Guida alla Scelta tra Attuatori Valvola a Chiusura a Quarto di Giro e Multigiro

Immagina uno scenario in cui un oleodotto necessita dell'arresto immediato durante un'emergenza o in cui un reattore chimico di precisione richiede una regolazione lenta e meticolosa del flusso di materiale. Queste operazioni critiche si basano sugli attuatori, i cavalli di battaglia dei sistemi di controllo automatizzati che convertono i segnali di controllo in movimento meccanico per azionare valvole e altri meccanismi.

Tra i vari tipi di attuatori, gli attuatori a quarto di giro (angolari) e multigiro rappresentano due progetti fondamentali con caratteristiche, funzioni e applicazioni distinte. Questo articolo ne esamina le proprietà tecniche, i principi operativi e i criteri di selezione per aiutare i professionisti nella scelta delle soluzioni adeguate.

Gli attuatori a quarto di giro, come suggerisce il nome, forniscono un movimento di rotazione limitato a 90 gradi (un quarto di giro). Questi dispositivi eccellono in applicazioni che richiedono un funzionamento rapido o un controllo proporzionale, rendendoli ideali per valvole ad apertura/chiusura rapida o regolazione precisa del flusso.

• Operazione rapida:Capaci di completare l'intera corsa in pochi secondi, questi attuatori migliorano l'efficienza del processo, riducono al minimo la perdita di materiale e garantiscono la sicurezza durante le emergenze.
• Rotazione limitata:L'intervallo operativo di 90 gradi semplifica la progettazione meccanica e i requisiti di controllo.
• Costruzione semplificata:Rispetto alle varianti multigiro, gli attuatori a quarto di giro presentano meccanismi più semplici, riducendo i costi di produzione e semplificando la manutenzione.
• Coppia di spunto elevata:Questi attuatori generano una coppia iniziale sufficiente per superare la resistenza iniziale nelle valvole o nei meccanismi.

Gli attuatori a quarto di giro utilizzano tre tecnologie di azionamento primarie:

• Pneumatico:Utilizzando aria compressa, questi attuatori convertono il movimento lineare del pistone in rotazione attraverso meccanismi di collegamento. Offrono semplicità ed efficienza in termini di costi, ma dipendono da una pressione di alimentazione dell'aria costante.
• Elettrico:Le unità a motore utilizzano la riduzione dell'ingranaggio per trasformare l'ingresso ad alta velocità e bassa coppia in un'uscita rotazionale controllata. Forniscono precisione superiore e capacità di funzionamento remoto a complessità e costi più elevati.
• Idraulico:Utilizzando fluido pressurizzato, questi attuatori forniscono una coppia eccezionale in pacchetti compatti, adatti per applicazioni impegnative, anche se richiedono una manutenzione più complessa.

• Funzionamento di valvole a sfera, a farfalla e a maschio nelle industrie di processo
• Controllo delle serrande nei sistemi HVAC e di ventilazione
• Regolazione del flusso negli impianti di trasformazione chimica
• Sistemi di controllo automatizzato per i processi produttivi

Gli attuatori multigiro completano più rotazioni complete per azionare valvole o meccanismi, offrendo gamme di corsa estese e precisione di posizionamento superiore per le applicazioni che richiedono una regolazione fine.

• Capacità di rotazione estesa:Numerosi giri completi consentono un controllo preciso sui meccanismi a corsa lunga.
• Precisione di posizionamento migliorata:La risoluzione di controllo superiore supporta la regolazione esatta del flusso, della pressione o della temperatura.
• Operazione più lenta:Il requisito multigiro comporta tempi di attuazione più lunghi rispetto ai modelli a quarto di giro.
• Costruzione complessa:Meccanismi più sofisticati aumentano la complessità della produzione e i requisiti di manutenzione.

Gli attuatori multigiro utilizzano principalmente due sistemi di azionamento:

• Elettrico:Le unità motorizzate con riduzione dell'ingranaggio e feedback di posizione forniscono un posizionamento multigiro accurato, integrando comunemente sensori di posizione per il controllo a circuito chiuso.
• Idraulico:Le versioni alimentate a fluido forniscono un'elevata coppia in uscita con monitoraggio della posizione, adatte per applicazioni pesanti.

• Funzionamento di valvole a saracinesca e a globo negli impianti di trattamento dell'acqua
• Valvole di controllo di precisione negli oleodotti e nei gasdotti
• Sistemi di controllo dei processi industriali che richiedono un'esatta regolazione del flusso
• Sistemi di controllo degli impianti di produzione di energia

• Requisiti operativi:Valutare le esigenze di velocità, precisione e autonomia di viaggio. Il quarto di giro si adatta al funzionamento rapido mentre il multigiro consente una regolazione precisa.
• Compatibilità valvola:Abbina il tipo di attuatore al design della valvola: a quarto di giro per valvole a sfera/farfalla, multigiro per valvole a saracinesca/a globo.
• Condizioni ambientali:Considerare temperature estreme, aree pericolose o atmosfere corrosive quando si selezionano materiali e progetti.
• Fattori del ciclo di vita:Valutare le esigenze di manutenzione e la durata di servizio prevista rispetto alla criticità dell'applicazione.
• Fattori economici:Bilanciare i requisiti prestazionali con i vincoli di budget, considerando il costo totale di proprietà.

Gli attuatori a quarto di giro e multigiro hanno scopi distinti nell'automazione industriale. Il primo eccelle nelle applicazioni rapide e a rotazione limitata, mentre il secondo fornisce una precisa capacità di posizionamento multigiro. Una corretta selezione richiede un'analisi approfondita dei requisiti tecnici, delle condizioni operative e dei fattori economici per garantire prestazioni e affidabilità ottimali del sistema.