Um atuador da válvula elétrica é um dispositivo mecânico que usa energia elétrica como fonte de energia primária para acionar uma válvula. Selecionar o atuador elétrico certo é crucial, pois uma opção incorreta pode resultar na falha na válvula em operar corretamente. O processo de seleção deve considerar os cinco aspectos a seguir.
1. Determine o modo de controle com base nos requisitos de controle de processo
Os atuadores elétricos geralmente são categorizados em dois modos de controle principais: Of-off (controle de malha aberta) e modulando (controle de malha fechada).
1.1 Tipo On-Off (controle de malha aberta)
Atuadores elétricos on-off controlam a válvula para abrir ou fechar totalmente as posições, sem a necessidade de controle preciso do fluxo. Notavelmente, os atuadores elétricos on-off podem ser divididos em estruturas do tipo dividido e do tipo integrado, que devem ser claramente especificadas durante a seleção para evitar incompatibilidades com o sistema de controle durante a instalação.
a) Estrutura do tipo dividido
Geralmente chamado de tipo convencional, onde a unidade de controle e o atuador elétrico são separados. O próprio atuador não pode controlar a válvula de forma independente e requer uma unidade de controle externa, normalmente na forma de um controlador ou gabinete de controle.
Desvantagens: integração inconveniente do sistema, custos de fiação e instalação mais altos e mais propensos a falhas. Quando ocorrem falhas, a solução de problemas e os reparos podem ser complicados, tornando essa opção menos econômica.
b) Estrutura do tipo integrado
Frequentemente chamado de 'all-in-one ', onde a unidade de controle e o atuador elétrico são integrados a um único pacote. Nenhuma unidade de controle externa é necessária e o atuador pode ser operado localmente, com operação remota exigindo apenas sinais de controle básico.
Vantagens: fácil integração do sistema, custos reduzidos de fiação e instalação e diagnóstico e solução de problemas de falhas mais fáceis. No entanto, os atuadores integrados tradicionais também têm deficiências, levando ao desenvolvimento de atuadores elétricos inteligentes, que serão discutidos posteriormente.
1.2 Tipo de modulação (controle de circuito fechado)
A modulação dos atuadores elétricos não apenas apresenta uma estrutura integrada, como atuadores on-off, mas também fornece controle preciso da posição da válvula e da taxa de fluxo médio. Abaixo estão os principais parâmetros que precisam ser especificados ao selecionar um atuador elétrico modulado:
a) Tipo de sinal de controle (corrente, tensão)
Os sinais de controle comuns incluem sinais atuais (4–20mA, 0-10mA) e sinais de tensão (0–5V, 1–5V). O tipo e os parâmetros do sinal de controle devem ser claramente especificados durante a seleção.
b) Modo de operação (Power-to-Open, Power-to-Close)
A modulação dos atuadores elétricos normalmente opera nos modos Power-to-Open ou Power-to-Close.
Por exemplo, em um sistema de controle de 4 a 20mA:
• Power-to-Open: 4MA corresponde à válvula fechada, 20mA corresponde à válvula aberta.
• Power-a-Close: 4MA corresponde à válvula aberta, 20MA corresponde à válvula fechada.
O modo de operação deve ser claramente definido, pois alguns produtos não podem ser modificados após a fabricação. No entanto, os atuadores elétricos inteligentes da Covna permitem que a configuração no local alterne entre os modos a qualquer momento.
c) posicionamento seguro para falhas
O posicionamento à prova de falhas determina a posição da válvula quando o sinal de controle é perdido devido à falha da fiação ou outros problemas. As opções comuns à prova de falhas incluem:
• totalmente aberto
• totalmente fechado
• Segure a última posição
Muitos atuadores não permitem a modificação das configurações à prova de falhas após a fabricação. No entanto, os atuadores elétricos inteligentes da Covna permitem configuração flexível no local e podem ser definidos para qualquer posição desejada à prova de falhas.
2. Determine o torque necessário com base no torque de operação da válvula
O torque necessário para operar a válvula determina a classificação de torque do atuador elétrico. Este valor é normalmente fornecido pelo fabricante da válvula. Como diferentes fabricantes de válvulas têm níveis variados de precisão de usinagem e qualidade da montagem, o requisito de torque pode diferir mesmo para válvulas do mesmo tamanho e especificações.
A seleção de um atuador com torque insuficiente pode resultar em falha em abrir ou fechar completamente a válvula. Portanto, é essencial escolher um atuador elétrico com uma faixa de torque com classificação adequada para garantir uma operação confiável.
3. Selecione o atuador elétrico com base no tipo de válvula
Diferentes tipos de válvulas operam em princípios distintos, como movimento rotativo ou movimento linear, e o atuador deve ser escolhido de acordo.
3,1 Atuadores elétricos de trimestre (rotação <360 °)
Esses atuadores têm um eixo de saída que gira menos de uma curva completa (normalmente 90 °) para abrir ou fechar a válvula. Eles são categorizados em dois tipos de instalação:
a) Tipo de montagem direta: o eixo de saída do atuador está diretamente conectado ao haste da válvula.
b) Tipo de base e alavanca: o eixo de saída do atuador se conecta à haste da válvula através de um mecanismo de alavanca. Esse tipo é comumente usado para válvulas de borboleta, válvulas de esferas e válvulas de plugue.
3.2 Atuadores elétricos de várias turnos (rotação> 360 °)
Esses atuadores requerem várias rotações completas para abrir ou fechar completamente a válvula. Eles são usados principalmente para válvulas de portão e válvulas globais.
3.3 Atuadores elétricos lineares (movimento linear)
Esses atuadores fornecem movimento linear em vez de rotação. Eles são normalmente usados para válvulas de controle de assento único, válvulas de controle de assento duplo e aplicações semelhantes.
4. Escolha a classificação de proteção e explosão à prova de gabinetes com base no aplicativo
A) Classificação de proteção IP: Especifica o nível de proteção contra poeira e água.
b) Classificação à prova de explosão: exigido para ambientes perigosos onde gases ou poeira explosivos possam estar presentes.
5. Determine os parâmetros elétricos com base no atuador selecionado
Diferentes fabricantes de atuadores fornecem parâmetros elétricos variados, que devem ser cuidadosamente especificados durante a seleção para evitar incompatibilidades que podem levar a falhas do sistema, como viagens de disjuntor ou fusíveis soprados. Os principais parâmetros elétricos incluem:
• Classificação de energia motora
• Corrente nominal
• Tensão do circuito de controle secundário
Conclusão
Isso conclui a discussão de hoje sobre a seleção do atuador da válvula elétrica. A escolha do atuador certo envolve a compreensão dos modos de controle, os requisitos de torque, a compatibilidade das válvulas, as condições ambientais e os parâmetros elétricos.
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