Uzņēmumi pārveido signālus mehāniskā kustībā, ļaujot vārstiem atvērties vai aizvērt, tādējādi kontrolējot šķidruma plūsmu. Šīm ierīcēm ir dažādi dizaini un izmēri, palīdzot dažādām cauruļvadu sistēmām sasniegt automatizāciju. Uzņēmumi uzlabo procesa precizitāti un precizitāti, nodrošinot vienmērīgu vārsta darbību neatkarīgi no cikla prasībām. Izvēloties vārstu konkrētai lietojumprogrammai, ir svarīgi apsvērt tā iedarbināšanas metodi. Parastie vārstu izpildmehānismi, ko izmanto rūpnieciskos cauruļvadu sistēmās, ir elektriski, pneimatiski un hidrauliskie izpildmehānismi.
Pneimatiskie un hidrauliskie izpildmehānismi paļaujas uz gaisa vai šķidruma spiedienu, lai kontrolētu vārsta pozicionēšanu. Šie izpildmehānismi tiek klasificēti kā pavasara atgriešanās vai divkāršās darbības veidi. Pavasara atgriešanās pievads ir vienas darbības izpildmehānisms. Tāpēc jebkurš vienas darbības izpildmehānisms, kas minēts šajā rakstā, attiecas uz pavasara atgriešanās izpildmehānismu. Kā šo izpildmehānismu dizains ietekmē to efektivitāti?
Pavasara atgriešanās pievadam ir pavasaris, kas novietots vienā virzuļa pusē, lai vārsts būtu vēlamā stāvoklī. Šos izpildmehānismus var konfigurēt kā parasti slēgtus vai parasti atvērtus. Parasti slēgtā konfigurācijā (ko parasti dēvē par neveiksmīgu tuvināšanos), kas no saspiesta gaisa vai hidrauliskās eļļas (hidrauliskās sistēmās) tiek pielietots virzuļa izkrautajā pusē. Saspiestā šķidruma radītais spēks pārvar atsperes spēku, saspiežot atsperi, lai atvērtu vārstu. Saspiestā šķidruma padeves nogriešana izraisa atsperes ievilkšanu, atdodot vārstu slēgtā stāvoklī. Pretējā konfigurācija uztur vārstu normāli atvērtā stāvoklī, kur saspiesta šķidruma piegāde aizver vārstu, nogriežot šķidruma spiedienu, to atver.
Turpretī divkāršās darbības izpildmehānismam ir divas kameras saspiesta šķidruma turēšanai. Viena kamera kalpo kā saspiesta šķidruma ieeja, bet otra darbojas kā izeja. Saspiesta šķidruma piegāde cilindra sekcijai maina virzuļa stāvokli, tādējādi mainot vārsta stāvokli. Divkāršās darbības izpildmehānismi nodrošina labāku kontroli pār vārsta plūsmas ātrumu.
Pavasara atgriešanās izpildmehānismu galvenā priekšrocība ir to spēja ātri ievilkt un atgriezt vārstu sākotnējā stāvoklī, kad tiek zaudēts šķidruma spiediens vai jauda. Tomēr viņiem ir arī daži trūkumi, padarot divkāršas darbības izpildmehānismus par vēlamo alternatīvu daudziem procesiem.
Zemāk ir vairāki aspekti, kur divkāršās darbības izpildmehānismi izrāda labvēlīgus cauruļvadu sistēmās:
1. Augstāka vilces izturība
Kopumā cauruļvadu sistēmām ar liela diametra caurulēm ir nepieciešami lieli vārsti, kas prasa augstu virzošo spēku. Pretestības samazināšana uzvedības mehānismā ir būtiska, lai uzlabotu vārstu uzticamību un reakciju. Tehniski pavasaris vienas darbības izpildmehānismā samazina izpildmehānisma spēku. Vienas darbības vārsta pievadam jābūt lielākam, jo tam jāpārvar gan vārsta griezes moments, gan atsperes spēks. Tas nozīmē, ka vienas darbības izpildmehānismi ir pārāk lieli, kuriem ir nepieciešami vairāk materiālu ražošanai, galu galā izraisot augstākas izmaksas. Pavasaris palielina arī kopējo izpildmehānismu lielumu, padarot to ievērojami smagāku nekā divkāršās darbības izpildmehānismi.
Divkāršās darbības izpildmehānismi nodrošina maksimālu virzošo spēku abos virzienos (sk. 1. attēlu). Vilces prasība divkāršās darbības izpildmehānismiem ir zemāka nekā vienas darbības izpildmehānismiem. Viņu lielais vilces stiprums un kompaktais lielums padara tos piemērotākus rūpniecisko cauruļvadu pieprasīšanai.
