентила, време рада великих вентила је изузетно дуго. Употреба преносивих ваздушних мотора повезаних на осовину зупчаника смањује време рада вентила.

Мењач са ручним управљањем

Ако је потребна додатна механичка предност за вентил са ручним управљањем, поклопац вентила је опремљен главама зупчаника са ручним управљањем као што је илустровано на слици. Специјални кључ или ручни точак причвршћен на осовину зупчаника омогућава једној особи да управља вентилом када су две особе потребне без предности у зупчанику. Пошто је потребно неколико обртаја зупчаника да би се произвео један обрт стабла вентила, време рада великих вентила је изузетно дуго. Употреба преносивих ваздушних мотора повезаних на осовину зупчаника смањује време рада вентила.

Електромоторни актуатори

Електромотори омогућавају ручни, полуаутоматски и аутоматски рад вентила. Мотори се углавном користе за функције отварања-затварања, иако су прилагодљиви за позиционирање вентила на било коју тачку отварања као што је илустровано на слици испод. Мотор је обично реверзибилног типа велике брзине повезан преко зупчаника како би се смањила брзина мотора и тиме повећао обртни момент на вретену. Смер ротације мотора одређује смер кретања диска.
Електрично активирање може бити полуаутоматско, као када се мотор покреће помоћу управљачког система. Ручни точак, који се може закачити за зупчаник, омогућава ручно управљање вентилом. Гранични прекидачи су обично предвиђени за аутоматско заустављање мотора у потпуно отвореним и потпуно затвореним позицијама вентила. Крајњи прекидачи се управљају или физички положајем вентила или торзионо обртним моментом мотора.

Хидраулични актуатори

Хидраулични актуатори обезбеђују полуаутоматско или аутоматско позиционирање вентила, слично пнеуматским актуаторима. Ови актуатори користе клип за претварање сигналног притиска у кретање стабла вентила. Хидраулична течност се доводи на обе стране клипа, док се друга страна испушта или одзрачи. Као хидраулична течност се користи вода или уље. Електромагнетни вентили се обично користе за аутоматску контролу хидрауличног флуида за усмеравање отварања или затварања вентила. Ручни вентили се такође могу користити за контролу хидрауличног флуида; чиме се обезбеђује полуаутоматски рад.

Самоактивни вентили

Вентили који се сами активирају користе системску течност за позиционирање вентила. Преливни вентили, сигурносни вентили, неповратни вентили и сифони за пару су примери вентила са самопокретањем. Сви ови вентили користе неке карактеристике системске течности за покретање вентила. За рад ових вентила није потребан извор енергије ван енергије течности система.

Појединачни соленоидни вентилиназивају се отварањем или затварањем у зависности од положаја вентила када је соленоид без напона. Отворени електромагнетни вентили се отварају притиском опруге и затварају напајањем соленоида. Неисправни затворени електромагнетни вентили се затварају притиском опруге и отварају напајањем соленоида. Двоструки електромагнетни вентили обично не раде „као што јесу“. То јест, положај вентила се не мења када су оба соленоида без напона.
Једна примена електромагнетних вентила је у ваздушним системима као што су они који се користе за довод ваздуха до пнеуматских покретача вентила. Електромагнетни вентили се користе за контролу довода ваздуха до пнеуматског актуатора, а тиме и положаја вентила са пнеуматским активирањем.

Брзина покретача снаге

Разматрања о безбедности постројења диктирају брзине вентила за одређене сигурносне вентиле. Тамо где систем мора бити веома брзо изолован или отворен, потребно је веома брзо активирање вентила. Тамо где отварање вентила доводи до убризгавања релативно хладне воде у топли систем, потребно је спорије отварање да би се топлотни удар свео на минимум. Инжењерски дизајн бира актуатор за сигурносне вентиле на основу захтева за брзином и снагом и доступности енергије за актуатор.

Генерално, најбрже активирање обезбеђују хидраулични, пнеуматски и соленоидни актуатори. Међутим, соленоиди нису практични за велике вентиле јер би њихова величина и захтеви за снагом били превелики. Такође, хидраулични и пнеуматски актуатори захтевају систем за обезбеђивање хидрауличке или пнеуматске енергије. Брзина активирања у оба случаја може се подесити уградњом отвора одговарајуће величине у хидрауличке или пнеуматске водове. У одређеним случајевима, вентил се затвара притиском опруге, чему се супротставља хидраулични или пнеуматски притисак да би вентил остао отворен.

Електрични мотори обезбеђују релативно брзо активирање. Стварна брзина вентила је подешена комбинацијом брзине мотора и степена преноса. Ова комбинација се може изабрати да обезбеди пун ход вентила у распону од око две секунде до неколико секунди.

Индикација положаја вентила

Оператери захтевају индикацију положаја одређених вентила да би омогућили рад са постројењем. За такве вентиле, даљинска индикација положаја вентила је обезбеђена у облику позицијских светла које показују да ли су вентили отворени или затворени. Кола за индикацију положаја вентила на даљину користе детектор положаја који детектује положај вретена и диска или положај актуатора. Један тип детектора положаја је механички гранични прекидач, којим се физички управља кретањем вентила.

Други тип су магнетни прекидачи или трансформатори који осећају кретање својих магнетних језгара, којима се физички управља кретањем вентила.

Локална индикација положаја вентила се односи на неку визуелно уочљиву карактеристику вентила која указује на положај вентила. Положај вентила који се подиже је означен положајем вретена. Вентили са стаблом без подизања понекад имају мале механичке показиваче којима се управља помоћу актуатора вентила истовремено са радом вентила. Вентили са електричним активирањем обично имају механички показивач који обезбеђује локалну индикацију положаја вентила. С друге стране, неки вентили немају никакву функцију за индикацију положаја.

Сажетак актуатора вентила

• Ручни актуатори су најчешћи тип актуатора вентила. Ручни актуатори укључују ручне точкове причвршћене директно на вретено вентила и ручне точкове причвршћене преко зупчаника како би се обезбедила механичка предност.
• Електромоторни актуатори се састоје од реверзибилних електромотора повезаних са стаблом вентила преко зупчаника који смањује брзину ротације и повећава обртни момент.
• Пнеуматски актуатори користе ваздушни притисак на једној или обе стране дијафрагме да би обезбедили силу за позиционирање вентила.
• Хидраулички актуатори користе течност под притиском на једној или обе стране клипа да обезбеде силу потребну за позиционирање вентила.
• Електромагнетни актуатори имају магнетну полугу причвршћену за вретено вентила. Сила за позиционирање вентила долази од магнетне привлачности између отвора на вретену вентила и завојнице електромагнета у актуатору вентила.