Kontrol vanaları nasıl çalışır?
Modern endüstriyel üretimde, sıvı akışının (gaz, buhar, su veya kimyasal karışımlar gibi) kesin kontrolü, basınç, sıcaklık ve sıvı seviyesi, üretim verimliliğini, ürün kalitesi, operasyonel güvenlik ve çevre korumasını sağlamak için kritiktir. Endüstriyel otomasyon sistemlerinde “nihai kontrol elemanı” olarak, kontrol vanaları bu karmaşık ve hassas kontrol zincirinde merkezi bir rol oynar. Sadece açık/kapama cihazları değil, akış yolunun boyutunu değiştirerek kontrolörlerden gelen sinyallere yanıt verirler, böylece işlem değişkenlerinin doğrudan ve hassas düzenlemesine ulaşırlar. Kontrol vanalarının performansı, endüstriyel süreçlerin ekonomik verimliliğini, güvenliğini ve çevresel etkisini doğrudan etkiler, bu da onları basit bir ekipman satın alımından ziyade stratejik bir yatırım haline getirir.
Xiangjing, Çin'in en büyük kontrol vanaları ve valf konumlandırıcıları tedarikçilerinden biri olarak, endüstrilerin verimli, güvenli ve akıllı sıvı kontrolü elde etmelerine yardımcı olmak için yüksek kaliteli kontrol valf çözümleri sağlamaya kararlıdır. Daha fazla bilgi için lütfen resmi web sitemizi ziyaret edin:www.shgongboshi.com.
Bir kontrol valfının temel bileşenleri
Bir kontrol vanası tek bir bileşen değil, tandem olarak çalışan çoklu hassas bileşenleri içeren entegre bir sistemdir. Çekirdek bileşenleri, valf gövdesi, valf iç kısımları, aktüatör ve valf konumlandırıcısının yanı sıra dönüştürücüler, hava besleme basıncı regülatörleri, manuel operatörler, amortisörler veya sınır anahtarları gibi çeşitli aksesuarları içerir.
Valf gövdesi: sıvı yolu ve basınç taşıyan bileşen
Valf gövdesi, kontrol valfinin ana yapısal bileşenidir ve tasarımı, valf içindeki sıvının akış yolunu belirler. Sıvının valf gövdesi içindeki bağlantı noktaları ve açıklıkları veya delikleri aracılığıyla aktığı giriş ve çıkış portlarına sahip bir basınçlı kap görevi görür. Valf gövdesinin birincil fonksiyonları, sıvı basıncına dayanacak ve valf iç kısımları için destek ve kapalı bir ortam sağlamaktır. Ek olarak, valf gövdesi yapısı dolaylı olarak akış regülasyon özelliklerini etkiler, çünkü sıvı akış direnci ve basınç düşüşü özellikleri, valf gövdesindeki iç pasajların tasarımı ile yakından ilişkilidir.
Valf içleri: Akış düzenlemesi için sıvı, çekirdek bileşenlerle doğrudan temas eden bileşenler
Valf iç kısımları, kontrol valfinin doğrudan kontrollü sıvı ile temas eden ve akış düzenlemesi elde etmek için çekirdek bileşenlerdir. Tipik olarak bir valf koltuğu, valf diski (veya valf tapası) ve valf gövdesinden oluşur. Valf iç kısımları, nispi konumlarını ve valf koltuğu ile boşluklarını değiştirerek geçen sıvı miktarını tam olarak kontrol eder. Örneğin, valf diski veya tapası kaldırıldığında veya döndürüldüğünde, akış kanalı alanı buna göre değişir, böylece sıvı akışını düzenler. Valf içlerinin geometrik şekli ve malzeme seçimi, akış özellikleri, aşınma direnci, korozyon direnci ve sızdırmazlık performansı üzerinde belirleyici bir etkiye sahiptir.
