Dubbelwerkende actuatoren verbeteren de efficiëntie van de automatisering van de kleppen

Stel je een uitgestrekte chemische fabriek voor met een labyrint van pijpen die reactoren, opslagtanks en verwerkingsapparatuur met elkaar verbinden. In dit complexe systeem regelen honderden kleppen in stilte de vloeistofstroom. Zonder automatiseringstechnologie zou elke klep handmatige bediening vereisen – een onpraktisch en gevaarlijk scenario. Werknemers in beschermende uitrusting zouden door potentieel gevaarlijke omgevingen moeten navigeren, waarbij ze handmatig de klepstelen en handwielen moeten draaien om de mediastroom te controleren.

Klepactuators fungeren als het cruciale ‘geautomatiseerde brein’ dat de handmatige bediening vervangt, waardoor klepbediening efficiënter, veiliger en betrouwbaarder wordt.

Simpel gezegd is een klepactuator een apparaat dat de openings- en sluitbewegingen van een klep aanstuurt. In combinatie met een klep vormt het een volledig geautomatiseerde besturingseenheid. Zonder actuatoren zouden alle klepbedieningen afhankelijk zijn van handarbeid: het draaien van stelen, roterende handwielen of het bedienen van versnellingsbakken.

De komst van actuatoren heeft de productie-efficiëntie aanzienlijk verbeterd, de arbeidskosten verlaagd en bediening op afstand in gevaarlijke omgevingen mogelijk gemaakt. Het zijn onmisbare componenten in de moderne industriële automatisering.

Omdat er diverse kleptypen zijn, van kogelkranen tot schuifafsluiters en vlinderkleppen, zijn er voor elk kleptypes specifieke actuatoren nodig die zijn afgestemd op de toepassing. Veel voorkomende actuatortypen zijn onder meer:

• Pneumatische aandrijvingen:Gebruik perslucht als krachtbron
• Hydraulische actuatoren:Gebruik hydraulische vloeistof voor meer kracht bij hogedruktoepassingen
• Elektrische actuatoren:Gebruik elektromotoren met versnellingsmechanismen

Pneumatische actuatoren, bekend om hun betrouwbaarheid, eenvoudig onderhoud en kosteneffectiviteit, worden veel gebruikt in industriële omgevingen. Dit artikel richt zich op een belangrijk type pneumatische actuator: de dubbelwerkende actuator.

Met behulp van perslucht als energiebron bieden pneumatische actuatoren een schone, veilige en direct beschikbare energieoplossing. Ze zijn verkrijgbaar in twee bewegingstypen:

• Lineaire pneumatische actuatoren:Voor kleppen die een rechtlijnige beweging vereisen (bijv. klepafsluiters)
• Roterende pneumatische aandrijvingen:Voor kwartslagkleppen zoals kogel- en vlinderkleppen

Roterende pneumatische actuatoren maken doorgaans gebruik van tandheugelontwerpen om de lineaire luchtdruk om te zetten in de rotatie van 90 graden die nodig is voor kwartslagkleppen. In tegenstelling tot lineaire actuatoren met één zuiger bevatten roterende versies twee zuigers die in tegengestelde richtingen bewegen om een ​​centrale aandrijfas te roteren.

Deze actuatoren zijn voorzien van twee luchtpoorten die tegengestelde zuigerbewegingen regelen:

• Lucht die één poort binnenkomt, drijft de klep open
• Lucht die de tegenoverliggende poort binnenkomt, drijft deze gesloten

Dit ontwerp maakt nauwkeurige klepbediening mogelijk. In de praktijk beheren magneetkleppen de luchtstroom doorgaans op basis van elektrische signalen van besturingssystemen, waardoor automatisering op afstand mogelijk wordt.

Gebruikers kunnen deze actuatoren configureren voor fail-open of fail-close op basis van veiligheidseisen. Dit blijkt van vitaal belang bij het hanteren van gevaarlijke materialen, waar fail-closed configuraties lekken tijdens luchtstoringen voorkomen.

Hoewel ze geen fail-safe vermogen hebben, bieden dubbelwerkende actuatoren duidelijke voordelen:

• Compact formaat:Geen veren betekent kleinere, lichtere ontwerpen, vooral voordelig voor grote kleppen
• Lagere kosten:Een eenvoudiger constructie verlaagt de productiekosten
• Hogere efficiëntie:Alleen het overwinnen van het klepkoppel (niet de veerweerstand) verbetert de prestaties

Hierdoor zijn dubbelwerkende actuatoren ideaal voor niet-kritische toepassingen waarbij kosten- en ruimtebesparing prioriteit krijgen.

Bij het kiezen van actuatoren moeten meerdere factoren worden geëvalueerd:

• Ventieltype en maat
• Bedrijfsdrukken en temperaturen
• Mediakenmerken
• Veiligheidseisen
• Budgetbeperkingen

• Geef prioriteit aan enkelwerkende actuatoren voor fail-safe behoeften
• Kies dubbelwerkend voor kosten-/ruimtegevoelige, niet-kritieke toepassingen
• Overweeg hydraulische actuatoren voor situaties met hoge druk/hoog koppel
• Kies voor elektrische actuatoren wanneer precisiecontrole van het grootste belang is

Klepactuators vormen de kern van de automatisering en vervangen handmatige bediening om de efficiëntie en veiligheid te vergroten. Zowel dubbelwerkende als enkelwerkende pneumatische actuatoren vervullen verschillende rollen in industriële toepassingen. Een juiste selectie vereist een zorgvuldige afweging van technische vereisten en operationele omstandigheden.