Những ứng dụng nào sử dụng các van hoạt động không khí hiệu quả nhất?
Để lại lời nhắn
Van hoạt động không khí là một bộ truyền động phổ biến trong các hệ thống tự động hóa công nghiệp. Nó sử dụng không khí nén để điều khiển van để mở hoặc gần để đạt được quy định dòng chảy. Đối với loại thiết bị này hoạt động tốt như bình thường, điều quan trọng là sử dụng nó trong đúng kịch bản. Do đó, bài viết này sẽ khám phá các kịch bản trong đó các van hoạt động không khí có thể đạt được kết quả lý tưởng hơn.
Ở những nơi nguy hiểm chứa đầy khí dễ cháy (như khí mê -tan, hydro, hơi dung môi khác nhau) hoặc bụi dễ cháy (như bột than, bột, bột kim loại), bất kỳ nguồn đánh lửa tiềm năng nào cũng có thể gây ra hậu quả thảm khốc. Ngay cả khi một bộ truyền động điện áp dụng một vỏ lửa chống cháy (Ex D) hoặc tăng thiết kế an toàn (ví dụ) để hạn chế hoặc ngăn chặn sự lây lan của tia lửa bên trong, vẫn có nguy cơ tia lửa bên trong (như đi lại động cơ, chuyển đổi tiếp xúc) và tính toàn vẹn của cấu trúc chống nổ phụ thuộc vào việc lắp đặt và bảo trì.
Ngược lại, các van hoạt động không khí được kích hoạt bởi không khí nén. Dòng điện hoàn toàn không tham gia vào thế hệ động lực của nó. Điều này có nghĩa là nó loại bỏ thế hệ tia lửa tại nguồn. Do đó, các van thực hiện không khí rất phù hợp cho các ứng dụng có yêu cầu an toàn cao như kiểm soát thức ăn của lò phản ứng trong các nhà máy hóa học, đóng cửa các đường ống khí đốt tự nhiên đường dài và tải các van cánh tay trong kho dầu.
Các dây chuyền sản xuất tự động hiện đại có yêu cầu rất cao về nhịp điệu và hiệu quả sản xuất. Ví dụ, trong một máy đóng gói vỉ trong ngành dược phẩm, các máy tính bảng cần được niêm phong ngay sau khi chúng được đưa vào khuôn thông qua hệ thống cho ăn. Nếu phản ứng của van giữa cho ăn và niêm phong hơi chậm, nó có thể gây ra sai lệch máy tính bảng, lỗi niêm phong hoặc thậm chí gây nhiễu máy. Trong đường điền đồ uống, khoảng thời gian chuyển động của chai rất ngắn. Nếu van di chuyển hơi chậm, nó sẽ không chỉ dẫn đến khối lượng làm đầy không chính xác mà còn có thể gây ra sự cố tràn chất lỏng hoặc ô nhiễm miệng chai.
Bộ truyền động điện truyền thống dựa vào động cơ để lái khi mở hoặc đóng van. Có một quá trình cần thiết khi động cơ được khởi động. Trước tiên, nó phải quay từ từ từ trạng thái tĩnh, sau đó tăng tốc dần và cuối cùng lái van để di chuyển đến vị trí được chỉ định. Phương pháp làm việc của van hoạt động không khí khá khác nhau: nó trực tiếp đẩy piston bên trong hoặc mái chèo qua không khí nén để đạt được sự dịch chuyển nhanh, chuỗi hành động ngắn và tốc độ phản ứng nhanh. Vì không khí nén có thể ngay lập tức giải phóng động lực khi chảy vào buồng thực thi, van có thể hoàn thành hoạt động mở và đóng trong vòng một phần nghìn giây mà hầu như không chậm trễ.
Tình trạng tải nặng
Để kiểm soát các van lớn, chẳng hạn như van bướm DN800 trên đường ống cung cấp nước chính của thành phố, hoặc để đảm bảo niêm phong van trong điều kiện áp suất cao (như van an toàn đầu giếng dầu và khí của MPA), bộ truyền động được yêu cầu cung cấp mô-men xoắn hoạt động lớn hoặc lực đẩy tuyến tính.
Các van hoạt động không khí là lý tưởng để sử dụng trong các kịch bản này. Bởi vì lực đầu ra của nó - cho dù đó là lực đẩy tuyến tính hoặc mô -men xoắn xoay - chủ yếu phụ thuộc vào hai yếu tố: một là khu vực của xi lanh và cái kia là áp suất của không khí nén. Nói một cách đơn giản, đó là "lực=áp lực × khu vực." Điều này có nghĩa là các kỹ sư có thể thu được hàng ngàn hoặc thậm chí hàng chục ngàn mét Newton mô -men xoắn hoặc hàng trăm ngàn lực đẩy mới bằng cách chọn một thiết bị truyền động có lỗ khoan lớn hơn hoặc tăng áp suất phù hợp dựa trên áp suất không khí công nghiệp tiêu chuẩn (thường là 0.
Ngược lại, nếu một bộ truyền động điện muốn cung cấp cùng một mức lực đầu ra, thì nó thường đòi hỏi một động cơ công suất rất cao và được trang bị nhiều thiết bị giảm để chuyển đổi tốc độ quay của động cơ thành đầu ra mạnh mẽ. Các thiết bị như vậy không chỉ cồng kềnh và nặng, mà còn tốn kém để sản xuất và phức tạp để duy trì. Do đó, đối với những điều kiện tải trọng nặng đòi hỏi mô-men xoắn và lực đẩy lớn, chẳng hạn như van chính của nồi hơi nhà máy điện, hệ thống làm mát nước nhiệt độ cao của nhà máy luyện kim, đầu vào và van đầu ra của trạm bơm lớn, đường ống điện chính của tàu, v.v.
Trong các hệ thống điều khiển tự động, việc tích hợp các van hoạt động không khí thường rất đơn giản. Chỉ cần tín hiệu chuyển đổi cơ bản (ví dụ: điểm DO của PLC đầu ra 24V DC) để điều khiển một van thí điểm điện từ nhỏ để điều khiển bật và tắt không khí nén và mở hoặc đóng van chính. Hơn nữa, van điều khiển không khí được trang bị bộ định vị điện cũng có thể nhận các tín hiệu tương tự tiêu chuẩn như 4-20 MA để đạt được điều chỉnh mở theo tỷ lệ.
Ngược lại, các van hoạt động điện thường yêu cầu chuẩn bị nhiều hơn khi được tích hợp. Trước hết, chính động cơ yêu cầu các biện pháp bảo vệ bổ sung, chẳng hạn như bảo vệ quá tải, bảo vệ quá nhiệt và bảo vệ ngắn mạch, để ngăn chặn thiệt hại cho thiết bị trong quá trình vận hành hoặc gây nhiễu dài hạn. Thứ hai, khi chọn bộ điều khiển, cần phải đảm bảo rằng hệ thống điều khiển có khả năng lái và khả năng tương thích tín hiệu cho bộ truyền động điện.
