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Visualizações: 0 Autor: Editor do site Horário de publicação: 23/12/2019 Origem: Site
Um atuador de válvula elétrica é um dispositivo mecânico que usa energia elétrica como fonte de energia primária para acionar uma válvula. Selecionar o atuador elétrico correto é crucial, pois uma escolha incorreta pode fazer com que a válvula não funcione 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 são geralmente categorizados em dois modos de controle principais: on-off (controle de malha aberta) e modulação (controle de malha fechada).
1.1 Tipo On-Off (Controle de Malha Aberta)
Atuadores elétricos liga-desliga controlam a válvula para posições totalmente abertas ou totalmente fechadas, sem a necessidade de controle preciso de fluxo. Notavelmente, os atuadores elétricos liga-desliga 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
Comumente denominado 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 mais elevados de fiação e instalação e maior probabilidade de falhas. Quando ocorrem falhas, a solução de problemas e os reparos podem ser complicados, tornando esta opção menos econômica.
b) Estrutura do Tipo Integrado
Frequentemente chamado de tipo “tudo em um”, onde a unidade de controle e o atuador elétrico são integrados em 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 básicos.
Vantagens: Fácil integração do sistema, custos reduzidos de fiação e instalação e diagnóstico de falhas e solução de problemas mais fáceis. No entanto, os atuadores integrados tradicionais também apresentam deficiências, levando ao desenvolvimento de atuadores elétricos inteligentes, que serão discutidos posteriormente.
1.2 Tipo de modulação (controle de malha fechada)
Os atuadores elétricos modulantes não apenas apresentam uma estrutura integrada como os atuadores liga-desliga, mas também fornecem controle preciso da posição da válvula e da vazão média. Abaixo estão os principais parâmetros que precisam ser especificados ao selecionar um atuador elétrico modulante:
a) Tipo de sinal de controle (corrente, tensão)
Os sinais de controle comuns incluem sinais de corrente (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 (energia para abrir, energia para fechar)
Os atuadores elétricos modulantes normalmente operam nos modos energia para abrir ou energia para fechar.
Por exemplo, em um sistema de controle de 4–20 mA:
• Power-to-Open: 4mA corresponde à válvula fechada, 20mA corresponde à válvula aberta.
• Power-to-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 a configuração no local para alternar entre os modos a qualquer momento.
c) Posicionamento à prova de falhas
O posicionamento à prova de falhas determina a posição da válvula quando o sinal de controle é perdido devido a falha na fiação ou outros problemas. As opções comuns à prova de falhas incluem:
• Totalmente aberto
• Totalmente fechado
• Manter a última posição
Muitos atuadores não permitem a modificação das configurações de segurança após a fabricação. No entanto, os atuadores elétricos inteligentes da COVNA permitem uma configuração flexível no local e podem ser configurados para qualquer posição à prova de falhas desejada.
2. Determine o torque necessário com base no torque operacional da válvula
O torque necessário para operar a válvula determina a classificação de torque do atuador elétrico. Este valor normalmente é fornecido pelo fabricante da válvula. Como diferentes fabricantes de válvulas possuem níveis variados de precisão de usinagem e qualidade de montagem, os requisitos de torque podem diferir mesmo para válvulas do mesmo tamanho e especificações.
A seleção de um atuador com torque insuficiente pode resultar na falha na abertura ou fechamento total da válvula. Portanto, é essencial escolher um atuador elétrico com uma faixa de torque nominal adequada para garantir uma operação confiável.
3. Selecione o atuador elétrico com base no tipo de válvula
Diferentes tipos de válvulas operam com princípios distintos, como movimento rotativo ou movimento linear, e o atuador deve ser escolhido de acordo.
3.1 Atuadores Elétricos Quarto de Volta (Rotação < 360°)
Esses atuadores possuem um eixo de saída que gira menos de uma volta 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 é conectado diretamente à haste da válvula.
b) Tipo Base e Alavanca: O eixo de saída do atuador se conecta à haste da válvula através de um mecanismo de alavanca. Este tipo é comumente usado para válvulas borboleta, válvulas de esfera e válvulas macho.
3.2 Atuadores Elétricos Multivoltas (Rotação > 360°)
Esses atuadores requerem múltiplas rotações completas para abrir ou fechar totalmente a válvula. Eles são usados principalmente para válvulas gaveta e válvulas globo.
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 sede única, válvulas de controle de sede dupla e aplicações semelhantes.
4. Escolha a proteção do gabinete e a classificação à prova de explosão com base na aplicação
a) Classificação de proteção IP: Especifica o nível de proteção contra poeira e água.
b) Classificação à prova de explosão: Obrigatório para ambientes perigosos onde gases explosivos ou poeira 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 possam levar a falhas do sistema, como desarmes de disjuntores ou fusíveis queimados. Os principais parâmetros elétricos incluem:
• Classificação de potência do motor
• Corrente nominal
• Tensão do circuito de controle secundário
Conclusão
Isso conclui a discussão de hoje sobre a seleção de atuadores de válvula elétrica. A escolha do atuador certo envolve a compreensão dos modos de controle, requisitos de torque, compatibilidade da válvula, condições ambientais e parâmetros elétricos.
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