Valvole E Automazione

1. Selezione della valvola

1.1 Valvole rotative (valvole a giro singolo)

Queste valvole includono: valvole a maschio, valvole a sfera, valvole a farfalla e valvole o deflettori.Queste valvole richiedono un attuatore con la coppia necessaria per un'operazione di rotazione di 90 gradi.

1.2 Valvole multigiro

Queste valvole possono essere con steli non rotanti o rotanti e non sollevabili, oppure possono richiedere una rotazione aggiuntiva per portare la valvola in posizione aperta o chiusa.Tali valvole includono: valvola passante (valvola a globo), valvola a saracinesca, valvola a ghigliottina e così via.In alternativa, per azionare la valvola viene aperto anche un cilindro pneumatico o idraulico con uscita rettilinea o un attuatore a pellicola.

2. Selezione dell'attuatore:

2.1Attuatore elettrico multigiro

L'attuatore multirotativo azionato da energia elettrica è uno dei tipi di attuatori più comunemente utilizzati e affidabili.Un motore monofase o trifase aziona un ingranaggio o una ruota elicoidale per azionare infine il dado dello stelo, che muove lo stelo per aprire o chiudere la valvola.

L'attuatore elettrico multigiro può azionare rapidamente valvole di grandi dimensioni.Per proteggere la valvola da eventuali danni, l'interruttore di fine corsa installato alla fine della corsa della valvola interromperà l'alimentazione del motore e, quando la coppia di sicurezza viene superata, l'induttore di coppia interromperà anche l'alimentazione del motore. Gli interruttori di posizione sono utilizzato per indicare lo stato on-off della valvola.Un meccanismo a volantino montato sulla frizione aziona manualmente la valvola in caso di interruzione di corrente.

Il vantaggio principale di questo tipo di attuatore è che tutti i componenti sono installati in un involucro che integra tutte le funzioni base e avanzate in un involucro impermeabile, antipolvere e antideflagrante.Lo svantaggio principale è che in caso di interruzione di corrente, la valvola può solo rimanere al suo posto, solo utilizzando il sistema di alimentazione di riserva, la valvola può raggiungere una posizione di sicurezza contro i guasti (guasto aperto o guasto chiuso).

2.2Attuatore rotativo singolo elettrico

Questo attuatore è simile all'attuatore elettrico multigiro, la differenza principale è che l'uscita finale dell'attuatore è 1/4 di un movimento di rotazione di 90 gradi.La nuova generazione di attuatori elettrici a rotazione singola combina le complesse funzioni della maggior parte degli attuatori multi-rotazione, come l'impostazione dei parametri e la diagnosi, utilizzando un'interfaccia user-friendly non accessibile.

Gli attuatori rotanti singoli sono compatti e possono essere montati su valvole di piccole dimensioni, solitamente con una coppia di uscita fino a 800 kg, e poiché richiedono meno energia, possono essere dotati di batterie per un funzionamento a prova di guasto.

2.3 Attuatori con uscita multigiro o lineari azionati a fluido

Questo tipo di attuatore viene spesso utilizzato per azionare tramite valvole (valvole a globo) e valvole a saracinesca, che vengono azionate pneumaticamente o idraulicamente.Il modello di utilità presenta i vantaggi di una struttura semplice, di un funzionamento affidabile e di una facile realizzazione della modalità operativa a prova di guasto.

Gli attuatori elettrici multigiro vengono solitamente utilizzati per azionare valvole a saracinesca e a globo, mentre gli attuatori idraulici o pneumatici vengono presi in considerazione solo quando l'alimentazione non è disponibile.

2.4 Attuatore rotativo singolo azionato da fluido

Gli attuatori rotanti singoli pneumatici e idraulici sono molto comuni, non necessitano di potenza e struttura semplice, prestazioni affidabili.Hanno una vasta gamma di applicazioni.La produzione abituale varia da pochi chilogrammi di metri a decine di migliaia di chilogrammi di metri.Utilizzano cilindri e attuatori per convertire il movimento lineare in un'uscita ad angolo retto, solitamente con una forcella, una cremagliera e un pignone o una leva.Uscita a cremagliera nell'intera gamma della stessa coppia, sono molto adatte per valvole di piccole dimensioni, la forcella ad alta efficienza all'inizio del viaggio con coppia elevata è molto adatta per valvole di grande diametro.L'attuatore pneumatico generalmente installa elettrovalvola, posizionatore o accessori dell'interruttore di posizione per ottenere il controllo e il monitoraggio della valvola.

Questo tipo di attuatore semplifica l'implementazione della modalità operativa fail-safe.

