Proses tesislerinde devreye alma aşamasında en sık yapılan göz ardılardan biri vana aktüatörünün küçük boyutlu seçilmesidir.
Bu, vana aktüatörünün durmasına, vananın komutlara yanıt verememesine neden olur. Son olarak, tüm bunların nedeni, tüm kuvvetleri hesaba katmayan tork hesaplamalarından kaynaklanmaktadır.
Başlangıçta doğru vana aktüatör tork hesaplaması yeniden işleme, arıza süresi ve ekipman hasarından tasarruf sağlar.
Tork Nedir ve Neden Önemlidir?
Tork, vana milinin bir pozisyondan diğerine dönmesine neden olan kuvvettir. Newton-metreküp (Nm) ve inç-pound (in-lb) olarak ölçülebilir.
Her vana, vana üreticisi tarafından sağlanan bir tork spesifikasyonu ile birlikte gelir. Aktüatör, en kötü senaryoda en azından gerekli torku sağlamalıdır.
Sorun, birçok faktör nedeniyle tork spesifikasyonlarının sürekli değişmesidir. Bunlar arasında çalışma basıncı, sıcaklık, proses akışkanının viskozitesi ve vana koltuğu ile contanın yaşı yer alır.
Devreye alma dönemi boyunca yalnızca nominal tork spesifikasyonu için tasarlanmış bir aktüatör, daha sonraki operasyonlarda yetersiz kalabilir.
Bu nedenle, aktüatör boyutlandırması her zaman vananın yayınlanan tork gereksiniminin üzerinde bir güvenlik payı içerir.
Her Mühendisin Bilmesi Gereken Üç Tork Türü
Üç tork türü arasındaki farkı anlamak, herhangi bir vana aktüatör tork formülü. nin temelini oluşturur. Her biri, vananın çalışma döngüsünün farklı bir noktasını temsil eder.
Kalkış Torku
Kalkış torku, vanayı tamamen kapalı veya tamamen oturmuş konumundan hareket ettirmeye başlamak için gereken kuvvettir. Her zaman çalışma döngüsündeki en yüksek tork değeridir.
Disk veya bilya ile koltuk arasındaki statik sürtünme. Vana üzerindeki herhangi bir diferansiyel basınçla birleştiğinde, vana hareket etmeye başlamadan önce üstesinden gelinmesi gereken bir direnç oluşturur.
Çoğu vana tipi için kalkış torku, çalışma torkunun 1,3 ila 1,5 katıdır. Yüksek basınçlı uygulamalarda veya uzun süreler boyunca statik kalmış vanalarda oran daha yüksek olabilir.
Çalışma Torku
Çalışma torku, hareket etmeye başladıktan sonra vana milini seyahati boyunca döndürmeye devam etmek için gereken kuvvettir. Dinamik sürtünme statik sürtünmeden daha düşük olduğu için kalkış torkundan daha düşüktür.
Çalışma torku, vana üreticisinin veri sayfasında genellikle belirli bir diferansiyel basınçta nominal çalışma torku olarak yayınlanan değerdir.
Oturma Torku
Oturma torku, sıkı bir kapanma sağlamak için diski veya bilyayı koltuğa sıkıca itmek üzere seyahatin sonunda uygulanan kuvvettir.
Bu, öncelikle yumuşak koltuklu vanalar için geçerlidir: elastomerik koltuklu kelebek vanalar ve PTFE veya benzeri koltuk malzemeli küresel vanalar. Metal koltuklu vanalar, kapanma için dönme oturma torkundan çok aktüatör itme kuvvetine dayanır.
Vana Aktüatörü İçin Tork Nasıl Hesaplanır ve Üç Uygulamalı Örnek
Standart vana aktüatör tork boyutlandırma formülü şöyledir:
Gerekli Aktüatör Torku = Vana Çalışma Torku x Güvenlik Faktörü
Burada vana çalışma torku, belirtilen diferansiyel basınçta kalkış, çalışma ve oturma torku arasındaki maksimum değerdir.
Güvenlik faktörü, ISA-75.19.01 boyutlandırma kılavuzlarına göre elektrikli aktüatörler için tipik olarak 1,25 ila 1,5'tir.
Örnek 1: Çeyrek Tur Küresel Vana, Su Servisi
Su hizmetindeki bir DN100 küresel vana, 10 bar diferansiyel basınçta 120 Nm'lik yayınlanmış bir çalışma torkuna sahiptir.
1,25 güvenlik faktörü uygulanarak:
Gerekli Aktüatör Torku = 120 x 1,25 = 150 Nm
Bir 160 Nm olarak derecelendirilmiş AOX-R çeyrek tur elektrikli aktüatör, yeterli bir payla bu gereksinimi karşılar. Örnek 2: Kelebek Vana, Kimyasal Servis.
“AOX-R” serisi, mükemmel hava koşullarına ve titreşim direncine sahip kompakt bir yapıya sahiptir.
DAHA FAZLA BİLGİ EDİNBir kimyasal dozaj hattındaki DN200 kelebek vana, 6 bar'da 280 Nm'lik bir kalkış torkuna ve 210 Nm'lik bir çalışma torkuna sahiptir. Daha yüksek kalkış değeri belirleyicidir.
Olası koltuk bozulması nedeniyle kimyasal hizmet için 1,3 güvenlik faktörü uygulanarak:.
Gerekli Aktüatör Torku = 280 x 1,3 = 364 Nm
400 Nm olarak derecelendirilmiş bir aktüatör uygun seçimdir.
Örnek 3: Çok Turlu Sürgülü Vana, Yüksek Basınçlı Buhar.
