Válvulas e Automação

1. Seleção de Válvula

1.1 Válvulas Rotativas (Válvulas de Volta Única)

Essas válvulas incluem: válvulas macho, válvulas esfera, válvulas borboleta e válvulas ou defletores.Estas válvulas requerem um atuador que tenha o torque necessário para uma operação de rotação de 90 graus.

1.2 Válvulas Multivoltas

Essas válvulas podem ser hastes não rotativas ou rotativas sem elevação, ou podem exigir rotação adicional para conduzir a válvula para a posição aberta ou fechada.Essas válvulas incluem: Válvula passante (válvula globo), válvula gaveta, válvula guilhotina e assim por diante.Alternativamente, um cilindro pneumático ou hidráulico de saída em linha reta ou um atuador de filme também é aberto para acionar a válvula.

2. Seleção do Atuador:

2.1Atuador elétrico multivoltas

O atuador multirotativo acionado por energia elétrica é um dos tipos de atuadores mais comumente usados ​​e confiáveis.Um motor monofásico ou trifásico aciona uma engrenagem ou roda helicoidal para finalmente acionar a porca da haste, que move a haste para abrir ou fechar a válvula.

O atuador elétrico multivoltas pode acionar válvulas de grande porte rapidamente.Para proteger a válvula contra danos, a chave limitadora instalada no final do curso da válvula cortará a alimentação do motor e, quando o torque de segurança for excedido, o indutor de torque também desligará a alimentação do motor. usado para indicar o status ligado/desligado da válvula.Um mecanismo de volante montado na embreagem opera a válvula manualmente no caso de falha de energia.

A principal vantagem deste tipo de atuador é que todos os componentes são instalados em uma caixa que integra todas as funções básicas e avançadas em uma caixa à prova d'água, à prova de poeira e à prova de explosão.A principal desvantagem é que quando há falha de energia, a válvula só pode permanecer no lugar, somente usando o sistema de energia de reserva, a válvula pode atingir uma posição segura contra falhas (falha aberta ou falha fechada)

2.2Atuador Rotativo Único Elétrico

Este atuador é semelhante ao atuador elétrico multivoltas, a principal diferença é que a saída final do atuador é 1/4 de um movimento de rotação de 90 graus.A nova geração de atuadores elétricos de rotação única combina as funções complexas da maioria dos atuadores multi-rotação, como configuração de parâmetros e diagnóstico usando uma interface amigável e sem entrada.

Os atuadores rotativos simples são compactos e podem ser montados em válvulas de pequeno porte, geralmente com um torque de saída de até 800kg, e por exigirem menos energia, podem ser equipados com baterias para operação à prova de falhas.

2.3 Atuadores de saída linear ou multivoltas acionados por fluido

Este tipo de atuador é frequentemente utilizado para operar através de válvulas (válvulas globo) e válvulas gaveta, que são operadas pneumaticamente ou hidraulicamente.O modelo de utilidade tem as vantagens de estrutura simples, operação confiável e fácil realização do modo de operação à prova de falhas.

Atuadores elétricos multivoltas são geralmente usados ​​para acionar válvulas gaveta e globo, e atuadores hidráulicos ou pneumáticos são considerados apenas quando a energia não está disponível.

2.4 Atuador Rotativo Único Acionado por Fluido

Atuadores rotativos únicos pneumáticos e hidráulicos são muito comuns, não precisam de energia e estrutura simples, desempenho confiável.Eles têm uma ampla gama de aplicações.A produção normal varia de alguns quilogramas de metros a dezenas de milhares de quilogramas de metros.Eles usam cilindros e atuadores para converter movimento linear em saída em ângulo reto, geralmente com garfo, cremalheira e pinhão ou alavanca.Saída da cremalheira em toda a faixa do mesmo torque, são muito adequados para válvulas de pequeno porte, garfo com alta eficiência no início da viagem com saída de alto torque é muito adequado para válvulas de grande diâmetro.O atuador pneumático geralmente instala acessórios de válvula solenóide, posicionador ou interruptor de posição para obter o controle e monitoramento da válvula.

Este tipo de atuador facilita a implementação do modo de operação à prova de falhas.