Aktüatör: Valf çalışması için itici güç sağlar
Aktüatör, fiziksel hareket için valf iç kısımlarını yönlendirmek için soyut sinyalleri kontrol sisteminden mekanik kuvvete dönüştürmekten sorumlu kontrol valfinin “kas” ıdır. Kontrol sinyalini aldıktan sonra, tamamen açık, tamamen kapalı veya herhangi bir ara pozisyon elde etmek için valfi buna göre yönlendirir, böylece sıvı akışının kesin kısma kontrolünü gerçekleştirir.
Aktüatörler, güç kaynaklarına ve hareket modlarına göre çeşitli tiplerde sınıflandırılabilir:
Hareket moduna göre sınıflandırma:
- Doğrusal Aktüatörler:Küre vanaları, kapı vanaları ve diyafram vanaları gibi valf gövdesinin yukarı ve aşağı hareket etmesini gerektiren vanalar için uygun doğrusal itme hareketi üretin.
- Döner aktüatörler:Valf diskinin veya bilyanın dönmesini gerektiren vanalar için uygun olan dönme hareketi üretin, örneğin bilyalı vanalar, kelebek vanalar ve tıkaç vanaları.
Fisher Pnömatik Kontrol Vanası
Güç Kaynağına Göre Sınıflandırıldı:
- Pnömatik Aktüatörler:
- Çalışma İlkesi:Güç kaynağı olarak basınçlı hava veya gaz kullanır, doğrusal veya döner hareket üretmek için bir diyafram veya pistona hava basıncı uygular. Hava basıncı, çift yönlü hareket (çift etkili) elde etmek için pistonun her iki tarafında da hareket edebilir veya dönüş kuvvetini (tek etkili) sağlayan bir yay ile sadece bir tarafta hareket edebilir. Döner hareket tipik olarak bir raf ve pinyon mekanizması ile elde edilir.
- Avantajları:
- Hızlı tepki hızı: tipik olarak hidrolik veya elektrik sistemlerinden daha hızlı 50-500 mm/s elde eder.
- İçsel olarak güvenli: elektriğe güvenmez ve kıvılcım üretmez, bu da onu yanıcı ve patlayıcı tehlikeli ortamlar için son derece uygun hale getirir.
- Basit yapı, hafif, kurulumu ve bakımı kolay: tipik olarak daha düşük maliyet.
- Çıkış kuvvetinin ve çalışma hızının kolay ayarlanması.
- Yüksek güvenilirlik ve uzun hizmet ömrü.
- Yüksek hızlı tepki elde etmek için enerji depolayabilir, merkezi hava beslemesini sağlayabilir ve enerji hızla serbest bırakabilir.
- Yükleri ve aşırı yükleri etkiler.
- Yüksek sıcaklık ortamlarında kullanılabilir.
- Dezavantajlar:
- Sınırlı çıktı kuvveti: Hidrolik aktüatörlerle karşılaştırıldığında, çıktı kuvvetleri genellikle daha küçüktür.
- Nispeten düşük hassasiyet: Havanın sıkıştırılabilirliği nedeniyle, silindirin çalışma hızı yük değişikliklerinden kolayca etkilenir ve düşük hızlı stabilitesi hidrolik silindirlerinkinden daha düşüktür.
- Sıkıştırılmış bir hava besleme sistemi gerektirir: Bu, kompresörler ve borular için ek maliyetler içerir.
- Kompresör arızası tüm pnömatik aktüatörlerin arızalanmasına neden olabilir: Bununla birlikte, bu risk bir yedek kompresör sistemi tarafından hafifletilebilir.
- Hızlı döngü su çekiç etkilerine neden olabilir.
- Performans suya ve aşırı sıcaklıklara karşı hassastır.
- Tipik Uygulamalar: Hızlı hareket ve patlamaya dayanıklı performansın gerekli olduğu süreç kontrolü, kimyasal, gıda ve içecek, atık su arıtma, güç, madencilik ve nükleer enerji endüstrilerinde yaygın olarak kullanılır.
- Elektrikli Aktüatörler:
- Çalışma İlkesi:Bir elektrik motoru tarafından tahrik edilen motorun dönme hareketi, valfler için vidalar, dişliler veya kayışlar gibi iletim mekanizmaları yoluyla doğrusal veya dönme hareketine dönüştürülür. Step Motorlar veya Servo Motorları, yüksek hassasiyetli kontrol elde etmek için yaygın olarak kullanılır.
