閥門執行器不同類型在控制回路中發揮哪些作用?
閥門執行器是一種控制閥,有許多選項可用于滿足全廠和個人自動化要求。雖然概念上很簡單,由一個帶有輸入、輸出和閥門操作機構的盒子組成,但實際上在選擇合適的閥門執行器時需要考慮很多因素。而且由于閥門執行器在閥門在控制回路中的整體性能中發揮著更重要的作用,因此工程師不應輕易做出決定。

一、閥門操作類型
控制閥有幾十種。然而,從閥門執行器的角度來看,閥門操作有兩種主要類型。了解閥門的工作原理是選擇合適執行器的第一步。
1.旋轉(四分之一圈)操作——這包括旋塞閥、球閥和蝶閥。四分之一轉阻尼器也屬于這一類。這些類型的閥門通常更容易與適當的執行器配合,因為操作相對簡單,需要在適當的扭矩下旋轉90度。
2.多圈操作——這組閥門具有上升的非旋轉閥桿或非上升的旋轉閥桿,需要多次旋轉才能將閥門關閉元件從打開位置移動到關閉位置。在該組中發現的閥門類型的一些示例包括截止閥、刀閘、閘閥、閘門等。
二、閥門執行器的類型
正如有許多類型的閥門一樣,也有幾種特定類型的閥門執行器。然而,根據所施加的功率類型和所需的運動類型,大多數都屬于幾個常見類別:
1.氣動和液壓執行器(流體動力):四分之一轉——這些類型的執行器用途廣泛,可用于電力不易獲得的地方或優先考慮簡單性和可靠性的應用中。它們還具有廣泛的功能,從提供幾英寸磅扭矩的較小執行器到可以提供一百萬英寸磅或更多扭矩的最大執行器。大多數氣動和液壓執行器使用與一些機構相結合的氣缸,該機構將氣缸中產生的線性運動轉變為閥門操作所需的四分之一轉運動。添加反向彈簧允許在緊急情況下積極關閉。
2.氣動和液壓執行器(流體動力):多回轉——當需要多回轉輸出來操作閘閥或截止閥等線性閥時,流體動力執行器是一種常見的解決方案。雖然電動執行器通常用于這些類型的閥門,但氣動和液壓執行器對于電力不易獲得的應用來說是可行的選擇。
3.電動執行器:多回轉——這些類型的閥門是最常見和最可靠的。它們能夠快速操作一些最大的閥門,并且由單相或三相電動機驅動,該電動機驅動水平齒輪和正齒輪的組合。隨后,這些齒輪和正齒輪驅動一個閥桿螺母,該螺母與閥門的閥桿接合以打開或關閉它。它們通常包括一個分離機構和一個手輪,允許在發生電源故障時進行手動操作。
4.電動執行器:四分之一轉——與多回轉電動執行器的設計相似,主要區別在于最終元件位于一個象限中,可提供90度的旋轉。這些類型的執行器結構緊湊,通常用于較小的閥門,并且由于它們的功率要求較低,因此可以配置應急電源(例如電池)以實現故障安全操作。
5.手動執行器——手動執行器使用杠桿、輪子和/或齒輪來促進運動。手動執行器與自動執行器不同,因為自動執行器具有外部電源,可提供自動或遠程操作閥門所需的力和運動。對于許多閥門來說,手動操作不是一種選擇,因為應用程序包括遠程管道中的閥門,或者是由于操作所需的絕對力。此外,對于位于有毒或惡劣環境中的閥門而言,手動執行器并不是一個實用的解決方案,而且它們在需要允許立即關閉的安全預防措施的應用中也沒有那么有用。
氣動和液壓執行器一起描述并且操作相似;但是,它們在氣缸的移動方式上略有不同。液壓執行器使用來自泵的不可壓縮液體移動氣缸,而氣動執行器使用加壓空氣移動氣缸。由于壓縮空氣消耗,氣動執行器對于需要大口徑氣缸的大型設備并不實用。
另一方面,與氣動和電動執行器相比,液壓執行器的單位成本可能更高。它們還傾向于泄漏流體,并且它們需要各種配套部件,包括電機、泵、釋放閥、儲液罐、熱交換器和降噪設備。閥門執行器也可分為隔膜執行器、直接作用和反作用執行器、直接作用隔膜執行器、場可逆多彈簧執行器和活塞執行器,盡管還有其他類型。


