انواع اکچویتور کنترل ولو کدامند و هر کدام چه ویژگی هایی دارند؟
انواع اکچویتور کنترل ولو نقش اساسی در عملکرد دقیق و ایمن شیر کنترلی دارند. اکچویتور در اصل نیرو لازم برای باز و بسته شدن و تغییر موقعیت شیر را فراهم می کند. با توجه به شرایط کاری و نیاز، اکچویتور ها به سه دسته اصلی تقسیم می شوند. انتخاب درست اکچویتور باعث بهبود بهره وری و افزایش عمر شیر می شود. همچنین نوع آنها در فرایند های حساس مانند صنایع نفت، گاز، پتروشیمی اهمیت ویژه ای دارد. انواع اکچویتور عبارت است از:
- اکچویتور های هیدرولیکی
- اکچویتور های پنوماتیکی
- اکچویتور های الکتریکی
اکچویتور های هیدرولیکی
اکچویتور هیدرولیکی یکی از انواع اکچویتور کنترل ولو است که با استفاده از فشار سیال هیدرولیک مثل روغن نیروی مکانیکی تولید می کند. به دلیل نیرو زیادی که این نوع اکچویتور ها تولید می کنند، در صنایع نفت و گاز، نیروگاه ها و تجهیزات صنعتی بزرگ مورد استفاده قرار می گیرند. انتخاب “اکچویتور هیدرولیکی” معمولا زمانی انجام می شود که کنترل ولو در شرایط سخت و با بار مکانیکی بالا قرار می گیرد. این عملگر ها به دو صورت خطی و چرخشی تولید و عرضه می شوند که در ادامه این دو نوع را در یک جدول با یکدیگر مقایسه می کنیم.
نوع | ویژگی و کاربرد |
خطی | دقت بالا، مناسب برای شیر هایی که نیاز به کنترل دقیق جریان دارند |
چرخشی | دقت پایین، مناسب برای شیر هایی که به باز و بسته شد سریع نیاز دارند |
عملگر های پنوماتیکی
اکچویتورهای پنوماتیکی یا همان عملگر پنوماتیکی، وسیله ای مکانیکی است که با استفاده از هوای فشرده، انرژی را به حرکت خطی یا چرخشی تبدیل می کند. این عملگر ها نقش مهمی را در تاسیسات صنعتی، خط تولید و شیرآلات ایفا می کنند. این نوع عملگر که یکی از انواع اکچویتور کنترل ولو است در دو نوع تک عملکردی و دو عملکردی طراحی و تولید می شوند. ای نوع از عملگر مزایا و معایب مخصوص به خود را دارد. مزایا آن عبارت است از:
- سرعت پاسخ دهی بالا و عملکرد سریع
- ساختار ساده و نگهداری ساده
- ایمنی بیشتر در محیط های قابل اشتعال
- هزینه اولیه و تعمیرات پایین
همچنین معایب این نوع از اکچویتور کنترل ولو به شرح زیر است:
- نیاز به سیستم تولید هوا فشرده
- کاهش راندمان به دلیل نشتی احتمالی هوا
- محدودیت دما و فشار کاری در مقایسه با عملگر هیدرولیکی
- دقت کمتر در مقایسه با اکچویتور های الکتریکی
اکچویتور الکتریکی
یکی دیگر از “انواع اکچویتور کنترل ولو”، اکچویتور های الکتریکی است. این نوع از اکچویتور ها با استفاده از موتور های AC یا DC انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی خطی با چرخشی تبدیل می کنند. این عملگر ها معمولا دارای موتور، گیربکس، مکانیزم پیچ و مهره و سنسور های موقعیت هستند. به همین دلیل عملگر الکتریکی به ما امکان تکرار پذیری بالا و سرعت عملکرد بالا را می دهد. استفاده از اکچویتور های الکتریکی در صنایع خودروسازی، نفت و گاز و پتروشیمی بسیار رایج است. از مزایا اکچویتور الکتریکی می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- عملکرد بی صدا و روان
- مصرف انرژی بهینه
- نصب و نگهداری آسان
- امکان برنامه ریزی و اتوماسیو پیشرفته
معایب اکچویتور الکتریکی عبارت است از:
- هزینه اولیه بالا
- نیاز به منبع تغذیه پایدار و مناسب
- محدودیت در توان و گشتاور خروجی
- حساسیت بیشتر به شرایط محیطی
نکات مهم هنگام انتخاب انواع اکچویتور کنترل ولو
همانطور که تا الان دانستید؛ اکچویتور کنترل ولو در انواع گوناگون و متفاوتی طراحی و تولید می شود. هنگام انتخاب عملگر، باید نیاز های خود را بشناسیم و با توجه به آن، اکچویتور مورد نیاز خود را تهیه کنیم. همچنین خرید سطح سنج مغناطیسی ما را از سطح سیالات آگاه می کند و به ما، کمک ویژه ای در این فرایند می کند.در ادامه به بررسی نکاتی که هنگام انتخاب اکچویتور باید بدانید می پردازیم.