- Avantajları:
- Yüksek hassasiyet ve tekrarlanabilir konumlandırma: Son derece doğru ve tekrarlanabilir valf konumlandırma sağlar, bu da otomatik görevler için idealdir.
- Programlanması ve entegre edilmesi kolay: Dijital kontrol sistemleriyle sorunsuz bir şekilde bağlanır ve karmaşık hareket kalıpları elde etmek için programlanabilir.
- Yüksek Enerji Verimliliği: Tipik olarak statik yük uygulamalarında hidrolik veya pnömatik aktüatörlerden daha az enerji tüketir.
- Düşük Bakım Gereksinimleri: Daha az parça ve sıvı sistemi olmaması nedeniyle bakım gereksinimleri son derece düşüktür.
- Sessiz çalışma.
- Besleme voltajı ve frekansındaki dalgalanmalardan etkilenmemiş.
- Ayarlanabilir dönme hızı.
- Dezavantajlar:
- Daha yüksek maliyet: tipik olarak pnömatik aktüatörlerden daha pahalı.
- Nispeten yavaş hız: özellikle yüksek itme gerektiren uygulamalarda.
- Güç kaynağına bağlı olarak: Güvenliği sağlamak için elektrik kesintileri sırasında bir yedek güç kaynağı veya yay dönme mekanizması gerektirir.
- Patlayıcı ortamlar için uygun değildir: Patlama koruması için özel olarak tasarlanmadıkça.
- Kurulum ve bakım için özel bilgi gerektiren karmaşık tasarım.
- Tipik uygulamalar:Enerji üretimi, su arıtma, ilaç, robotik kollar, konveyör bantları, otomatik montaj hatları, tarım makineleri, havalandırma ve aydınlatma sistemlerinde ve hassas kontrol ve yüksek otomasyon entegrasyonu seviyelerinin gerekli olduğu malzeme taşıma ve temizleme ekipmanlarında yaygın olarak kullanılmaktadır.
- Hidrolik Aktüatörler:
- Çalışma İlkesi:Sıvı basıncını mekanik harekete dönüştürmek için bir güç kaynağı olarak basınçlı sıvı (tipik olarak hidrolik yağ) kullanır. Hidrolik yağın sıkıştırılamazlığı, tipik olarak güçlü itme üretmek için kullanılan diyaframlar yerine pistonlarla stabil ve güvenilir valf konumlandırma sağlar.
- Avantajları:
- Yüksek çıkış kuvveti/tork: Büyük, ağır hizmet veya yüksek basınçlı valfleri çalıştırmak için uygun, pnömatik aktüatörlerinkini aşan önemli mekanik kuvvet üretebilir.
- Yüksek hassasiyetli konumlandırma: Hidrolik yağın sıkıştırılamazlığı nedeniyle, son derece hassas ve kararlı valf konumlandırma sağlar.
- Hızlı tepki hızı: Acil durum kapatma (ESD) ve hızlı eylem gerektiren valf uygulamaları için uygundur.
- Dayanıklı ve sağlam, nispeten düşük bakım gereksinimleri ve uzun hizmet ömrü ile.
- Arıza koruma mekanizmaları uygulayabilir.
- Dezavantajlar:
- Daha yüksek maliyetli karmaşık sistem: Kurulum ve sistem tasarımını daha karmaşık hale getiren özel bir hidrolik pompa sistemi gerektirir.
- Sıvı sızıntısı riski: Hidrolik yağ sızıntısını önlemek için düzenli bakım gereklidir.
- Tüm ortamlar için uygun değildir: bazı tasarımların sınırlamaları olabilir.
- Tipik uygulamalar:Öncelikle petrol ve gaz boru hatları, enerji santralleri, petrol ve doğal gaz endüstrisi, barajlar ve hidroelektrik enerji santrallerinde - yüksek kuvvet, yüksek tork ve hızlı tepki gerektiren büyük endüstriyel uygulamalarda kullanılır.