Yüksek basınçlı bir buhar hattındaki sürgülü vana, üreticinin veri sayfasından 40 bar'da 850 Nm'lik bir
vana mili tork hesaplamasına sahiptir. Termal döngülü buhar hizmeti ek conta sürtünmesi uygular. 1,5 güvenlik faktörü uygundur:.
Gerekli Aktüatör Torku = 850 x 1,5 = 1.275 Nm
000 Nm'ye kadar tork aralığına sahip AOX-M çok turlu elektrikli aktüatör, gelecekteki aşınma ve basınç artışları için pay ile bu uygulamayı karşılar.
Bir AOX-M çok turlu elektrikli aktüatör 000 Nm'ye kadar tork aralığı ile bu uygulamayı gelecekteki aşınma ve basınç artışları için pay bırakarak karşılar.
“AOX-M” serisi, sürgülü vanalar ve küresel vanalar gibi 360° çok turlu dönüşe sahip vanaları çalıştırmak için tasarlanmıştır.
DAHA FAZLA BİLGİ EDİNVanalarınızın Tork Gereksinimlerini Bulma
En doğru tork bilgileri için, özel vana boyutunuza ve basınç derecenize karşılık gelen üreticinin veri sayfasını incelemeniz gerekir.
Yayınlanan tork spesifikasyonlarının çoğu, belirli bir diferansiyel basınçta, genellikle vananın izin verilen maksimum çalışma basıncında belirlenir.
Gerçek çalışma basıncı daha düşükse, tork gereksinimi de daha düşük olacaktır.
Bir üreticinin veri sayfası mevcut değilse, tork, vananın Cv faktörü ve çalışma koşulları kullanılarak tahmin edilebilir. Ancak bu yöntem daha az hassastır ve her zaman daha büyük bir güvenlik payı içermelidir.
İçin elektrikli aktüatör tork boyutlandırması, bir aktüatör seçmeden önce aşağıdakileri onaylayın:
- Vananın hizmette göreceği maksimum diferansiyel basınç.
- Vana tipi (küresel, kelebek, sürgülü, küresel) ve conta malzemesi.
- Günde çalışma döngüsü sayısı.
- Uygulama gerektiriyor mu emniyet yaylı dönüş.
AOX'un üretim ekibi teknik destek paketinin bir parçası olarak vana-aktüatör eşleştirmesine yardımcı olur. Bu, kablo şemalarını, sistem entegrasyonunu ve programlama kılavuzunu kapsar.
Ne Kadar Güvenlik Payı Bırakmalısınız?
Güvenlik faktörü, vananın nominal tork değeri ile karşılaşacağı gerçek dünya koşulları arasındaki boşluğu kapatır.
Çok düşük bir faktör, aktüatörün durması riskini taşır. Çok yüksek bir faktör ise aşırı boyutlandırılmış bir üniteye bütçe israfına neden olur.
| Uygulama Türü | Önerilen Güvenlik Faktörü |
| Temiz su, düşük döngü sıklığı | 1.25 |
| Genel endüstriyel, orta basınç | 25 ila 1.35 |
| Kimyasal veya aşındırıcı hizmet | 35 ila 1.5 |
| Yüksek basınçlı buhar, yüksek döngü sıklığı | 1.5 |
| Emniyet yaylı dönüş gerekli | 5 veya daha yüksek |
Bu değerler ISA-75.19.01 aktüatör boyutlandırma standartlarıyla uyumludur.
Yaylı aktüatörler söz konusu olduğunda, yayın kuvveti de aktüatörün tork çıkış kapasitesinden düşülmelidir.
AOX elektrikli aktüatör ailesi, çeyrek tur, çok turlu ve doğrusal aktüatörler.
Hepsi CE, ATEX, UDEM ve EAC ile sertifikalandırılmıştır. IP67 standart koruma sınıfıdır. Standart teslimat süresi 15 gündür, acil siparişler için 10-15 gündür.
SSS
S1. Aktüatör boyutu küçük olsaydı ne olurdu?
Aktüatör boyutu küçük olsaydı, vananın açılmasını veya kapanmasını tamamlamadan dururdu.
Bu, alarm sinyallerinin üretilmesine, süreç kesintilerine veya otomatik işlemlerde kısmi vana açılmasına yol açabilir.
Aktüatör motoru, sürekli durma girişimlerinden dolayı aşırı ısınabilir.
S2. Su ve yağ hizmeti için aynı aktüatör kullanılabilir mi?
Aktüatörün kendisi genellikle aynı ünite olabilir, çünkü proses akışkanıyla temas halinde değildir. Değişen şey vana tork gereksinimidir.
Yağ hizmeti genellikle su hizmetinden daha yüksek viskozite ve farklı basınç koşulları içerir, bu da vananın çalışma torkunu etkiler.
Aktüatör tork boyutlandırması, her uygulama için gerçek hizmet koşullarını ayrı ayrı yansıtmalıdır.
S3. Daha büyük bir aktüatöre ne zaman ihtiyaç duyulduğunu nasıl anlarsınız?
Yetersiz boyutlandırılmış bir aktüatörün göstergeleri yavaş veya eksik vana hareketi, aşırı termal aşırı yük kesintileri ve daha yüksek akım tüketimidir.
Bu belirtiler ortaya çıkarsa, yeniden hesaplayın vana aktüatör tork hesaplaması gerçek çalışma basınçlarını kullanarak. Ayrıca, orijinal devreye alma işleminden bu yana vananın contası veya salmastra durumu değişip değişmediğini kontrol edin.
