Analyse et comparaison du mode de commande de la vanne papillon électrique

Analyse et comparaison du mode de commande de la vanne papillon électrique

Dans le domaine de la protection de l'environnement, de l'hydraulique, de la pétrochimie, de la métallurgie, de la fabrication de papier, de l'énergie électrique, de l'aérospatiale, des pipelines, de l'équipement industriel, du traitement industriel et d'autres domaines, il est nécessaire d'utiliser un grand nombre de vannes pour contrôler le mouvement des fluides. Lorsqu'une vanne est ouverte, fermée ou partiellement actionnée, le dispositif de commande est généralement appelé actionneur de vanne ou actionneur. L'actionneur, en tant qu'actionneur terminal de commande de vanne, présente des avantages et des inconvénients en termes de fiabilité, de contrôlabilité et de fonctionnalité, qui auront un impact direct sur la réussite ou l'échec de la régulation, du contrôle des résultats et la sécurité de l'équipement, et limiteront le niveau global d'automatisation à améliorer.

Les actionneurs traditionnels sont divisés en trois types : électrique, pneumatique et hydraulique, et la dérivation de l'articulation gaz-liquide, l'entraînement électro-hydraulique. Chaque entraînement a ses propres avantages et inconvénients, cet article explique brièvement les avantages et inconvénients des trois entraînements électrique, pneumatique et hydraulique, pour faciliter une compréhension rapide.

actionneur électrique

Actionneur électrique, comme son nom l'indique, est alimenté par l'électricité, l'utilisation d'un moteur monophasé ou triphasé entraîne un engrenage ou un engrenage à vis sans fin pour produire un mouvement linéaire ou rotatif. L'actionneur électrique peut produire une force d'entraînement relativement constante, une forte résistance à la déviation, une précision de contrôle plus élevée que l'actionneur pneumatique, sans l'aide d'autres systèmes auxiliaires peut être automatiquement retenu. L'actionneur électrique a une opération simple, facile à réaliser le contrôle à distance et d'autres caractéristiques, mais sa structure est complexe, facile à charger la défaillance, souvent une faible précision de positionnement, une sur-ouverture et une surcharge, un moteur brûlé, une usure de la boîte de vitesses, etc., le coût de maintenance est très élevé. Trop de régulation fréquente provoquera le chauffage du moteur, les engrenages sont faciles à user. De plus, l'actionneur électrique fonctionne lentement, il est difficile de réaliser une grande force d'entraînement, et il y a des problèmes tels que la réalisation de la surprotection et la mauvaise position.

Analyse et comparaison de plusieurs types de mécanismes de commande de vanne

Deuxième : actionneur pneumatique

Actionneur pneumatique utilisant de l'air comprimé comme force motrice, a une structure simple, un entretien plus pratique, mais un volume important, nécessite une source de gaz et des dispositifs de purification de l'air; l'actionneur et le régulateur de l'actionneur pneumatique forment un ensemble unifié, son actionneur est de type film mince, piston, fourche à bascule et type crémaillère et pignon. L'utilisation du gaz comme milieu de puissance présente l'avantage d'une sécurité élevée et de faibles exigences en matière d'environnement d'utilisation. Cependant, en raison de la compressibilité du gaz, la réponse relativement lente de l'actionneur pneumatique, la faible résolution, la faible précision de contrôle, la faible résistance à la déviation, appliquée dans le cas de nombreuses situations de force dynamique ou de friction, il est très facile de provoquer des vibrations indésirables de l'équipement. Et son rapport énergie/poids est médiocre, faible densité de puissance, grande force motrice de l'actionneur pneumatique extrêmement complexe, encombrante et coûteuse.

Trois: actionneur hydraulique

Actionneur hydraulique ordinaire en huile haute pression comme force motrice, avec une grande capacité de charge, une haute précision de régulation, mais nécessite d'être équipé d'un énorme équipement d'alimentation en huile indépendant, la charge de travail de maintenance est relativement importante. La structure de l'actionneur hydraulique a une structure à palettes, un type crémaillère et pignon, un actionneur spiralé. Les trois ont leurs propres avantages et inconvénients. La structure de type à palettes a une capacité de charge faible, des fuites d'huile ; le type crémaillère et pignon a une grande capacité de charge, une structure simple, un grand volume, une précision de positionnement spiralée, une difficulté de traitement élevée. La figure suivante montre l'actionneur à crémaillère et pignon installé sur la vanne. Les actionneurs hydrauliques existants ont généralement besoin d'utiliser une station hydraulique, ce qui entraîne un volume énorme, une longue tuyauterie hydraulique et des pertes de régulation, la maintenance n'est pas pratique.

Quatre: actionneur électro-hydraulique

Actionneur électro-hydraulique traduit comme un actionneur hydraulique dérivé d'un dispositif de puissance, une collection de technologies hydrauliques, de contrôle, électromécaniques, informatiques, de communication et autres, peut être rapide, stable position de l'objet contrôlé pour un contrôle précis, utilisé dans une variété de vannes d'entraînement, de contrôle. L'actionneur électro-hydraulique intègre le module de puissance hydraulique et le module de contrôle. L'actionneur électro-hydraulique intègre la simplicité de l'opération électrique, la puissance hydraulique rapide, la carte de contrôle électrique fiable, avec une vitesse de réponse rapide, une grande précision de contrôle, une puissance de sortie élevée, une structure compacte et d'autres avantages ; en même temps, l'actionneur électro-hydraulique surmonte les problèmes de faible précision de contrôle de l'actionneur pneumatique, de la mauvaise contrôlabilité de l'actionneur électrique et autres. L'actionneur électro-hydraulique peut être grossièrement divisé en deux types : l'un est contrôlé par une vanne de servocommande, c'est-à-dire l'actionneur de servocommande électro-hydraulique traditionnel, un système hydraulique ouvert, à travers le contrôle de la vanne de servocommande pour ajuster la direction de l'écoulement d'huile hydraulique et la taille de l'écoulement, pour atteindre la régulation de l'objet contrôlé ; un moteur contrôlé, un système hydraulique fermé, à travers l'ajustement des moteurs pas à pas ou du servomoteur direction et vitesse de rotation pour contrôler la direction de sortie d'huile de pression de la pompe bidirectionnelle et le débit. Régulation précise de l'objet contrôlé.

La nouvelle structure de l'actionneur électro-hydraulique est simple, compacte, de petite taille, à transmission fluide, peut obtenir un couple de sortie important, un réglage de vitesse pratique, facile à contrôler, facile à prévenir les surcharges et autres avantages, est globalement peu coûteuse, facile à entretenir, applicable à un large éventail de caractéristiques.

Analyse et comparaison de plusieurs types de boîtes de commande de vanne intégrées à une unité hydraulique micro-puissance et à une carte de commande, rendant l'ensemble de l'actionneur intelligent et miniaturisé. L'actionneur électro-hydraulique est un élément de contrôle important du système de contrôle automatique industriel, pouvant être ajusté à la pression, au débit, à la température de la vanne, etc., et largement utilisé dans l'industrie chimique, pétrolière, métallurgique, électrique, du charbon et d'autres systèmes de contrôle de processus industriels. Le développement de l'actionneur électro-hydraulique va vers une tendance de petite taille, légèreté, efficacité énergétique et haute fiabilité.