- Elektro-hidrolik aktüatörler:Bu aktüatörler elektrik motorlarının ve hidrolik güç birimlerinin avantajlarını birleştirerek, elektrik kontrolünün hassasiyetini elde ederken hidrolik sistemlerin yüksek çıkış kuvvetini sunar. Özellikle hassas valf konumu kontrolü gerektiren uzak yerler için uygundurlar.
Aşağıdaki tablo farklı aktüatör türlerini karşılaştırır:
| Tip |
Güç kaynağı |
Hareket türü |
Avantajlar |
Dezavantajlar |
Tipik uygulamalar |
| Pnömatik |
Sıkıştırılmış hava/gaz |
Doğrusal/döner |
Hızlı çalışma hızı, uygun maliyetli, özünde güvenli (elektrik yok, kıvılcımları en aza indirir), elektrik kesintileri sırasında çalışabilir, basit tasarım |
Sınırlı kuvvet/güç (ağır yükler için değil), hidrolikten daha kısa ömür, suya/aşırı sıcaklıklara duyarlı, basınçlı hava temini ve bakımı gerektirir |
Proses Kontrolü, Kimya Endüstrisi, Yiyecek ve İçecek, Tehlikeli Ortamlar |
| Hidrolik |
Basınçlı sıvı (yağ/su) |
Doğrusal/döner |
Yüksek kuvvet/tork çıkışı, yüksek hassasiyetli kontrol, yüksek enerji verimliliği, ağır hizmet/büyük valfler için uygun, hızlı döngü süreleri |
Daha yüksek başlangıç maliyeti, daha karmaşık kurulum ve sistem tasarımı, hidrolik pompa sistemi, sıvı sızıntılarına eğilimli, yüksek bakım ihtiyaçları gerektirir |
Doğal gaz boru hatları, enerji santralleri, petrol ve gaz endüstrisi, hidroelektrik istasyonları, endüstriyel makineler |
| Elektrikli |
Elektrik (motor) |
Doğrusal/döner |
Hassas kontrol, programlanabilir, temiz (emisyon/sızıntı yok), sessiz çalışma, otomasyon sistemleriyle kolay entegrasyon, yüksek tork, kararlı hız, uzaktan kumanda özelliği |
Elektrik kesintilerine duyarlı, genellikle daha ağır, daha yüksek maliyet (özellikle büyük modeller için), özel olarak tasarlanmadıkça tehlikeli/patlayıcı ortamlar için uygun değildir, karmaşık olabilir. |
Enerji üretimi, su arıtma, farmasötik endüstrisi, kesin kontrol ve otomasyon gerektiren uygulamalar, IoT entegrasyonu |
| Elektro-hidrolik |
Elektrik + hidrolik sıvı |
Doğrusal/döner |
Yüksek hidrolik kuvvetini elektrikli kesin kontrol ile birleştirir |
Yüksek maliyet, karmaşıklık |
Hassas ağır hizmet kontrolü gerektiren uzak konumlar |
Valf konumlandırıcısı: hassas valf konumlandırmanın sağlanması
Valf konumlandırıcısı, kontrol vanalarının yüksek hassasiyet, yanıt verme ve stabilite elde etmesini sağlayan kritik “beyin” olarak hizmet eder. Kontrol vanası düzeneklerinde, özellikle vanalar kısma kontrolü gerektirdiğinde vazgeçilmez bir rol oynar.
Emerson Fisher Valf Konumlandırıcısı
Valf konumlandırıcılarının işlevi ve önemi
Bir valf konumlandırıcısının çekirdek işlevi, valf gövdesinin veya valf şaftının gerçek konumunun kontrol sistemi tarafından verilen komut sinyaliyle tam olarak eşleşmesini sağlamaktır. Valfın gerçek konumunu sürekli olarak izleyerek ve düzeltmeler yaparak, valf gövdesi paketlemesinden sürtünme, aktüatör gecikmesi ve valf tapası üzerinde sıvı tarafından uygulanan dengesiz kuvvetler gibi valf içinde doğal mekanik sınırlamaların etkili bir şekilde üstesinden gelir.
