阀门执行器是一种控制阀，有很多选项可满足植物广泛的自动化要求。虽然简单的概念，由带有输入，输出和操作阀门的机制的盒子组成，但在选择右阀门执行器时实际上存在相当长的考虑因素。并且由于阀门执行器在控制循环中的阀门的整体性能方面发挥了更大的作用，因此是一个决定工程师不应该轻描淡写。
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在本指南中，我们将讨论两种主要类型的阀门操作，阀门执行器类型，重要的阀门执行器功能，阀尺寸信息以及选择右阀门执行器的关键考虑。使用下面的链接导航到特定部分：
阀门操作的类型
有几十种类型的控制阀门。然而，从阀门执行器的角度来看，有两种主要类型阀门操作。了解阀门如何操作是选择适当的执行器的第一步。
- 旋转（四分之一圈）操作- 这包括插头阀，滚珠和蝶阀。四分之一匝数阻尼器也将属于此类别。当操作相对简单时，这些类型的阀通常更容易适合适当的致动器，在适当的扭矩下需要90度旋转。
- 多圈操作n - 该阀门的阀门具有上升的非旋转杆或非上升旋转杆，并且需要多个转弯，以将阀闭合元件从开口移动到关闭位置。该组中发现的阀门类型的一些例子包括全球阀，刀栅，闸阀，闸门和其他闸阀。
阀门执行器的类型
就像有许多类型的阀门一样，有几种特定的阀门执行器的类型。然而，大多数情况下，落入了几个共同类别，基于所应用的功率类型和所需的运动类型：
- 气动和液压执行器（流体动力） - 四分之一转- 这些类型的致动器是多功能的，可以使用电力不容易获得或在优先考虑简单和可靠性的应用中使用。它们还具有广泛的能力，从较小的执行器，向最大的执行器输送几英寸扭矩，可以提供一百万英寸磅或更长时间。大多数气动和液压致动器使用圆柱体，其配合有一些机构，该机构将在气缸中产生的线性运动转变为阀门操作所需的四分之一旋转运动。添加相对的弹簧允许在紧急情况下积极关闭。
- 气动和液压执行器（流体动力） - 多转- 当操作线性型阀门需要多匝输出时，例如闸阀或地球阀，流体动力致动器是一种常见的解决方案。虽然电动执行器通常用于这些类型的阀门，但气动和液压执行器是可行的供电的可行选择，其中电力不易获得。
- 电动执行器 - 多转- 这些类型的阀门是最常见和最可靠的。它们能够快速运行一些最大阀门，它们由单个或三相电动机提供动力，该电动机驱动级别齿轮和马刺的组合。随后，这些齿轮和马刺驱动杆螺母，其接合阀的杆打开或关闭它。它们通常包括一个允许手动操作的管道机制和手轮，这是在电源故障发生时的手动操作。
- 电动执行器 - 四分之一转- 类似于多转电动执行器的设计，主要区别是最终元件位于一个象限中，提供90度旋转。这些类型的致动器紧凑，通常用于较小的阀门，并且由于它们具有较低的功率要求，它们可以配置紧急电源（例如电池）以进行故障安全操作。
- 手动执行器- 手动执行器使用杠杆，车轮和/或齿轮，以便于运动。手动执行器与自动执行器不同，因为自动执行器具有外部电源，提供自动或远程操作阀门所需的力和运动。对于许多阀门，手动操作不是一种选择，因为应用程序包括远程管道中的阀门或由于操作所需的强制而导致。此外，手动执行器不是位于有毒或敌对环境中的阀门的实用解决方案，它们在需要安全预防允许立即关机的应用中不太有用。
屏幕截图ViaValve-world.net.