3. Implementando Elementos de Seleção de Agência

Os três elementos a seguir devem ser considerados ao selecionar um tipo e especificação de atuador de válvula adequados:

3.1 Potência motriz

A energia de acionamento mais comumente usada é energia ou fonte de fluido, se escolher energia para acionar energia, para válvulas de grande porte geralmente escolha energia trifásica, para válvulas de tamanho pequeno pode escolher energia monofásica.O atuador elétrico geral pode ter uma variedade de tipos de energia para você escolher.Às vezes, a fonte de alimentação DC pode ser selecionada, neste momento através da instalação de baterias para obter uma operação segura contra falha de energia.

Existem muitos tipos de fontes de fluidos, em primeiro lugar, podem ser diferentes meios como: Ar comprimido, nitrogênio, gás natural, fluido hidráulico, etc.Em segundo lugar, eles podem ter uma variedade de pressões; o terceiro atuador tem uma variedade de tamanhos para fornecer momento de força de saída.

3.2 Tipo de Válvula

Ao selecionar um atuador para uma válvula, é importante conhecer o tipo de válvula para que o tipo correto de atuador possa ser selecionado.Algumas válvulas requerem atuação multivoltas, algumas requerem atuação de volta única e algumas requerem atuação recíproca, o que afeta a escolha do tipo de atuador.

Os atuadores pneumáticos multivoltas são geralmente mais caros do que os atuadores elétricos multivoltas, mas os atuadores pneumáticos alternativos de saída de curso direto são mais baratos que os atuadores elétricos multivoltas.

3.3 Torque

Para válvulas rotativas de 90 graus, como: válvula esférica, válvula de disco, válvula macho, o melhor dos fabricantes de válvulas para obter o tamanho de torque da válvula correspondente, a maioria dos fabricantes de válvulas testa a válvula na pressão nominal necessária Torque operacional, eles fornecem esse torque Para o consumidor.Para a situação da válvula multivoltas é diferente, essas válvulas podem ser divididas em: não rotação da haste do movimento alternativo (de elevação), rotação da haste do movimento alternativo, rotação da haste não alternativa, diâmetro da haste deve ser medido, tamanho da rosca de conexão da haste determina as especificações do atuador.

4. Seleção do tipo de atuador

Uma vez determinados o tipo de atuador e o torque de acionamento necessário da válvula, o atuador pode ser selecionado usando uma folha de dados ou software de seleção de tipo fornecido pelo fabricante do atuador.Às vezes, a velocidade e a frequência de operação da válvula precisam ser consideradas.

O atuador acionado por fluido pode ajustar a velocidade de deslocamento, mas o atuador elétrico com alimentação trifásica tem apenas um tempo de deslocamento fixo.

Parte do tamanho pequeno do atuador elétrico de rotação única DC pode ajustar a velocidade de deslocamento.

4.1 Controle do interruptor

A grande vantagem da válvula de controle automático é que a válvula pode ser operada remotamente, o que significa que o operador pode sentar-se na sala de controle e controlar o processo de produção sem ter que operar manualmente a válvula dentro e fora do local.Basta instalar algumas linhas para conectar a sala de controle e o atuador para conduzir a energia diretamente através da tubulação até o atuador elétrico ou pneumático, geralmente sinal de 4-20 mA para realimentar a posição da válvula.

4.2 Controle Contínuo

Se o atuador for necessário para controlar o nível do líquido, vazão ou pressão do sistema de processo, que é um trabalho que requer ação frequente do atuador, o sinal 4-20mA pode ser usado como sinal de controle.No entanto, o sinal pode mudar tão frequentemente quanto o processo.Se você precisar de ação de frequência muito alta do órgão executivo, apenas selecione uma frequência especial para iniciar e interromper o ajuste do órgão executivo.Quando mais de um atuador é necessário em um processo, o atuador pode ser conectado usando um sistema de comunicação digital, o que reduz bastante o custo de instalação.O loop de comunicação digital pode transferir instruções e coletar informações de forma rápida e eficiente.Os sistemas de comunicação digital não apenas podem reduzir os custos de investimento, mas também podem coletar uma grande quantidade de informações sobre válvulas, o que é muito valioso para procedimentos de manutenção preditiva de válvulas.