Konumlandırıcı, aktüatöre uygulanan basıncı sürekli olarak ayarlamak için dahili kapalı döngü geri besleme kontrol mekanizmasını kullanır, böylece “valf gövdesine etki eden diğer kuvvetlere karşı koyar”, valfin “düzgün davranmasını” ve “kontrol sinyaline uymasını” sağlar. Bu kesin kontrol özelliği, kontrol sisteminin genel performansını önemli ölçüde artırır:
Geliştirilmiş kontrol doğruluğu: Gerçek akış hızının kontrol sinyaline tam olarak eşleşmesini sağlamak, küçük sapmalara bile duyarlı işlemler için kritiktir.
- Daha hızlı yanıt süresi:Hızla yükleme ve havalandırma ile valf tepki işleminin değişmesi için gereken süre azalır.
- Gelişmiş süreç kararlılığı:Proses koşullarındaki değişiklikleri telafi etmek (basınç dalgalanmaları ve akış hızı değişiklikleri gibi) ürün kalitesi ve sistem güvenliği için kritik olan tutarlı kontrolü korur.
- Azaltılmış atık ve iyileştirilmiş güvenlik:Kaynak kullanımını optimize eder ve hassas kontrol yoluyla kaza risklerini azaltır.
- Genişletilmiş valf ömrü ve azaltılmış bakım maliyetleri:Zaman içinde valf performansındaki değişiklikleri telafi ederek aşınmayı en aza indirerek öngörücü bakım sağlayarak.
- Sinyal amplifikasyonu:Konumlandırıcı daha yüksek hava akış hızlarını işleyebilir, böylece bir hacim güçlendirici olarak da işlev görebilir, daha hızlı valf kök hızları ve daha kısa zaman gecikmeleri sağlar.
- Sıkı Kapatma Alın:Çıktıyı% 0 sinyalinde minimum seviyeye doyurarak, valf tapası koltuğa sıkıca basılır ve güvenilir sıfır serbest bırakma kapatır.
- Doğal konum algılama kapasitesi olmayan yaysız çift etkili piston aktüatörleri ve elektrik aktüatörleri için kritik.
Bir valf konumlandırıcısının çalışma prensibi: kapalı döngü geri besleme kontrolü
Bir valf konumlandırıcısının çekirdeği, kapalı döngü geri besleme kontrol sistemidir. Mekanik veya elektronik yollarla valf gövdesi veya valf şaftının (geri bildirim sinyali) gerçek konumunu ölçerken kontrol sisteminden giriş sinyalleri (ayar noktası) alır. Konumlandırıcı içindeki kontrolör ayar noktası ve gerçek konum arasındaki farkı karşılaştırır, hata sinyalini hesaplar ve bu hataya dayanarak aktüatöre gönderilen çıkış sinyalini (tipik olarak pnömatik basınç) ayarlar, böylece valfin hata ortadan kaldırılıncaya kadar istenen konuma doğru hareket etmesini sağlar.
- Pnömatik konumlandırıcıların ayrıntılı çalışma prensibi:
Pnömatik konumlandırıcılar tipik olarak kuvvet dengesi ilkesine göre çalışır. Enstrüman hava sinyali arttığında, sinyal diyaframına etki eder, valf sapını sinyal diyaframına ve bağlı plakanın sağa doğru hareket etmesini sağlar. Bu, besleme hava plakasını açar ve besleme plakası kapalı kalırken aktüatör diyaframına bağlı çıkış ucuna girmesine izin verir. Aktüatör içindeki iç basınçtaki artış, valf gövdesini aşağı doğru iterek konumlandırıcı kolunun saat yönünde dönmesine ve aralık yayını kam üzerinden sıkıştırmasına neden olur. Valf gövdesi, kontrolör tarafından belirtilen konuma ulaşana kadar hareket etmeye devam eder, bu noktada yayının basınç kuvveti, sinyal diyaframı tarafından üretilen kuvveti dengeler ve hem besleme hem de egzoz amortisörleri kapanarak valf hareketini durdurur. Tersine, kontrol sinyali azaldığında, sinyal diyaframının uyguladığı kuvvet azalır ve menzil yayının kuvveti, valf sapını sola doğru atan valf sapını iter, egzoz damperini açar, aktüatör basıncını azaltır ve valf gövdesinin yeni bir kuvvet dengesi kurulana kadar yukarı doğru hareket etmesine neden olur.
