Электрические и пневматические приводы широко используются для автоматизации шаровых кранов и дроссельных заслонок . Выбор между ними – это не просто вопрос того, какой привод «лучше».
Правильный выбор зависит от пяти основных факторов: доступного источника питания, требуемого безопасного положения, рабочей скорости и частоты, метода управления и общей стоимости установки. Перед подтверждением размера и конфигурации привода также необходимо проверить крутящий момент клапана и фактические условия технологического процесса.
Электрические и пневматические приводы: быстрое сравнение
| Электрический привод | Пневматический привод | ~!phoenix_varTXT11!~ |
| Источник питания | Электричество | Сжатый воздух |
| Рабочая скорость | Обычно медленнее | Обычно быстрее |
| Безопасная работа | Требуется специальная отказоустойчивая конструкция. | Легко достигается благодаря конструкции с пружинным возвратом. |
| Контроль включения/выключения | Прямое электрическое управление | Обычно управляется электромагнитным клапаном. |
| Модулирующее управление | Часто встроен в привод. | Обычно требуется позиционер |
| Частая езда на велосипеде | Зависит от режима работы привода | Хорошо подходит для частой эксплуатации |
| Установка | Не требуется воздуховод | Требуется подача воздуха и трубки. |
| Типичное применение | Удаленные объекты или места без сжатого воздуха | Быстрая цикличность и отказоустойчивые приложения |
В этой таблице представлено общее сравнение. Окончательный выбор привода должен основываться на крутящем моменте клапана, условиях процесса и требуемой функции управления.
Источник питания: доступен ли сжатый воздух?
Доступный источник питания обычно является первым фактором, который следует проверить.
Если на предприятии уже есть стабильная система сжатого воздуха или воздуха для приборов, пневматический привод может быть удобным выбором, особенно когда несколько автоматических клапанов используют один и тот же источник воздуха.
При отсутствии сжатого воздуха обычно проще установить электрический привод , поскольку для него требуется только подходящий источник питания и проводка управления.
Это делает электропривод привлекательным для удаленных станций, систем водоочистки, инженерных трубопроводов, ирригационных систем и других установок, в которых нет технологического воздуха.
Состояние имеющихся инженерных коммуникаций также имеет значение. Нестабильная подача воздуха может повлиять на работу пневматического привода, а ненадежное электропитание может потребовать резервного питания или специального отказоустойчивого электрического привода.
Требование отказобезопасности: что должен делать клапан во время отказа?
Прежде чем выбирать привод, определите, что должен делать клапан в случае потери электропитания или сжатого воздуха.
В зависимости от процесса клапану может потребоваться:
Пневматический привод с пружинным возвратом является распространенным решением, когда требуется определенное положение открытия или закрытия при отказе. Сжатый воздух перемещает привод в одном направлении, а внутренние пружины возвращают клапан в заданное безопасное положение при прекращении подачи воздуха.
Электрические приводы также могут обеспечить отказоустойчивую работу. Однако для стандартного электрического привода может потребоваться механическая пружина, батарея, суперконденсатор, ИБП или другая система накопления энергии для перемещения клапана после сбоя питания.
Требуемое положение отказа должно определяться на основе оценки безопасности процесса, а не только по предпочтениям привода.
Например, клапан подачи топлива может потребоваться автоматически закрыться во время неисправности, в то время как клапан охлаждающей воды может потребоваться оставаться открытым. Правильное положение зависит от последствий потери потока или продолжения потока.
Рабочая скорость и частота
Пневматические приводы обычно открываются и закрываются быстрее, чем обычные электрические четвертьоборотные приводы. Они часто используются для переключения процессов, аварийной изоляции и приложений с большим количеством рабочих циклов.
Электрические приводы подходят, когда клапан срабатывает реже или когда время хода не имеет решающего значения.
Более быстрое движение не всегда является преимуществом. Слишком быстрое закрытие клапана в трубопроводе для жидкости может вызвать скачок давления или гидравлический удар. Если такой риск существует, время закрытия следует оценивать как часть выбора клапана и привода.
Рабочая частота особенно важна для электроприводов. Привод должен иметь номинальный режим работы, соответствующий требуемому количеству пусков в час и ожидаемому времени работы.
Клапан, который срабатывает дважды в день, предъявляет совсем другие требования к приводу, чем тот, который работает каждые несколько минут.
Вкл/Выкл или модулирующее управление?
Оба типа приводов могут использоваться для включения/выключения и регулирования.
Для выполнения основных операций открытия и закрытия электрические приводы могут получать прямые электрические команды. Пневматические приводы обычно управляются через электромагнитный клапан.
Концевые выключатели или устройства обратной связи по положению могут быть добавлены в любую систему, когда диспетчерской требуется подтверждение того, что клапан полностью открыт или полностью закрыт.
Для модулирующего управления электрический привод может включать в себя встроенный модуль управления, который принимает такие сигналы, как:
Модулирующий пневматический привод обычно использует пневматический или электропневматический позиционер для перемещения клапана в промежуточные положения.
Прежде чем выбирать привод и аксессуары, подтвердите:
Требуемая точность позиционирования
Скорость ответа
Сигнал управления
Сигнал обратной связи
Действия при потере сигнала
Требуемая индикация открытия и закрытия
Тип клапана также имеет значение. Клапан, предназначенный для дросселирования, должен иметь подходящую характеристику расхода и не должен выбираться только на основе управления приводом.
