वाल्व एक्चुएटर कार्य सिद्धांत: इलेक्ट्रिक और वायवीय

1. वाल्व एक्चुएटर क्या करता है

वाल्व एक्चुएटर वह पावर ड्राइव है जो वाल्व को स्वचालित रूप से खोलता, बंद करता या मॉड्यूलेट करता है। यह विद्युत, वायवीय या हाइड्रोलिक ऊर्जा को वाल्व के लिए आवश्यक रैखिक या रोटरी गति में परिवर्तित करता है, और प्रक्रिया और नियंत्रण प्रणाली के बीच सेतु है। एक्चुएटर्स रिमोट ऑपरेशन, तेज़ आपातकालीन शटडाउन, सटीक थ्रॉटलिंग और अनअटेंडेड प्लांट को सक्षम करते हैं। माउंटिंग इंटरफ़ेस मानकीकृत हैं:आईएसओ 5210गेट, ग्लोब और अन्य उभरते हुए {{1}स्टेम वाल्वों के लिए मल्टी{0}टर्न एक्चुएटर्स के जुड़ाव को कवर करता है, जबकिआईएसओ 5211बॉल, बटरफ्लाई और प्लग वाल्व के लिए पार्ट {{0}टर्न (क्वार्टर{{1}टर्न) एक्चुएटर्स को कवर करता है। प्रौद्योगिकी का चुनाव उपलब्ध उपयोगिताओं, आवश्यक टॉर्क, गति, विफलता सुरक्षित व्यवहार और पर्यावरण पर निर्भर करता है।

2. इलेक्ट्रिक मल्टी-टर्न एक्चुएटर: कार्य सिद्धांत

इलेक्ट्रिक मल्टी{0}टर्न एक्चुएटर चार एकीकृत कार्यों के साथ एक मोटर चालित गियर ट्रेन के चारों ओर बनाया गया है:

गति में कमी:मोटर की गति दो कटौती चरणों - एक प्राथमिक ग्रहीय गियर चरण और एक द्वितीयक वर्म {{1}गियर चरण) के माध्यम से आउटपुट ड्राइव स्लीव में संचारित होती है। आउटपुट स्लीव नियंत्रित गति और टॉर्क पर स्टेम को ऊपर या नीचे करने के लिए वाल्व स्टेम नट को संलग्न करता है।

टोक़ अधिभार संरक्षण:केंद्रीय वर्म गियर अक्षीय रूप से पूर्व-तनाव वाले स्प्रिंग्स के एक सेट द्वारा धारण किया जाता है। जब आउटपुट टॉर्क स्प्रिंग सेट बिंदु से अधिक हो जाता है (उदाहरण के लिए, जब वाल्व किसी विदेशी वस्तु पर बैठता है या सीट क्षतिग्रस्त हो जाती है), वर्म गियर अक्षीय रूप से विस्थापित हो जाता है। यह विस्थापन टॉर्क स्विच को सक्रिय करता है, जो मोटर की शक्ति में कटौती करता है और एक अलार्म बजाता है, जिससे एक्ट्यूएटर और वाल्व दोनों को टॉर्क से अधिक क्षति से बचाया जाता है।

स्थिति और यात्रा नियंत्रण:गियरबॉक्स पर एक सीलबंद स्विच/सिग्नल हाउसिंग स्थानीय या दूरस्थ स्थिति संकेत प्रदान करता है, वाल्व यात्रा सीमा को सीमित करता है (खुले और बंद पर सीमा स्विच), और नियंत्रण प्रणाली के साथ विद्युत इंटरलॉकिंग का समर्थन करता है।

मोटर प्राथमिकता के साथ मैनुअल ओवरराइड:आउटपुट स्लीव को मोटर संचालन के दौरान वर्म गियर से और मैन्युअल मोड में हैंडव्हील से जोड़ा जाता है, जिसे बाहरी नियंत्रण लीवर द्वारा स्विच किया जाता है। लीवर को दबाने से मोटर ड्राइव डिस्कनेक्ट हो जाती है और हैंडव्हील जुड़ जाता है; जब मोटर पुनः आरंभ होती है, तो युग्मन स्वचालित रूप से मोटर ड्राइव पर वापस आ जाता है - हैंडव्हील कभी भी चलती मोटर से नहीं लड़ सकता है। क्योंकि हैंडव्हील सीधे आउटपुट स्लीव से जुड़ा होता है, आंतरिक गियर विफल होने पर भी सामान्य मैनुअल ऑपरेशन संभव रहता है।

3. वायवीय एक्चुएटर: कार्य सिद्धांत

वायवीय एक्चुएटर्स संपीड़ित हवा के दबाव को रोटरी या रैखिक गति में परिवर्तित करते हैं और प्लांट सेवा में क्वार्टर टर्न वाल्व के लिए सबसे तेज़, सबसे किफायती विकल्प हैं।