- نوع اکچویتور
- گشتاور یا نیرو مورد نیاز
- منبع انرژی در دسترس
- نوع عملکرد
- سرعت پاسخ دهی
- دقت کنترل و سازگاری با اتوماسیون
- شرایط محیطی
- فضای نصب و وزن اکچویتور
- هزینه و نگهداری
- استاندارد ها و گواهینامه ها
1. نوع اکچویتور
انتخاب بین اکچویتور یا عملگر کنترل ولو، بستگی به نیاز شما دارد. همان طور که متوجه شدید عملگر های شیر کنترل به 3 دسته هیدرولیکی، پنوماتیکی و الکتریکی تقسیم می شوند. عملگر های پنوماتیکی برای سرعت بالا و سادگی، هیدرولیکی برای توان و فشار بالا و در آخر عملگر الکتریکی برای دقت و کنترل اتوماسیون کاربرد دارند.
2. گشتاور یا نیرو مورد نیاز
هر نوع از کنترل ولو تدریجی برای باز و بسته شد نیاز به نیروی مشخصی دارد. اگر توان و گشتاور اکچویتور کمتر از حد لازم باشد، ولو به طور کامل باز نمی شود و اگر بیشتر از مقدار مورد نیاز باشد، ممکن است به ولو آسیب برساند.
3. منبع انرژی در دسترس
در هنگام خرید اکچویتور، حتما باید توجه داشت که آیا هوای فشرده، سیستم هیدرولیک یا برق در محل موجود است یا خیر. این موضوع به طور مستقیم بر روی انتخاب تاثیر می گذارد و می تواند هزینه ها را نیز به طور محسوس تغییر دهد.
4. نوع عملکرد
در شرایط اضطراری مانند قطع شدن انرژی، اکچویتور باید حالت ایمنی مشخصی داشته باشد. به طور مثال می تواند باز بماند (Fail Open)، بسته شود (Fail Close) یا در همان وضعیت متوقف شود (Fail Last). این انتخاب به حساسیت فرایند بستگی دارد.
5. سرعت پاسخ دهی
برخی فرایند ها مثل کنترل فشار یا جریان سیال، نیاز به تغییر سریع وضعیت ولو دارند. اکچویتور با سرعت بالا مانع از بروز خطا در فرایند می شود. در حالی که برای کاربرد های ساده، سرعت پایین تر هم می تواند کافی باشد.
6. دقت کنترل و سازگاری با اتوماسیون
اگر ولو فقط باید باز و بسته شود؛ اکچویتور On/Off مناسب است. اما برای کنترل پیوسته جریان (Modulating) نیاز به سیستم هایی با دقت بالا و سازگاری با سیگنال های کنترلی یا پروتکل های دیجیتال است.
7. شرایط محیطی
در محیط های مرطوب، دارای گرد و غبار یا مناطق انفجاری، اکچویتور باید دارای استاندارد های حفاظتی مناسب و بدنه مقاوم باشد. انتخاب اشتباه می تواند منجر به خرابی سریع یا خطرات ایمنی جدی شود.
8. فضای نصب و وزن اکچویتور
برخی از انواع اکچویتور ولو ابعاد بزرگی دارند و نمی توان آنها را در فضا های تنگ نصب کرد. همچنین از طرفی دیگر وزن بالا یک عملگر می تواند نیاز به سازه یا پایه نگهدارنده داشته باشد.
9. هزینه و نگهداری
هزینه اولیه تنها بخشی از هزینه ها است. همچنین شما باید به فکر هزینه های لوازم جانبی، تعمیرات دوره ای و قطعات یدکی باشید تا انتخاب درست تر و اقتصادی تری داشته باشید.
10. استاندارد ها و گواهینامه ها
در صنایع حساس که نیاز به دقت بسیار بالایی است؛ مانند صنعت نفت، پتروشیمی و گاز استفاده از اکچویتور با استاندارد های بین المللی الزامی است. این موضوع تنها برای امنیت نیست. بلکه اکچویتوری که دارای استاندارد ها و گواهینامه بین المللی باشد؛ می تواند کیفیت و عملکرد صحیح را نیز فراهم کند.
اکچویتور ها به 3 نوع هیدرولیکی، پنوماتیکی و الکتریکی دسته بندی می شوند.
این نوع از اکچویتور ها به دو شکل کار می کنند. خطی و چرخشی که خطی مناسب شیر ها با دقت کنترل دقیق جریان است.
این عملگر ها با استفاده از هوای فشرده، انرژی را به حرکت خطی یا چرخشی تبدیل می کنند.
می تواند موتور های AC یا DC باشد که انرژی الکتریکی را به انرژزی مکانیکی تبدیل می کنند.