Установка, обслуживание и общая стоимость
Цена покупки привода составляет лишь часть общей стоимости.
Электрический привод не требует воздушного компрессора, пневматических трубок или системы распределения воздуха. Если сжатый воздух еще не доступен, электрический привод может упростить установку и снизить требования к дополнительному оборудованию.
Полный узел пневматического клапана может включать в себя: электромагнитный клапан, регулятор воздушного фильтра, коробку концевого выключателя, пневматический или электропневматический позиционер.
Там, где уже существует надежная система приборного воздуха, эти компоненты можно эффективно интегрировать в несколько автоматических клапанов.
Требования к техническому обслуживанию также различаются. Электрические приводы требуют внимания к двигателям, редукторам, проводке, электрическим компонентам и защите корпуса. Пневматические системы зависят от чистого и стабильного воздуха, надлежащего обслуживания уплотнений, а также надежных электромагнитных клапанов и аксессуаров.
Таким образом, правильным сравнением является общая стоимость установки и жизненного цикла, а не просто цена привода.
Одно важное правило: проверяйте крутящий момент клапана.
Независимо от того, является ли привод электрическим или пневматическим, его размер должен выбираться в соответствии с фактическим рабочим крутящим моментом клапана, а не только с размером клапана.
Крутящий момент может измениться из-за:
Конструкция клапана
Размер клапана
Перепад давления
Материал сиденья
Рабочая температура
Технологическая среда
Рабочая частота
Условия обслуживания
Привод недостаточного размера может не полностью открыть или закрыть клапан. Чрезмерный крутящий момент привода увеличивает стоимость и может создать ненужную нагрузку на шток клапана, монтажный кронштейн и муфту.
При выборе привода следует использовать данные о крутящем моменте производителя клапана вместе с соответствующим коэффициентом эксплуатации для фактического применения.
Руководство по выбору электрического и пневматического шарового крана
В электрических и пневматических шаровых кранах может использоваться одинаковая конструкция корпуса, шара, штока и седла клапана. Основное отличие заключается в приводе и системе его управления.
| Требования к приложению | Рассмотреть в первую очередь |
| Нет сжатого воздуха | Электрический шаровой кран |
| Быстрое открытие и закрытие | Пневматический шаровой кран |
| Частая езда на велосипеде | Пневматический шаровой кран |
| Простое действие при открытии или закрытии при отказе | Пневматический шаровой клапан с пружинным возвратом |
| Удаленная установка с электропитанием | Электрический шаровой кран |
| Существующая система приборно-воздушной системы завода | Пневматический шаровой кран |
| Модулирующее управление | Любой тип, в зависимости от требований к управлению. |
Например, наружный водопровод, который работает всего несколько раз в день и в котором отсутствует приборный воздух, может хорошо подойти для электрического шарового крана..
Запорный клапан технологического процесса, который часто срабатывает и должен автоматически закрываться после потери воздуха или электрического управления, может лучше подходить для пневматического шарового клапана с пружинным возвратом..
Это только отправные точки. Требования к крутящему моменту клапана и безопасности технологического процесса по-прежнему необходимо проверять.
Те же принципы применимы и к дроссельным заслонкам. Электрические дроссельные заслонки обычно выбираются там, где легко доступно электрическое управление, а пневматические дроссельные заслонки полезны для быстрой или частой работы. В обоих случаях размер привода должен основываться на фактическом крутящем моменте дроссельной заслонки.
Примечание по выбору SLVCN
Одного размера клапана недостаточно для выбора привода.
Прежде чем подтвердить конфигурацию клапана и привода, команда инженеров SLVCN проверяет:
Тип и размер клапана
Технологическая среда
Рабочее давление и температура
Максимальный перепад давления
Рабочий крутящий момент клапана
Доступное напряжение или давление воздуха
Требуемая рабочая скорость
Рабочая частота
Требование к отказоустойчивому открытию, отказоустойчивому закрытию или отказоустойчивости
Включение/выключение или модулирующее управление
Необходимые сигналы управления и обратной связи
Среда установки
Для пневматических систем SLVCN также может подобрать аксессуары, такие как электромагнитные клапаны, коробки концевых выключателей, позиционеры и регуляторы воздушных фильтров, в соответствии с требуемой функцией управления.
Электрические и пневматические приводы клапанов могут обеспечить надежную автоматизацию промышленных шаровых кранов и дроссельных заслонок.
Электрические приводы являются практичным вариантом для удаленных установок и мест без сжатого воздуха. Пневматические приводы хорошо подходят для быстрой работы, частой циклической работы и применений, требующих простой функции безопасности с пружинным возвратом.
Окончательный выбор должен учитывать доступный источник питания, требуемое положение отказа, рабочую частоту, метод управления, крутящий момент клапана и общую стоимость жизненного цикла.
Если вы не уверены, какой привод подходит, отправьте в SLVCN размер клапана, давление, температуру, технологическую среду, доступный источник питания и требуемое положение отказа. Наша команда инженеров рассмотрит заявку и порекомендует подходящую конфигурацию клапана, привода и аксессуаров.
Pусский