रैक{{0}और-पिनियन:दो विपरीत पिस्टन एक रैक को घुमाते हैं जो एक केंद्रीय पिनियन गियर को चलाता है, जो 90 डिग्री रोटेशन देता है। डबल-एक्टिंग इकाइयाँ खोलने और बंद करने के लिए हवा का उपयोग करती हैं; जब हवा बाहर निकलती है तो स्प्रिंग {{3}रिटर्न इकाइयाँ स्प्रिंग बल द्वारा बंद (या खुलती) हैं, जिससे एक परिभाषित विफल {{4}सुरक्षित स्थिति मिलती है।

स्कॉच-योक:एक पिस्टन रॉड एक योक तंत्र को चलाती है जो स्ट्रोक के सिरों पर उच्च टॉर्क के साथ रैखिक गति को रोटरी गति में परिवर्तित करती है - बड़े तितली और बॉल वाल्व के लिए आदर्श है जहां बैठने की टॉर्क बंद स्थिति के पास चरम पर होती है।

सामान:सोलनॉइड वाल्व हवा की आपूर्ति को स्विच करते हैं, पोजिशनर्स (इलेक्ट्रो - वायवीय) मॉड्यूलेशन के लिए मध्यवर्ती स्थिति को नियंत्रित करते हैं, और सीमा - स्विच बॉक्स खुले/बंद सिग्नल को वापस फीड करते हैं। विशिष्ट संयंत्र वायु आपूर्ति 0.4-0.8 एमपीए है, जिसमें निर्दिष्ट अनुसार स्वच्छ, सूखी, चिकनाई या गैर-चिकनाई वाली आपूर्ति होती है।

4. हाइड्रोलिक और इलेक्ट्रो-हाइड्रोलिक एक्चुएटर्स

हाइड्रोलिक एक्चुएटर्स एक कॉम्पैक्ट लिफाफे में बहुत अधिक जोर या टॉर्क उत्पन्न करने के लिए दबावयुक्त तेल का उपयोग करते हैं। वे उच्च दबाव वाले गेट और ग्लोब वाल्व, आपातकालीन शटडाउन सिस्टम और उपसमुद्र या बड़े व्यास वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हैं जहां वायवीय बल अपर्याप्त है और इलेक्ट्रिक ड्राइव अव्यावहारिक हैं। इलेक्ट्रो{{4}हाइड्रोलिक इकाइयां एक छोटी मोटर पंप सेट को एकीकृत करती हैं, इसलिए उन्हें केवल विद्युत आपूर्ति की आवश्यकता होती है। क्योंकि तेल लगभग असम्पीडित है, हाइड्रोलिक एक्चुएटर निरंतर ऊर्जा के बिना स्थिति बनाए रख सकते हैं और बहुत तेजी से प्रतिक्रिया कर सकते हैं, लेकिन हाइड्रोलिक पावर यूनिट, पाइपिंग और रिसाव प्रबंधन की आवश्यकता होती है।

5. एक्चुएटर का सही चयन कैसे करें

6. सामान्य भ्रांतियाँ

"एक बड़ा एक्चुएटर हमेशा सुरक्षित होता है।"बड़े आकार के एक्चुएटर वाल्व स्टेम, योक और सीट पर अत्यधिक दबाव डाल सकते हैं; मार्जिन के साथ परिकलित टॉर्क द्वारा आकार, पाइप आकार द्वारा नहीं।

"हैंडव्हील किसी भी समय मोटर को ओवरराइड कर सकता है।"मोटर में प्राथमिकता डिज़ाइन में मोटर स्टार्ट होने पर स्वचालित रूप से पुनः सक्रिय हो जाती है; चलती मोटर के विरुद्ध हैंडव्हील को ज़ोर से दबाने से क्लच क्षतिग्रस्त हो जाता है - निर्माता के संचालन नियमों का पालन करें।

"टॉर्क स्विच केवल ओवरलोड के लिए हैं।"वे बैठने की भी पुष्टि करते हैं: जब सही ढंग से सेट किया जाता है, तो टॉर्क स्विच सीटिंग टॉर्क पर ड्राइव को रोक देता है, जिससे सीट के नीचे (रिसाव) और ऊपर सीट (क्षति) दोनों को रोका जा सकता है।

"वायवीय हमेशा सस्ता होता है।"साधारण ऑन/ऑफ ड्यूटी के लिए सही है, लेकिन पोजिशनर्स, वायु तैयारी और लंबी वायु लाइनों के साथ नियंत्रण को नियंत्रित करने से जीवनचक्र में इलेक्ट्रिक को अधिक किफायती बनाया जा सकता है।

"सभी विद्युत एक्चुएटर बहु{{0}टर्न वाले हैं।"पार्ट{{0}टर्न इलेक्ट्रिक एक्चुएटर्स (क्वार्टर-टर्न) बॉल और बटरफ्लाई वाल्व के लिए आम हैं; कटौती भिन्न है लेकिन नियंत्रण सिद्धांत समान हैं।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

Q1. मल्टी{{1}टर्न और पार्ट{{2}टर्न एक्चुएटर्स के बीच क्या अंतर है?

