Dlaczego urządzenie elektryczne z zaworem wieloobrotowym jest tak ważne w automatyce przemysłowej?

W systemie automatyki przemysłowej tzw urządzenie elektryczne z zaworem wieloobrotowym jest głównym urządzeniem napędowym do kontrolowania dostarczania płynnych mediów. Możliwość ciągłego obrotu o ponad 360 stopni czyni go idealnym partnerem dla zasuw, zaworów odcinających i innych zaworów wymagających wielokrotnych obrotów. Ten typ urządzenia integruje strukturę mechaniczną i inteligentną technologię sterowania, aby zbudować stabilne i niezawodne łącze sterujące automatyką w różnych scenariuszach przemysłowych. Koncepcja projektowa i cechy funkcjonalne mają ogromny wpływ na wydajność i bezpieczeństwo produkcji przemysłowej. ​

Wspólne projektowanie inteligentnego rdzenia i układu napędowego

Inteligentne właściwości urządzenia elektrycznego z zaworem wieloobrotowym wywodzą się z jego wielkoskalowych układów scalonych. Ten podstawowy komponent zapewnia urządzeniu potężne możliwości przetwarzania danych i analizowania instrukcji. Inteligentny sterownik jest kompatybilny ze standardowymi analogowymi sygnałami prądowymi, sygnałami przełączającymi i wieloma protokołami magistrali, a także może odbierać instrukcje systemu sterowania w czasie rzeczywistym i dokładnie konwertować je na parametry działania zaworu. Do inteligentnego rdzenia dopasowany jest trójfazowy układ napędowy z silnikiem asynchronicznym. Silnik tworzy łańcuch napędowy z drążonym wałem wyjściowym przechodzącym przez reduktor ślimakowy.

Charakterystyka trójfazowego silnika asynchronicznego umożliwia mu utrzymanie stabilnej mocy wyjściowej przy niewielkich wahaniach napięcia, podczas gdy efekt zwalniania i zwiększania momentu obrotowego reduktora przekładni ślimakowej może przekształcić szybki obrót silnika w ruch o dużym momencie obrotowym wału wyjściowego. Ta kombinacja spełnia wymagania dotyczące mocy do otwierania i zamykania zaworu. Dzięki funkcji samoblokowania reduktora położenie zaworu jest trwale zablokowane, gdy zasilanie jest wyłączone lub wyłączone, co pozwala uniknąć nieprawidłowego działania zaworu spowodowanego szokiem średniego ciśnienia i zapewnia podstawową ochronę bezpieczeństwa produkcji. ​

Możliwość adaptacji przemysłowej trybu pracy i konstrukcji zabezpieczeń

Ręczny i elektryczny mechanizm przełączający o podwójnym trybie jest kluczową konstrukcją urządzenia elektrycznego z zaworem wieloobrotowym, umożliwiającym dostosowanie się do złożonych środowisk przemysłowych.

W trybie elektrycznym urządzenie może pracować bez nadzoru za pośrednictwem zdalnego centrum sterowania. W systemie transportu rurociągami naftowymi dyspozytor może centralnie sterować zaworami wzdłuż rurociągu poprzez system SCADA; w przypadku wystąpienia nagłych przerw w dostawie prądu lub awarii systemu sterowania, po przełączeniu na tryb ręczny, operator może bezpośrednio sterować zaworem za pomocą pokrętła, aby w sytuacji awaryjnej zapewnić utrzymanie podstawowego harmonogramu produkcji. Ten proces przełączania nie wymaga pomocy narzędzi.

Mechaniczna konstrukcja łącznika wewnątrz mechanizmu automatycznie odłączy się od łącznika ręcznej skrzyni biegów po uruchomieniu polecenia elektrycznego, aby uniknąć zakłóceń ruchu między dwoma trybami. Nieinwazyjna konstrukcja urządzenia dodatkowo zwiększa jego zdolność do adaptacji do środowiska.

Konstrukcja podwójnego uszczelnienia i nieprzelotowa konstrukcja wału tworzą podwójną barierę ochronną. Zewnętrzna uszczelka przyjmuje kompozytową strukturę z olejoodpornej gumy i metalowego szkieletu, która jest odporna na erozję pyłu i pary wodnej; wewnętrzne uszczelnienie stanowi precyzyjnie obrobiona metalowa powierzchnia styku, która skutecznie blokuje przenikanie żrącego gazu lub cieczy. Taka konstrukcja umożliwia stabilną pracę przez długi czas w wilgotnych oczyszczalniach ścieków, zapylonych cementowniach i przybrzeżnych środowiskach z dużą mgłą solną.

Praktyczna logika mechanizmu bezpieczeństwa i rozbudowy funkcji

System ochrony momentu obrotowego jest podstawową linią obrony urządzenia elektrycznego z zaworem wieloobrotowym, zapewniającą bezpieczeństwo sprzętu. Mechaniczne urządzenie zabezpieczające moment obrotowy monitoruje zmianę obciążenia wału wyjściowego poprzez konstrukcję sprężyny i krzywki. Gdy moment obrotowy zaworu przekroczy ustawiony próg z powodu krystalizacji medium, zablokowania ciała obcego i innych przyczyn, krzywka uruchomi wyłącznik krańcowy, aby odciąć zasilanie silnika i wysłać sygnał alarmowy do układu sterującego. Ta czysto mechaniczna metoda reakcji nie opiera się na elementach elektronicznych i może nadal działać w przypadku awarii sterownika. ​

Wielofunkcyjne możliwości rozbudowy urządzenia znajdują odzwierciedlenie w jego modułowej konstrukcji. Dopasowując napęd elektryczny, można zwiększyć regulację mocy wyjściowej, aby spełnić wymagania dotyczące prędkości w różnych warunkach obciążenia; w połączeniu z przetwornikiem położenia otwarcie zaworu w czasie rzeczywistym można przekształcić w sygnał elektryczny i przekazać z powrotem do układu sterowania, tworząc kompletny obwód sterowania w zamkniętej pętli.

Dodając reduktor pierwszego stopnia, siłownik wieloobrotowy można elastycznie przekształcić w siłownik o skoku kątowym lub liniowym. Tryb skoku kątowego jest odpowiedni dla zaworów, takich jak zawory kulowe i przepustnice, które wymagają obrotu o 90 stopni, natomiast tryb skoku liniowego jest odpowiedni dla urządzeń takich jak zawory sterujące, które wymagają ruchu liniowego.