Fa uns anys, vaig rebre una trucada d'un supervisor de manteniment d'una depuradora.
Una de les seves vàlvules de papallona automatitzades havia deixat d'arribar a la posició totalment tancada. Els operadors inicialment van sospitar que la pròpia vàlvula havia fallat. La vàlvula es va retirar, es va inspeccionar i es va trobar que estava en bon estat. L'atenció es va dirigir a l'actuador.
Quan el nostre enginyer va arribar al lloc, el problema va resultar ser sorprenentment senzill. L'actuador de recanvi que s'havia instal·lat durant una parada anterior no s'havia ajustat correctament per al funcionament d'un quart-de volta necessari de la vàlvula. Com a resultat, la vàlvula mai va aconseguir la seva rotació completa de 90 graus.
Aquest incident pot semblar inusual, però posa de manifest una realitat comuna en l'automatització industrial: moltes persones treballen amb actuadors pneumàtics de 90 graus cada dia sense entendre completament com funcionen o per què s'utilitzen tan àmpliament.
A WUXI XINMING AUTO-CONTROL VALVES INDUSTRY CO., LTD., regularment ajudem els clients a seleccionar, instal·lar i solucionar problemes d'actuadors pneumàtics per a sistemes d'automatització de vàlvules. Una de les preguntes més freqüents que rebem és:
Què és exactament un actuador pneumàtic de 90 graus i com funciona?
Què és un actuador pneumàtic de 90 graus?
Un actuador pneumàtic de 90 graus és un dispositiu que converteix l'aire comprimit en moviment rotatiu.
Com el seu nom indica, l'actuador gira el seu eix de sortida a través d'un quart de volta, o 90 graus, per obrir o tancar una vàlvula.
Aquests actuadors s'utilitzen habitualment amb:
- Vàlvules de bola
- Vàlvules de papallona
- Vàlvules de tap
- Sistemes amortidors
A diferència dels actuadors multi-gir que s'utilitzen a les vàlvules de comporta o vàlvules de globus, un actuador de 90 graus està dissenyat específicament per a aplicacions on un moviment d'un quart-de volta controla la trajectòria del flux.
Si alguna vegada heu vist com una vàlvula de papallona es mouva de totalment tancada a completament oberta, heu vist una rotació de 90 graus en acció.
Com funciona un actuador pneumàtic de 90 graus?
Tot i que existeixen diferents dissenys d'actuadors, la majoria dels actuadors pneumàtics industrials de 90 graus utilitzen un mecanisme de cremallera i pinyó.
Dins de la carcassa de l'actuador hi ha dos pistons situats l'un davant de l'altre.
Quan l'aire comprimit entra a la cambra de l'actuador:
1. La pressió de l'aire empeny els pistons cap a fora.
2. Els pistons accionen dues cremalleres.
3. Les cremalleres fan girar un engranatge de pinyó central.
4. El pinyó fa girar l'eix de sortida.
5. La tija de la vàlvula gira exactament 90 graus.
Quan es subministra aire a la cambra oposada, el procés s'inverteix i la vàlvula torna a la seva posició original.
El moviment es fa de manera ràpida, fiable i amb el parell suficient per accionar les vàlvules industrials de quart de -turn.
Una autèntica experiència de fàbrica
Un projecte encara destaca a la meva memòria.
Un client que operava una instal·lació de processament d'aliments estava actualitzant diverses vàlvules de papallona manuals a funcionament automàtic. Els responsables de producció volien un control més ràpid del procés i una intervenció manual reduïda.
Durant la instal·lació, tot semblava perfecte.
Les vàlvules es van obrir.
Les vàlvules es van tancar.
Els senyals de control van respondre correctament.
No obstant això, diverses setmanes més tard, els operadors van informar de cabals inconsistents en una línia de producció.
Després de la inspecció, vam descobrir que un actuador no s'havia alineat correctament amb la tija de la vàlvula durant la instal·lació. L'actuador estava arribant a la seva parada mecànica, però el disc de la vàlvula s'aturava una mica abans de la seva posició totalment oberta.
Dempeus a la planta de producció observant els operadors resoldre el que semblava un problema de procés, va quedar clar com d'important és la configuració adequada de l'actuador.
L'actuador en si no estava defectuós.
La instal·lació va ser.