3. Elementi di selezione dell'agenzia di attuazione

Quando si seleziona il tipo e le specifiche di un attuatore per valvola adatto è necessario considerare i tre elementi seguenti:

3.1 Potenza motrice

L'energia di guida più comunemente utilizzata è la potenza o la fonte fluida, se si sceglie la potenza per l'energia di guida, per le valvole di grandi dimensioni generalmente si sceglie l'alimentazione trifase, per le valvole di piccole dimensioni è possibile scegliere l'alimentazione monofase.L'attuatore elettrico generale può avere una varietà di tipi di alimentazione tra cui scegliere.A volte è possibile selezionare l'alimentazione CC, in questo momento attraverso l'installazione di batterie per ottenere un funzionamento sicuro in caso di interruzione di corrente.

Esistono molti tipi di fonti di fluido, innanzitutto possono essere diversi media come: aria compressa, azoto, gas naturale, fluido idraulico, ecc.In secondo luogo, possono avere una varietà di pressioni, il terzo attuatore ha una varietà di dimensioni per fornire un momento di forza in uscita.

3.2 Tipo di valvola

Quando si seleziona un attuatore per una valvola, è importante conoscere il tipo di valvola in modo da poter selezionare il tipo di attuatore corretto.Alcune valvole richiedono l'attuazione multigiro, alcune richiedono l'attuazione monogiro e altre ancora richiedono l'attuazione alternativa, che influisce sulla scelta del tipo di attuatore.

Gli attuatori pneumatici multigiro sono generalmente più costosi degli attuatori elettrici multigiro, ma gli attuatori pneumatici alternativi con uscita a corsa diretta sono più economici degli attuatori elettrici multigiro.

3.3 Coppia

Per valvole rotative a 90 gradi come: valvole a sfera, valvole a disco, valvole a maschio, i migliori produttori di valvole per ottenere la dimensione di coppia della valvola corrispondente, la maggior parte dei produttori di valvole testa la valvola alla pressione nominale richiesta per la coppia operativa, forniscono questa coppia al cliente.Per le valvole multigiro la situazione è diversa, queste valvole possono essere suddivise in: movimento alternativo (sollevamento) - non rotazione dello stelo, movimento alternativo - rotazione dello stelo, rotazione non alternativa dello stelo, il diametro dello stelo deve essere misurato, la dimensione della filettatura di connessione dello stelo determina le specifiche dell'attuatore.

4. Selezione del tipo di attuatore

Una volta determinati il ​​tipo di attuatore e la coppia di azionamento richiesta della valvola, è possibile selezionare l'attuatore utilizzando una scheda tecnica o un software di selezione del tipo fornito dal produttore dell'attuatore.A volte è necessario considerare la velocità e la frequenza di funzionamento della valvola.

L'attuatore a fluido può regolare la velocità di corsa, ma l'attuatore elettrico con alimentazione trifase ha solo un tempo di corsa fisso.

Parte delle dimensioni ridotte dell'attuatore elettrico CC a rotazione singola può regolare la velocità di spostamento.

4.1 Controllo degli interruttori

Il grande vantaggio della valvola di controllo automatico è che la valvola può essere azionata a distanza, il che significa che l'operatore può sedersi nella sala di controllo e controllare il processo di produzione senza dover azionare manualmente la valvola in loco e fuori sede.Basta posare poche linee per collegare la sala di controllo e l'attuatore per convogliare l'energia direttamente attraverso la tubazione all'attuatore elettrico o pneumatico, solitamente un segnale da 4-20 mA per feedback sulla posizione della valvola.

4.2 Controllo Continuo

Se l'attuatore deve controllare il livello del liquido, la portata o la pressione del sistema di processo, operazione che richiede un'azione frequente dell'attuatore, il segnale da 4-20 mA può essere utilizzato come segnale di controllo.Tuttavia, il segnale può cambiare con la stessa frequenza del processo.Se è necessaria un'azione ad altissima frequenza da parte dell'organo esecutivo, solo selezionando una frequenza speciale è possibile avviare e arrestare la regolazione dell'organo esecutivo.Quando in un processo è necessario più di un attuatore, l'attuatore può essere collegato utilizzando un sistema di comunicazione digitale, che riduce notevolmente i costi di installazione.Il circuito di comunicazione digitale può trasferire istruzioni in modo rapido ed efficiente e raccogliere informazioni.I sistemi di comunicazione digitale non solo possono ridurre i costi di investimento, ma possono anche raccogliere una grande quantità di informazioni sulle valvole, il che è molto prezioso per le procedure di manutenzione predittiva delle valvole.