मल्टी{0}}टर्न एक्चुएटर्स (आईएसओ 5210 के अनुसार) गेट और ग्लोब वाल्व जैसे राइजिंग{2}स्टेम वाल्वों को चलाने के लिए कई स्टेम रोटेशन प्रदान करते हैं। पार्ट -टर्न एक्चुएटर्स (आईएसओ 5211 के अनुसार) बॉल, बटरफ्लाई और प्लग वाल्व के लिए 90 डिग्री रोटेशन प्रदान करते हैं। ग़लत फ़ैमिली का चयन करना अकेले एडेप्टर के साथ ठीक करना असंभव है - ड्राइव टॉर्क और माउंटिंग ज्योमेट्री भिन्न होती है।

Q2. इलेक्ट्रिक एक्चुएटर में टॉर्क ओवरलोड सुरक्षा कैसे काम करती है?

जब आउटपुट टॉर्क स्प्रिंग सेट बिंदु से अधिक हो जाता है, तो स्प्रिंग{0}धारित वर्म गियर अक्षीय रूप से विस्थापित हो जाता है; विस्थापन एक टॉर्क स्विच को ट्रिप करता है जो मोटर को रोकता है और अलार्म का संकेत देता है। स्प्रिंग सेटिंग समायोज्य है और इसे वाल्व निर्माता के अधिकतम स्वीकार्य स्टेम टॉर्क पर सेट किया जाना चाहिए।

Q3. मोटर चालू होने पर हैंडव्हील क्यों बंद हो जाता है?

यह मोटर प्राथमिकता (क्लच) डिज़ाइन है: हैंडव्हील और आउटपुट स्लीव के बीच युग्मन स्प्रिंग है - मोटर ड्राइव की ओर लोड किया गया है। जब मोटर चालू होती है, तो युग्मन स्वचालित रूप से मोटर ड्राइव को फिर से जोड़ देता है, इसलिए ऑपरेटर और गियरबॉक्स की सुरक्षा के लिए हैंडव्हील कभी भी चालू मोटर के साथ या उसके विपरीत नहीं घूम सकता है।

Q4. वायवीय एक्चुएटर क्या असफल {{1}सुरक्षित व्यवहार प्रदान कर सकते हैं?

स्प्रिंग {{0}रिटर्न डिज़ाइन हवा की विफलता पर एक परिभाषित विफल स्थिति देते हैं: विफल {{1} बंद (स्प्रिंग वाल्व बंद कर देता है) या विफल {{2} खुला, स्प्रिंग व्यवस्था पर निर्भर करता है। जब तक एक अतिरिक्त संचायक या लॉक अप वाल्व फिट नहीं किया जाता है तब तक डबल {{4}अभिनय डिज़ाइन वायु विफलता पर स्थिति में लॉक हो जाते हैं। आवश्यक व्यवहार को प्रक्रिया सुरक्षा विश्लेषण द्वारा परिभाषित किया जाना चाहिए।

Q5. एक्चुएटर का आकार तय करते समय मुझे किस टॉर्क मार्जिन का उपयोग करना चाहिए?

उद्योग अभ्यास कम से कम 1.5× अधिकतम आवश्यक टॉर्क है, जिसमें पैकिंग घर्षण, अंतर {{1}दबाव बैठने का बल और वाल्व के जीवन पर सीट पहनने के लिए एक सुरक्षा कारक शामिल है। सुरक्षा संबंधी सेवाओं के लिए, 2× या उससे अधिक का मार्जिन तथा आवधिक टॉर्क सत्यापन आम बात है।

Q6. वाल्व एक्चुएटर्स पर कौन से माउंटिंग मानक लागू होते हैं?

ISO 5210 (मल्टी-टर्न) और ISO 5211 (पार्ट-टर्न) एक्चुएटर और वाल्व के बीच निकला हुआ किनारा आयाम, ड्राइव विवरण और टॉर्क क्लास को परिभाषित करते हैं। सुरक्षा पर एक्चुएटर्स के लिए अतिरिक्त अखंडता आवश्यकताएँ {{5}महत्वपूर्ण पेट्रोलियम {{6}उद्योग वाल्व आईएसओ 12490 में दी गई हैं, और एन 15714 श्रृंखला में औद्योगिक वाल्व एक्चुएटर्स के लिए प्रदर्शन कक्षाएं दी गई हैं।