Fa uns anys, un client del sud-est asiàtic es va posar en contacte amb nosaltres sobre un projecte d'automatització de vàlvules per a una instal·lació de tractament d'aigua.
Les vàlvules ja s'havien comprat. El sistema de control estava preparat. S'havia acabat el calendari d'instal·lació.
Tot semblava encertat fins que va sorgir una pregunta:
"Quin actuador pneumàtic de 90 graus hem d'utilitzar?"
A primera vista, la resposta semblava senzilla. El projecte va utilitzar diverses vàlvules de papallona de 8 polzades i diverses vàlvules de bola. El client va suposar que la selecció d'un actuador era només una qüestió de fer coincidir la mida de la vàlvula.
Unes setmanes més tard, però, algunes vàlvules estaven lluitant per assolir la seva posició totalment tancada durant les proves.
El problema no era la qualitat de l'actuador.
El problema va ser la selecció de l'actuador.
Aquest és un dels errors més comuns que veiem en el camp. Molts compradors se centren en la mida de la vàlvula quan haurien de centrar-se en el parell de la vàlvula, les condicions de funcionament i els marges de seguretat.
A WUXI XINMING AUTO-CONTROL VALVES INDUSTRY CO., LTD., ajudem els clients a automatitzar les vàlvules cada dia i una lliçó segueix sent constant:
La millor selecció de l'actuador comença per comprendre l'aplicació, no el catàleg.
Per què la mida de la vàlvula sola no explica tota la història
Una de les idees errònies més grans en l'automatització de vàlvules és que les vàlvules més grans sempre requereixen actuadors més grans.
En realitat, dues vàlvules de la mateixa mida poden tenir requisits de parell completament diferents.
Recordo un projecte que implicava dues vàlvules de 10 polzades.
Un d'ells era una-vàlvula de papallona amb seient suau que s'utilitzava en un sistema d'aigua neta.
L'altra era una vàlvula de bola-de seient metàl·lic que funcionava en condicions de pressió més alta.
Tot i que ambdues vàlvules compartien la mateixa mida nominal, la vàlvula de bola requeria un parell operatiu significativament més gran.
Si haguéssim seleccionat els actuadors basant-se únicament en el diàmetre de la vàlvula, una de les vàlvules hauria estat molt reduïda.
Pas 1: determineu el parell de la vàlvula
Abans de seleccionar qualsevol actuador pneumàtic de 90 graus, la primera tasca és identificar el parell necessari de la vàlvula.
Els fabricants solen oferir:
- Parell de ruptura
- Parell de funcionament
- Parell de seient
- Parell de desplaçament
Entre aquests valors, el parell de ruptura sol mereix una atenció especial perquè sovint és el punt de parell més alt durant el funcionament.
En un projecte de planta química, els dipòsits acumulats dins de la vàlvula van augmentar el parell de trencament amb el temps. La mida original de l'actuador va deixar poc marge de seguretat i, després de diversos anys, les vàlvules es van fer difícils d'operar.
Un actuador seleccionat correctament hauria de tenir en compte aquests canvis-reals.
Pas 2: entendre la diferència entre les vàlvules de bola i les vàlvules de papallona
Tot i que tots dos fan servir un quart-de gir, es comporten de manera diferent.
Vàlvules de bola
Les vàlvules de bola generalment requereixen:
- Major parell de trencament
- Força de segellat forta
- Major reserva de parell
La pressió del procés pot influir significativament en el parell de funcionament.
En aplicacions d'-alta pressió, la mida de l'actuador és especialment important.
Vàlvules de papallona
Les vàlvules de papallona solen requerir:
- Menor parell de funcionament
- Resposta més ràpida
- Menys sortida de l'actuador per a mides similars
Tanmateix, les vàlvules de papallona més grans encara poden requerir un parell de torsió substancial, especialment en sistemes{0}}de gran flux.
No assumeixis mai que una vàlvula de papallona necessita automàticament un petit actuador.
Pas 3: considereu la pressió de funcionament
Una lliçó que hem après d'anys de suport de camp és que la pressió operativa sovint ho canvia tot.
Una vàlvula provada en un taller pot funcionar perfectament.
La mateixa vàlvula instal·lada en una línia de procés en viu pot comportar-se de manera molt diferent.
Recordo estar al costat d'una canonada acabada de posar en marxa mentre els operadors provaven vàlvules automatitzades per primera vegada.
Sota la pressió real del sistema, diverses vàlvules requerien notablement més força per moure's de la que tenien durant les proves de fàbrica.
Afortunadament, s'havien inclòs marges de mida de l'actuador adequats.