- Dijital konumlandırıcının çalışma prensibi:
Dijital konumlandırıcı, mekanik denge kirişleri, CAM'ler ve damper düzenekleri yerine konum kontrol algoritmalarını yürütmek için bir mikroişlemci kullanır. Mikroişlemci kontrol sinyalini okur, dijital algoritmalarla işler ve I/P dönüştürücüsüne gönderilen bir sürücü akım sinyaline dönüştürür. I/P dönüştürücü, akım sinyalini pnömatik bir basınç sinyaline dönüştürür, bu da daha sonra pnömatik bir amplifikatör röleyicisi yoluyla aktüatöre iletilir. Valf konumu hakkında geri bildirim (tipik olarak salon efekt sensörleri gibi temassız sensörler yoluyla) mikroişlemciye geri gönderilir. Valf gövdesi, doğru konuma ulaşılana kadar hareket etmeye devam eder, bu noktada mikroişlemci tahrik sinyalini I/P dönüştürücüsüne stabilize ederek hassas denge elde eder.
Valf konumlandırıcısı sınıflandırması ve özellikleri
İşletme ilkelerine ve aldıkları sinyallerin türüne dayanarak, valf konumlandırıcıları aşağıdaki kategorilere ayrılabilir:
- Pnömatik konumlandırıcılar:
- İşletim İlkesi:Pnömatik sinyaller alır (tipik olarak 3-15 psi veya 6-30 psi) ve valf gövdesi veya valf şaft konumunun pnömatik giriş sinyali ile orantılı olduğundan emin olmak için pnömatik aktüatöre karşılık gelen hava basıncı sağlar.
- Avantajları:
- Basit tasarım ve yapı:Üretimi ve bakımı kolay.
- Daha düşük maliyet:Tipik olarak diğer tiplerden daha ekonomik.
- Güvenilir Operasyon:Güvenilir performansı ile bilinir.
- İçsel olarak güvenli:Elektrik gerekmez, patlayıcı ortamlar için uygun kıvılcım üretilmez.
- Kapanan valflere yüksek itme sağlayabilir.
- Dezavantajlar:
- Sınırlı doğruluk ve çözünürlük: Daha gelişmiş tiplere kıyasla daha düşük hassasiyet.
- Tipik uygulamalar:Hem kontrol sinyalinin hem de valf aktüatörünün pnömatik olduğu basit, sağlam uygulamalar ve aynı zamanda kimyasal bitkiler veya rafineriler gibi elektriğin kullanılamadığı veya patlayıcı risklerin bulunduğu ortamlar için uygundur.
- Elektro-pnömatik konumlandırıcılar:
- Çalışma İlkesi:Elektrik kontrol sinyallerini (tipik olarak 4-20 mA veya 0-10 VDC) pnömatik çıkış sinyallerine dönüştürür, bu da valf aktüatörünü kontrol eder. Birçok proses kontrol ünitesi kontrol vanalarını düzenlemek için 4-20 Ma DC sinyalleri kullandığından, elektro-pnömatik konumlandırıcılar (I/P konumlandırıcıları veya sensörler olarak da bilinir) elektronik akım sinyallerini pnömatik basınç sinyallerine dönüştürmekten sorumludur.
- Avantajları:
- Daha yüksek hassasiyet ve çözünürlük: Saf pnömatik konumlandırıcılardan daha yüksek doğruluk sağlar.
- Elektrik kontrol sinyallerini kullanabilir: Kontrol için elektrik sinyalleri kullanan sistemler için uygun.
- Çok yönlülük: Elektronik kontrolün hassasiyetini pnömatik operasyonun sağlamlığı ve güvenliği ile birleştirir.
- Geliştirilmiş kontrol doğruluğu ve yanıt süresi.
