複動式アクチュエータとスプリングリターン式バルブアクチュエータの選択ガイド

多くのエンジニアは、バルブ自動化のために複動アクチュエータとスプリングリターンアクチュエータのどちらを選択するかというジレンマに直面しています。スプリングリターンアクチュエータは、安全を重視する専門家にとって魅力的な固有のフェイルセーフ機能を提供しますが、複動アクチュエータはシンプルさとコスト効率の点で利点があります。しかし、この決定には、運用要件と潜在的なリスクを慎重に検討する必要があります。

主な違い：複動 vs. スプリングリターン

根本的な違いは、各アクチュエータが電源または空気供給の故障にどのように対応するかです。

• スプリングリターンアクチュエータ(単動) は、圧縮空気または電気を使用してバルブを一方向に動かします。内部スプリングは、電源が失われたときにバルブをデフォルトの「フェイルセーフ」位置に戻します。この設計は、故障時に自動的に閉じるか開く必要があるシステムに最適で、安全性や材料管理を確保します。
• 複動アクチュエータは、両方向にバルブを動かすために電源を必要とします。スプリング機構がないため、故障時には最後の位置を維持します（「フェイルインプレース」）。これらのアクチュエータは、電源が失われた後もシステムに十分な空気圧が残っている場合にのみ動作します。

特に、フェイルインプレース動作は、自動バルブの動きが過充填、こぼれ、または材料の無駄を引き起こす可能性がある特定のプロセスで有利になる可能性があります。作動速度もわずかに異なり、スプリングリターンモデルはスプリング圧縮中に通常速度が低下する一方、複動バージョンはより一貫した速度を維持します。

5つの重要な選択要因

1. サイズとスペース要件

スプリングリターンアクチュエータは、通常、スプリング機構のために多くのスペースを必要としますが、複動モデルはよりコンパクトな設計を提供します。これにより、複動アクチュエータは、移動機器やスペースが限られた設置に適しています。

2. コストに関する考慮事項

複動アクチュエータは、通常、初期費用が低く、メンテナンスの必要性が少なくなります。スプリングリターンモデルは、初期費用が高く、特に高サイクル用途では、時間の経過とともにスプリングの交換が必要になる場合があります。

3. フェイルセーフ要件

人員、設備、または環境を危険にさらす可能性のある制御されていないバルブ位置がある場合は、スプリングリターンアクチュエータが必須です。最後の位置を維持することが許容されるか、好ましい場合は、複動モデルが適しています。

4. 空気消費量

複動アクチュエータは、開閉の両方の動きに電力を必要とするため、スプリングリターンモデルの約2倍の空気を消費します。この要因は、高サイクルシステムまたは空気供給が限られている施設で重要になります。

5. 運用寿命

スプリング疲労は、最終的にスプリングリターンアクチュエータの性能に影響を与え、リターンのストロークを遅くしたり、タイミングの不整合を引き起こしたりする可能性があります。予防メンテナンスと監視システムは、これらの影響を軽減するのに役立ちます。

アプリケーション固有の推奨事項

スプリングリターンアクチュエータは、以下で優れています。

• 安全性が重要なシステム（化学供給、バッチプロセス）
• 制御されていない流れがリスクをもたらす重力供給または都市水道システム
• 汚染や損傷を防ぐために自動シャットダウンが必要な環境

複動アクチュエータは、以下に適しています。

• スペースが限られた設置
• バルブ位置を維持することで材料の無駄を防ぐプロセス
• 厳格なフェイルセーフ要件のないコスト重視のプロジェクト

最終的な選択は、特定の運用要件によって異なり、スプリングリターンアクチュエータは安全第一のオプションを表し、複動モデルはフェイルセーフ動作が必須でない場合に実用的な利点を提供します。