气动和液压致动器在一起进行描述并类似地操作;然而，它们略有不同气缸如何移动。液压致动器将气缸与泵的不可压缩液体一起移动，而气动致动器使用加压空气移动气缸。由于压缩空气消耗，气动执行器并不像大型钻孔的大型设备那样实用。
另一方面，液压执行器与气动和电动执行器相比，每单位的成本更高。他们也倾向于泄漏液，它们需要各种伴侣零件，包括电动机，泵，释放阀，流体贮存器，换热器和降噪设备。
阀门执行器也可以分类作为隔膜致动器，直接作用和反向作用致动器，直接膜片致动器，现场可逆的多弹簧致动器和活塞致动器，尽管也存在其他类型。
重要的阀门执行器功能
所有阀门执行器必须执行几个功能包括：
- 将阀门闭合构件移动到适当的位置。封闭构件通常是塞子，盘或球，并且致动器必须具有足够的力来移动它，即使在困难或不希望的条件下也是如此。此外，必须配备必要的控制来指导它。
- 保持阀门闭合构件的位置。一旦处于所需位置，阀门致动器必须能够将其固定到位。在诸如节流应用的一些应用中，这需要强大的弹簧或流体动力或机械刚度，以将封闭构件牢固地保持在适当位置。
- 通过足够的扭矩放置阀门以满足所需的关闭规格。某些类型的阀门可能需要特殊的致动器尺寸的配件，以维持足够的扭矩以保持关闭位置。
- 有一个失败模式。在系统故障发生故障模式时需要发生故障模式。根据应用程序，失败模式可能是如此，完全关闭或完全打开。
- 具有适当的旋转值。一些阀门需要一定量的旋转，通常为90或180度。多端口阀通常需要超过90度的旋转，并且电动致动器通常优于需要旋转大于180度的应用，因为它们不受机械旋转的限制。
- 提供正确的运行速度。可以用控制电路元件调节致动器的循环速度，但是小于典型致动器循环时间的一半的循环速度需要仔细的阀门选择。高循环速度可能需要特别准备的气动致动器，而不会冒着阀部件损坏。
选择阀门执行器的考虑因素
现在我们覆盖了阀门和阀门执行器的基本类型，以及主功能阀门执行器必须执行，在为您的应用选择适当的执行器时，有一些重要的考虑因素。有多种因素需要考虑，从使用因素，大小，供应压力要求，安全性和可靠性，成本考虑等等。
使用因素
使用因素在选择右阀门执行器时是一个重要的考虑因素。这些因素包括：
- 兼容性- 什么电源可用？如上所述，通过自然，电动执行器需要电力运行。如果没有容易获得的电源来源，气动或液压阀门执行器是逻辑选择。气动执行器需要40至120 psi之间的空气供应。更高的压力可能难以通过，并且更低的压力将需要具有较大直径的隔膜或活塞以实现必要的扭矩。电动执行器需要110 VAC的电源，但阀门执行器可以用DC和AC电机以其他尺寸购买。
- 温度范围- 气动执行器可以在温度下运行从-4至150°F（-20至70°C），或者在某些情况下，在-40至250°F（-40至121°C）的范围内，提供右密封，润滑脂和轴承到位。电动致动器可以在-40至150°F（-40至65°C）的温度下操作。
- 危险区域- 由于其防爆性质，气动执行器通常在危险环境中优选危险或有毒环境，但是如果缺乏压缩空气或气动致动器不能满足其他操作规格，则可以使用电动致动器。危险环境中使用的电动执行器必须具有NEMA VII外壳，以保护其免受爆炸。NEMA指南在下面更详细地讨论。
NEMA指南
国家电器制造商协会（NEMA）建立了有关危险区域电动阀门执行器的建设和安装指南。本准则状态：
VII危险位置I类（爆炸性气体或蒸气）
符合国家电气代码的申请要求;符合载体实验室的规格，Inc。用于含有汽油，己烷，石脑油，苯，丁烷，丙烷，丙酮，苯酚，漆溶剂蒸气，天然气的气氛。
大多数电动阀门执行器制造商提供了标准产品的NEMA VII标记，以满足危险应用的要求。狗万app怎么下载在某些情况下，更具成本效益的选择是使用带有气动阀门执行器的电控。然而，当可行时，气动执行器通常是更安全和更实际的选择。
尺寸和力量
力是指阀门的扭矩要求，这意味着将阀门从开口移动到关闭位置所需的力量。在滑动阀门中，所需的力将是线性推挽力;多圈或焊条阀需要旋转力。确定金额需要力量取决于许多因素，例如：
- 最小和最大供应压力
- 执行器类型
- 失败模式
- 阀门扭矩
阀门的尺寸和设计以及阀上的差压也是考虑因素的，以及阀门和阀杆的阀杆填充摩擦，介质温度和机械特性。请注意，对于四分之一圈阀，无法准确计算阀门的扭矩需求。相反，需要在各种差压条件下的每个阀尺寸的物理测量。