- Dezavantajlar:
- Daha karmaşık tasarım ve yapı:Pnömatik konumlandırıcılardan daha karmaşık.
- Daha yüksek maliyet:Pnömatik konumlandırıcılardan daha pahalı.
- Tipik uygulamalar:Hem elektriksel hem de pnömatik altyapıya sahip endüstriyel ortamlarda ve daha yüksek hassasiyet ve karmaşık kontrol stratejileri gerektiren süreçlerde yaygın olarak kullanılmaktadır.
- Dijital Konumlandırıcılar:
- Çalışma İlkesi:Gelişmiş dijital teknolojiyi kullanan bu cihazlar, valf aktüatörlerini konumlandırmak ve verileri izlemek ve kaydetmek için mikroişlemciler kullanır. Elektrik sinyalleri (4-20 Ma veya Hart, Foundation Fieldbus, Profibus, vb. Gibi dijital iletişim protokolleri) alırlar.
- Avantajları:
- Yüksek hassasiyet ve çözünürlük:Olağanüstü doğruluk ve kontrol yetenekleri sağlayın.
- Gelişmiş Teşhis Fonksiyonları:Valf anormalliklerini ve bozulma belirtilerini tespit edin, kendi kendine teşhis gerçekleştirin ve bakım maliyetlerini azaltmak için öngörücü bakımı destekleyin.
- Kendi kendine kalibrasyon ve uzaktan izleme özellikleri:Kullanıcıların ayarları istediğiniz zaman, istediğiniz zaman ayarlamasına ve yapılandırmasına olanak tanıyarak kurulum ve işlemi basitleştirin.
- Düşük hava tüketimi:Analog konumlandırıcılardan daha enerji tasarruflu.
- Mekanik aşınma ve minimal histerezis yok:Özellikle temassız geri bildirim teknolojisini kullanırken, mekanik aşınma, gevşeme, korozyon ve titreşim hasarı gibi sorunları ortadan kaldırarak güvenilirliği ve ömrü önemli ölçüde iyileştirir.
- Uzun bir operasyonel ömre sahip basit ve güvenilir yapı.
- Maliyet etkin:Başlangıç maliyeti daha yüksek olsa da, uzun vadede, optimize edilmiş çalışma ve azalma süresi yoluyla önemli maliyetlerden tasarruf edebilir.
- Dezavantajlar:
- Daha yüksek maliyet:Tipik olarak pnömatik ve elektrikli aktüatörlerden daha pahalı.
- Temassız geri bildirim teknolojisi kullanılmıyorsa mekanik aşınma sorunları hala mevcut olabilir.
- Tipik uygulamalar:Petrol ve gaz, rafineri, güç, kimyasallar, kağıt ve kağıt, yaşam bilimleri, yiyecek ve içecek ve madencilik endüstrileri gibi veri toplama ve IoT entegrasyonu gerektiren yüksek hassasiyetli, yüksek otomatik, karmaşık ve kritik uygulamalar için uygundur.