2. spēja izturēt lielu griezes momenta slodzi
Vienas darbības izpildmehānismi ir populāri mērenā cikla lietojumos un maza diametra cauruļvados, padarot tos piemērotus lietojumprogrammai ar zemu griezēju. Lieljaudas rūpniecības lietojumprogrammām ir nepieciešami izturīgi vārsti un izpildmehānismi, lai efektīvi kontrolētu plūsmas ātrumu. Šīm cauruļvadu sistēmām ir augstas griezes momenta prasības, kas izraisa ievērojamu enerģijas patēriņu. Kā jau minēts iepriekš, griezes moments, ko nodrošina pavasara atgriešanās pievads, ir atkarīgs no pavasara stīvuma. Mazāks divkāršās darbības izpildmehānisms var nodrošināt labāku griezes momentu nekā vienas darbības izpildmehānismu. Tā kā tām ir nepieciešams zemāks šķidruma spiediens divvirzienu vārsta darbībai, tie samazina enerģiju, kas nepieciešama, lai izdarītu spiedienu. Divkāršās darbības izpildmehānismus plaši izmanto smagas rūpniecības un ķīmiskās pārstrādes vārstos.
3. stabila vadība
Dažās cauruļvadu sistēmās šķidruma īpašības, piemēram, spiediens un temperatūra, E strauji un bieži svārstās, ietekmējot sistēmas uzticamību un efektivitāti. Papildus šīm variācijām, kas ietekmē spēku, kas nepieciešams vārsta vadīšanai, sistēmām, kuras izmanto pavasara atgriešanās izpildmehānismus, pastāvīgi ir jānovērš atsperes pretējais spēks, ietekmējot darbības efektivitāti. Vārti ar atsperes atgriešanās mehānismiem parasti ir ierobežoti līdz vārsta pilnībā atvēršanai vai aizvēršanai.
Divkāršās darbības izpildmehānismiem ir virzītājspēks, ko kontrolē virzuļa lineārā pozīcija, piedāvājot labāku stabilitāti. Spiediena starpība starp abām izpildmehānisma kamerām nosaka virzuļa kustības attālumu. Šī procesa laikā tas kontrolē pakāpi, kādā vārsts atveras vai aizveras. Izmantojot šo funkciju, sistēmas plūsmas ātrumu var viegli pielāgot, lai atbilstu procesa prasībām. Bieži riteņbraukšanas vārsta lietojumprogrammai atspere ar vienas darbības izpildmehānismu ir pakļauta nogurumam. Tas samazina pievada precizitāti un stabilitāti. Laika gaitā divkāršās darbības izpildmehānismi izrādās ticamāki, jo vairums sistēmu un vārstu lietojumprogrammu ir paredzēti ilgtermiņa lietošanai.
4. Uzturot neveiksmes stāvokli
Parasto cauruļvadu operāciju laikā var būt gadījumi, kad tiek zaudēta braukšanas jauda. Drošas procesa izslēgšanas laikā ir izšķiroša nozīme, lai saglabātu drošu pozīciju. Naftas un gāzes rūpniecībā, tiklīdz ražošana tiek atsākta, aizrīties vārstiem ir jāsaglabā sava neveiksmīgā pozīcija, lai plūsmas ātrums būtu stabils. Pavasara atgriešanās izpildmehānismiem tūlītēja darbība ir pavasara pagarinājums, kas ātri aizvērs vārstu. Tas var izraisīt pēkšņu spiediena palielināšanos cauruļvada daļā, potenciāli izraisot cauruļu plīsumu. Šādām kritiskām lietojumprogrammām ir nepieciešami divkāršas darbības izpildmehānismi. Šķidruma spiediens pievada kamerā uztur vārstu stāvoklī, līdz jauda tiek atjaunota. Tie palīdz stabilizēt izslēgšanu, lai novērstu enerģijas zaudēšanas galveno cēloni.
5. Drošības līmenis
Pieviena ticamība ir tā mehāniskā struktūra. Pirmkārt, mēs zinām, ka avoti zaudē stiepes izturību pēc vairākiem darbības cikliem. Turklāt dažiem lietojumiem ir nepieciešams nepārtraukti novadīt darba šķidrumu. Kamēr vārsts saglabā savu pēdējo atteices stāvokli, izlāde turpinās. Parasti atvērtie vārsti, kas izmanto pavasara atgriešanās izpildmehānismus, atgriezīsies atvērtā stāvoklī, zaudējot braukšanas spiedienu, novēršot šķidruma izlādi.
Turpretī divkāršās darbības izpildmehānisms pārtrauks sitiena vidusdaļu, kad tiks zaudēta vara. Šis iestatījums ļauj darba šķidrumam turpināt izlādēt, novēršot jebkādu drošības apdraudējumu. Divkāršās darbības izpildmehānismi laika gaitā nodrošina ticamāku vārsta darbību, salīdzinot ar pavasara atgriešanās izpildmehānismiem.
Pareiza izmēra, pareiza tips
Daudzās lietojumprogrammās divkāršās darbības izpildmehānismu priekšrocības pārsniedz pavasara atgriešanās pievadu. Nosakot cauruļvada izmēru, izvēloties atbilstošo izpildmehānisma veidu un lielumu, nodrošina atbilstošu plūsmas ātrumu, ilgu kalpošanas laiku, uzticamību un procesa drošību. Divkāršās darbības izpildmehānismi ir piemērotāki augstas pārlieku vārsta lietojumiem naftas ķīmijas rūpniecībā.
Diāna