屏幕截图Via阀门，幻灯片尺寸和选择阀门，幻灯片
由于阀门执行器适当施加的阀门执行器所涉及的复杂性，即可通过技术训练的专家大小，因此致动器尺寸迫切。只需选择超大型执行器就不是保障措施;过大的阀门执行器会损坏阀门的阀杆（除非使用诸如释放阀的额外部件），除了它是浪费的支出。一个尺寸的执行器根本无法按需操作阀门，这在紧急关闭阀（ESDV）中尤为重要。
最小和最大供应压力是要考虑的最重要的尺寸因素之一。常压，通常提供的度量，不应用于致动器的尺寸。致动器必须能够开发足够的扭矩以在最小供应压力下操作阀门，确保即使在供应压力处于最低点时也能够正常运行。还必须考虑最大压力，因为执行器能够安全地处理最大潜在压力的必要性。调节器和释放阀可用于致动器超大或无法安全地处理最大供应压力的应用中。
速度
所需的操作速度决定了电力要求执行器。它需要更多权力例如，在更少的时间内执行操作（例如完全打开或关闭阀）。
气动执行器具有优势，使其更容易控制其速度。在气动执行器中实现速度控制的最简单方法是在空气先导排气口处用针阀或可变孔口配合。电动执行器具有齿轮电机，因此难以（不可能，真的）来控制这些执行器的速度而不制造齿轮调节。在某些情况下可以添加脉冲电路以允许较慢的操作。
图像Via维基百科
对于电动执行器，所需的操作速度决定了所需的电机功率。对于流体动力致动器（气动和液压致动器），除了方向控制阀的尺寸之外，所需的操作速度还确定供应和排气管线的必要尺寸。
运动频率
操作频率（或占空比）会影响机械驱动耐久性和控制器的鲁棒性。显然，不经常运行的阀门（例如隔离或调节阀）意味着在机械部件和控制上的磨损较小和撕裂。然而，其他阀门，例如调制过程阀，以近常数或连续操作，需要更耐用的阀和致动器组件。
执行器能力通常定义为每小时的指定数量的开始。根据这一点电动阀门执行器规格的ISA指南，“倒车接触器作为标准应额定至少60个电机开始每小时。可选的固态反转接触器应电互锁，可用于高速调制服务，并评分为每小时最少1200次。“
屏幕截图ViaIndelac Controls，Inc。
另一个拇指规则是基于占空比：
- 隔离 - 阀门每天操作几次
- 调节 - 每小时30至60次开始
- 调制 - 每小时600至1,800开始
安全
在某些应用程序中，例如危险环境，NEMA VII等准则旨在通过需要针对不同类型的执行器的某些预防措施来提高安全性。在选择阀门执行器时，安全性应始终考虑，并且尽可能基于应用规格的最安全和最可靠的选择。一个执行器应该能够保持故障安全位置例如，如果火灾爆发。
然而，在某些情况下，由于减轻的情况，无法使用理想的执行器。当必须使用不同类型的执行器时比最理想的解决方案使用，通常可以增加额外的组件，以改善安全性并满足监管规范。
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例如，气动执行器可以停滞不前无限期地没有问题，但由于电动机中的电流过量产生热量，电动执行器不能停滞不前而不会冒着电动机造成伤害。为了保护装置，可以使用扭矩开关或热量和电流传感器。
春天回报或故障安全选项，是在过程行业中规定的另一个安全组件。万博客户端最新版弹簧返回在电源或信号故障时将阀门驱动到预定的安全位置。用气动执行器，这既是一种实用且廉价的选择。当不能使用弹簧返回时，可以安装蓄能器罐以储存气压（有时是具有大或重型致动器的情况）。
大多数电动执行器都没有使用弹簧返回选项，但电池备份通常是这些执行器的可行故障安全选项。或者，电动液压致动器可用于实现弹簧返回功能，只需要电源。这是通过激励一种液压泵来完成的，该液压泵在动力故障发生时将致动器驱动到原始位置。
成本
上面讨论的所有因素都影响了阀门执行器的成本。通常，所需的扭矩越大，操作所需的功率越多，致动器的较大且较高昂贵。在选择适当的阀门致动器的同时，包括安全和理想的操作所需的任何附加部件，可能意味着更高的前期成本，最终配置将受益于更高的可靠性和耐用性。写清楚和明确的技术规格勤勉地勤奋，确保充足的供应商资格是为您的申请采购合适执行器的重要步骤。
错误的执行器不仅可以充分操作阀门，而且可能导致阀杆和阀门本身损坏，以及引入不必要的安全风险。选择右阀门执行器意味着更少的意外停工和较少的执行器和阀门更换，最终降低了长期成本。