Aşağıdaki tablo, farklı valf konumlandırıcıları türlerini karşılaştırır:
| Tip |
Giriş sinyali |
İşletme ilkesi |
Doğruluk/çözünürlük |
Karmaşıklık |
Maliyet |
Temel özellikler/avantajlar |
Dezavantajlar |
| Pnömatik |
Pnömatik (örn., 3-15 psi, 0.2-1.0 bar) |
Kuvvet Dengesi (sinek-nole) |
Sınırlı |
Basit |
Düşük |
Tehlikeli ortamlar için uygun, güvenilir, sağlam, içsel olarak güvenli (elektrik yok, kıvılcımları en aza indirir) |
Sınırlı doğruluk/çözünürlük, daha az çok yönlü, temiz hava temini gerektirir |
| Elektro |
Elektrik (örn., 4-20 Ma, 0-10 VDC) |
Elektrik sinyalini pnömatik (I/P dönüştürücü) haline getirir, ardından dengeyi zorla |
Pnömatikten daha yüksek |
Daha karmaşık |
Pnömatikten daha yüksek |
Elektronik kontrolün hassasiyetini pnömatik sağlamlıkla birleştirir, elektrik sinyallerini işler, daha hızlı tepki süresi, hacim güçlendirici olarak işlev görebilir |
Daha karmaşık tasarım, daha yüksek maliyet, elektrik ve pnömatik altyapı gerektirir |
| Dijital/Akıllı |
Elektrik (örn., 4-20 Ma, Hart, Fieldbus, Profibus) |
Mikroişlemci tabanlı kontrol, dijital algoritmalar, I/P dönüşümü |
Yüksek |
En karmaşık |
En yüksek |
Gelişmiş teşhis (örneğin, kuvvet dengesi, çubuk kayma, hava devresi), kendini kalibrasyon, uzaktan izleme, dijital iletişim yetenekleri, öngörücü bakım, daha az hava tüketimi, mekanik aşınma yok (temassız geri bildirim ile) |
En yüksek başlangıç maliyeti, temassız geri bildirim kullanmıyorsa, tam olarak kullanmak için özel bilgi, potansiyel mekanik aşınma gerektirir |
Seçim hususları ve bakım noktaları
Uygun valf konumlandırıcısının seçilmesi, belirli uygulamalarda optimum performansı sağlamak için birden fazla faktörün kapsamlı bir şekilde değerlendirilmesini gerektirir:
- Bölünmüş kontrol için destek:Bazı konumlandırıcılar, tek bir denetleyicinin daha hassas kontrol için iki veya daha fazla valfi kontrol etmesine izin veren belirli giriş sinyalleri aralıklarına yanıt verebilir.
- Sıfır ve açıklık ayarının rahatlığı:Bazı konumlandırıcılar, kapağı açmadan sıfır ve açıklık ayarlamasına izin verir, ancak güvenlik nedeniyle, bu tür ayarlamalar dikkatli bir şekilde kullanılmalı veya yasaklanmalıdır.
- Sıfır ve aralık istikrarı:Sıcaklık, titreşim, zaman veya giriş basıncındaki değişiklikler altında sıfır ve açıklık sürüklenmesi varsa, valf hareketinin doğruluğunu sağlamak için sık kalibrasyon gereklidir.
- Konumlandırıcı doğruluğu:İdeal olarak, her giriş sinyali için, valfin iç bileşenleri (valf tapası, valf gövdesi, valf koltuğu, vb.) Seyahat veya yük boyutunun yönüne bakılmaksızın her seferinde istenen konuma tam olarak ulaşmalıdır.
- Hava Kalitesi Gereksinimleri:Yerinde hava arzı genellikle ISA standartlarını karşılayamadığından, pnömatik valf konumlandırıcıları belirli seviyelerde toz, nem ve yağ kontaminasyonuna dayanabilmelidir.
- Uyumluluk:Konumlandırıcının valf tipi, aktüatör ve işlem denetleyicisi ile uyumlu olduğundan emin olun.
- Alan kısıtlamaları ve güvenlik özellikleri:Kurulum alanını düşünün ve tehlikeli uygulamalardaki riskleri azaltmak için acil durum kapatma işlevselliği gibi güvenlik özelliklerine sahip bir konumlandırıcı seçin.
Konumlandırıcının optimum performansını ve uzun ömürlülüğünü sağlamak için uygun kurulum, kalibrasyon ve düzenli bakım kritiktir. Azbil 700 Serisi Akıllı Valf konumlandırıcılarındaki gibi gelişmiş tanı özellikleri ile valf anormalliklerinin çevrimiçi olarak tespiti ve bozulma belirtileri mümkündür, bu da zamana dayalı bakımdan durum tabanlı öngörücü bakıma geçiş sağlar, bakım maliyetlerini önemli ölçüde azaltır ve sistem verimliliğini iyileştirir.
Fisher Kontrol Vanası
Kontrol vanalarının çalışma prensibi: Kontrol sinyallerinden kesin düzenlemeye kadar
Kontrol vanaları endüstriyel AUT'da “nihai kontrol elemanları” rolünü oynuyor