Després de l'ajust, la vàlvula va tornar immediatament al funcionament normal.
Experiències com aquesta ens recorden que entendre com funciona un actuador pneumàtic és tan important com triar el model adequat.
Per què són tan populars els actuadors pneumàtics de 90 graus?
Hi ha diversos motius pels quals els actuadors pneumàtics de quart-torn dominen els projectes d'automatització de vàlvules.
- Disseny mecànic senzill
Els actuadors de cremallera i pinyó contenen relativament poques peces mòbils, cosa que els fa fiables i fàcils de mantenir.
- Operació ràpida
En molts processos industrials, les vàlvules s'han d'obrir i tancar ràpidament.
Els actuadors pneumàtics poden completar una carrera completa de 90 graus en segons.
- Apte per a entorns durs
A diferència dels actuadors elèctrics, els sistemes pneumàtics poden funcionar amb seguretat en moltes zones perilloses on els equips elèctrics poden requerir protecció addicional.
- Fàcil integració
La majoria dels actuadors moderns estan dissenyats per complir amb les normes de muntatge ISO, fent que la instal·lació en vàlvules de bola i vàlvules de papallona sigui senzilla.
- Actuadors pneumàtics de 90 graus d'acció simple vs doble efecte
Quan els clients es posen en contacte amb nosaltres, sovint no estan segurs de quin tipus d'actuador necessiten.
- Acció única
L'aire comprimit condueix l'actuador en una direcció.
Les molles internes tornen l'actuador quan s'elimina la pressió de l'aire.
Les aplicacions típiques inclouen:
- Sistemes d'aturada d'emergència
- Vàlvules{0}}crítiques de seguretat
- Falla-obrir o tancar-aplicacions
Doble acció
L'aire comprimit impulsa tant els moviments d'obertura com de tancament.
Els avantatges inclouen:
- Sortida de parell superior
- Control més precís
- No es requereix cap paquet de primavera
Aquests actuadors es troben habitualment en sistemes generals d'automatització industrial.
- Errors comuns que veiem durant la selecció
Després d'anys de donar suport a projectes d'automatització de vàlvules, apareixen diversos errors repetidament.
Selecció basada només en la mida de la vàlvula
Una vàlvula més gran no sempre requereix un actuador més gran.
Sempre s'ha de calcular el parell real de la vàlvula.
Ignorant les condicions de subministrament d'aire
Una pressió d'aire insuficient pot reduir significativament el rendiment de l'actuador.
Tenint en compte els factors ambientals
Les instal·lacions exteriors, l'exposició a productes químics i els entorns costaners poden requerir diferents materials d'accionament.
Ajust de viatge incorrecte
Fins i tot una petita desviació de la carrera prevista de 90 graus pot afectar el segellat de la vàlvula i el rendiment del procés.
Com ajudem els clients a seleccionar l'actuador adequat
A WUXI XINMING AUTO-CONTROL VALVES INDUSTRY CO., LTD., la selecció de l'actuador normalment comença amb la comprensió de l'aplicació en lloc de recomanar un producte immediatament.
Els nostres enginyers solen demanar:
- Quin tipus de vàlvula s'està automatitzant?
- Quin és el parell de funcionament necessari?
- Es necessita una funció-segura d'errors?
- Quines són les condicions ambientals?
- Amb quina freqüència farà el cicle de la vàlvula?
Les respostes sovint determinen la millor configuració de l'actuador amb més precisió que qualsevol especificació del catàleg per si sola.
Pensaments finals
Un actuador pneumàtic de 90 graus pot semblar un dispositiu senzill, però té un paper crític en els sistemes moderns d'automatització de vàlvules.
En convertir l'aire comprimit en un moviment precís d'un -quart de volta, aquests actuadors proporcionen un funcionament fiable per a vàlvules de bola, vàlvules de papallona, vàlvules d'obturació i moltes altres aplicacions industrials.
A partir de la nostra experiència treballant amb clients de tractament d'aigua, processament d'aliments, producció química i indústries de fabricació en general, les instal·lacions amb més èxit rarament són el resultat de triar l'actuador més car.
Són el resultat d'entendre com funciona l'actuador, relacionar-lo amb l'aplicació i instal·lar-lo correctament des del principi.
I de vegades, com vam aprendre a aquella depuradora fa anys, un simple moviment de 90 graus pot marcar la diferència.