Sense aquesta capacitat addicional, el projecte podria haver enfrontat problemes de funcionament immediats.
Pas 4: apliqueu un factor de seguretat
Els enginyers experimentats rarament dimensionen els actuadors utilitzant valors de parell exactes.
En canvi, apliquen factors de seguretat per compensar:
- Desgast de la vàlvula
- Canvis de procés
- La fricció augmenta
- Toleràncies de fabricació
- Condicions futures de funcionament
Una petita inversió en capacitat de parell addicional avui pot evitar una solució de problemes costosa més endavant.
Això és especialment important per a les vàlvules que funcionen contínuament o són de difícil accés per al manteniment.
Pas 5: Decidiu entre una acció simple i una doble acció
Una de les primeres preguntes que fem als clients és:
"Què passa si falla el subministrament d'aire?"
La resposta normalment determina el tipus d'actuador.
Acció simple (retorn de primavera)
Adequat quan es requereix un funcionament-de seguretat.
Les aplicacions típiques inclouen:
- Sistemes d'aturada d'emergència
- Vàlvules de seguretat
- Control de processos crítics
Si es perd la pressió de l'aire, la molla condueix automàticament la vàlvula a la seva posició predeterminada.
Doble acció
Ideal quan:
- Es necessita un parell màxim
- El subministrament d'aire és estable
- La funció de-seguretat no és necessària
Els actuadors de doble efecte sovint proporcionen un parell més elevat dins d'un paquet més compacte.
Pas 6: Avaluació de les condicions ambientals
L'entorn d'instal·lació afecta la selecció de l'actuador més del que molts compradors s'adonen.
Fa uns anys, vam subministrar actuadors per a dues instal·lacions separades.
Un es trobava a l'interior d'una planta de fabricació neta.
L'altre estava assegut a menys d'un quilòmetre de la costa.
Tot i que les especificacions de la vàlvula eren gairebé idèntiques, els materials de l'actuador eren completament diferents.
El projecte costaner requeria una resistència a la corrosió millorada a causa de l'exposició constant a la sal.
Les condicions ambientals sempre han de formar part del procés de selecció.
Pas 7: comproveu la compatibilitat del muntatge
Res frena la instal·lació més ràpid que descobrir problemes de muntatge al lloc.
Abans de comprar, confirmeu:
- Normes de muntatge ISO 5211
- Dimensions de la tija de la vàlvula
- Compatibilitat amb l'eix motriu
- Requisits de muntatge d'accessoris
Hem vist projectes endarrerits simplement perquè una interfície d'actuador i vàlvula no es va comprovar correctament abans.
Uns minuts de verificació poden estalviar dies de frustració més tard.
Una autèntica lliçó del camp
Un projecte encara destaca a la meva memòria.
El client havia comprat actuadors a diversos proveïdors en funció principalment del preu.
Durant la posada en marxa, algunes vàlvules van funcionar bé.
Altres operaven de manera inconsistent.
Quan vam revisar el projecte, vam descobrir que s'havien utilitzat diferents mètodes de càlcul de parell a tot el sistema.
Alguns actuadors tenien marges de seguretat generosos.
D'altres gairebé no en tenien.
El resultat va ser una xarxa de vàlvules amb una fiabilitat inconsistent.
Finalment, el client va estandarditzar la mida de l'actuador a tota la instal·lació.
El manteniment es va fer més fàcil, l'inventari de recanvis es va simplificar i el rendiment operatiu va millorar.
Aquesta experiència va reforçar una lliçó important:
La selecció de l'actuador no es tracta només de comprar un producte. Es tracta de garantir-la fiabilitat del sistema a llarg termini.
Pensaments finals
La selecció d'un actuador pneumàtic de 90 graus per a vàlvules de bola i vàlvules de papallona implica molt més que fer coincidir la mida de la vàlvula.
Els millors resultats provenen de la comprensió:
- Requisits de parell de vàlvula
- Pressió de funcionament
- Marges de seguretat
- Condicions ambientals
- Requisits de-sense errors
- Compatibilitat de muntatge
A WUXI XINMING AUTO-CONTROL VALVES INDUSTRY CO., LTD., hem descobert que els clients que inverteixen temps en la selecció adequada dels actuadors gairebé sempre experimenten menys problemes operatius i menors costos del cicle de vida.
Un actuador seleccionat correctament pot no cridar mai l'atenció una vegada que el sistema està en funcionament.
Però anys més tard, quan la vàlvula continua obrint i tancant de manera fiable cada dia, aquest procés de selecció acurat demostra el seu valor.
