راهنمای انتخاب بین عملگرهای شیر یک‌چهارم دور و چند دور

سناریویی را تصور کنید که در آن یک خط لوله نفت در مواقع اضطراری نیاز به خاموش شدن فوری دارد، یا یک راکتور شیمیایی دقیق نیاز به تنظیم آهسته و دقیق جریان مواد دارد. این عملیات حیاتی به محرک‌ها متکی هستند - اسب‌های بارکش سیستم‌های کنترل خودکار که سیگنال‌های کنترلی را به حرکت مکانیکی تبدیل می‌کنند تا شیرها و سایر مکانیزم‌ها را به کار اندازند.

در میان انواع مختلف محرک‌ها، محرک‌های یک‌چهارم دور (زاویه‌ای) و چند دور دو طرح اساسی با ویژگی‌ها، عملکردها و کاربردهای متمایز را نشان می‌دهند. این مقاله به بررسی ویژگی‌های فنی، اصول عملیاتی و معیارهای انتخاب آن‌ها می‌پردازد تا به متخصصان در انتخاب راه‌حل‌های مناسب کمک کند.

محرک‌های یک‌چهارم دور، همانطور که از نامشان پیداست، حرکت چرخشی را محدود به 90 درجه (یک‌چهارم دور) فراهم می‌کنند. این دستگاه‌ها در کاربردهایی که نیاز به عملکرد سریع یا کنترل متناسب دارند، عالی هستند و آن‌ها را برای شیرهای باز/بسته سریع یا تنظیم دقیق جریان ایده‌آل می‌کند.

• عملکرد سریع: این محرک‌ها که قادر به تکمیل کل مسیر در عرض چند ثانیه هستند، راندمان فرآیند را افزایش می‌دهند، تلفات مواد را به حداقل می‌رسانند و ایمنی را در مواقع اضطراری تضمین می‌کنند.
• چرخش محدود: محدوده عملیاتی 90 درجه، طراحی مکانیکی و الزامات کنترلی را ساده می‌کند.
• ساخت و ساز ساده: در مقایسه با انواع چند دور، محرک‌های یک‌چهارم دور دارای مکانیزم‌های ساده‌تری هستند که هزینه‌های تولید را کاهش داده و نگهداری را ساده می‌کند.
• گشتاور شکست بالا: این محرک‌ها گشتاور شروع کافی برای غلبه بر مقاومت اولیه در شیرها یا مکانیزم‌ها تولید می‌کنند.

محرک‌های یک‌چهارم دور از سه فناوری درایو اصلی استفاده می‌کنند:

• پنوماتیک: این محرک‌ها با استفاده از هوای فشرده، حرکت پیستون خطی را از طریق مکانیزم‌های اتصال به چرخش تبدیل می‌کنند. آن‌ها سادگی و مقرون به صرفه بودن را ارائه می‌دهند، اما به فشار هوای ثابت متکی هستند.
• برقی: واحدهای موتوردار از کاهش دنده برای تبدیل ورودی سرعت بالا و گشتاور کم به خروجی چرخشی کنترل شده استفاده می‌کنند. آن‌ها دقت برتر و قابلیت‌های عملیات از راه دور را با پیچیدگی و هزینه بالاتر ارائه می‌دهند.
• هیدرولیک: این محرک‌ها با استفاده از سیال تحت فشار، گشتاور استثنایی را در بسته‌های فشرده ارائه می‌دهند که برای کاربردهای سخت مناسب است، اگرچه به نگهداری پیچیده‌تری نیاز دارند.

• عملکرد شیرهای توپی، پروانه‌ای و پلاگ در صنایع فرآیندی
• کنترل دمپر در سیستم‌های HVAC و تهویه
• تنظیم جریان در کارخانه‌های فرآوری شیمیایی
• سیستم‌های کنترل خودکار برای فرآیندهای تولید

محرک‌های چند دور برای کارکردن شیرها یا مکانیزم‌ها، چندین چرخش کامل را انجام می‌دهند و محدوده‌های حرکت گسترده و دقت موقعیت‌یابی برتری را برای کاربردهایی که نیاز به تنظیم دقیق دارند، ارائه می‌دهند.

• قابلیت چرخش گسترده: چرخش‌های کامل متعدد، کنترل دقیقی را بر روی مکانیزم‌های طولانی‌مدت امکان‌پذیر می‌کند.
• دقت موقعیت‌یابی پیشرفته: وضوح کنترل برتر، تنظیم دقیق جریان، فشار یا دما را پشتیبانی می‌کند.
• عملکرد کندتر: نیاز چند دور منجر به زمان فعال‌سازی طولانی‌تر در مقایسه با مدل‌های یک‌چهارم دور می‌شود.
• ساخت و ساز پیچیده: مکانیزم‌های پیچیده‌تر، پیچیدگی تولید و الزامات نگهداری را افزایش می‌دهند.

محرک‌های چند دور در درجه اول از دو سیستم درایو استفاده می‌کنند:

• برقی: واحدهای موتوردار با کاهش دنده و بازخورد موقعیت، موقعیت‌یابی دقیق چند دور را ارائه می‌دهند و معمولاً سنسورهای موقعیت را برای کنترل حلقه بسته ادغام می‌کنند.
• هیدرولیک: نسخه‌های سیال‌دار، خروجی گشتاور بالا را با نظارت بر موقعیت ارائه می‌دهند که برای کاربردهای سنگین مناسب است.

• عملکرد شیرهای دروازه‌ای و کروی در تأسیسات تصفیه آب
• شیرهای کنترل دقیق در خطوط لوله نفت و گاز
• سیستم‌های کنترل فرآیند صنعتی که نیاز به تنظیم دقیق جریان دارند
• سیستم‌های کنترل نیروگاه‌های تولید برق

• الزامات عملیاتی: نیازهای سرعت، دقت و محدوده حرکت را ارزیابی کنید. یک‌چهارم دور برای عملکرد سریع مناسب است در حالی که چند دور امکان تنظیم دقیق را فراهم می‌کند.
• سازگاری شیر: نوع محرک را با طراحی شیر مطابقت دهید - یک‌چهارم دور برای شیرهای توپی/پروانه‌ای، چند دور برای شیرهای دروازه‌ای/کروی.
• شرایط محیطی: هنگام انتخاب مواد و طرح‌ها، به دمای شدید، مناطق خطرناک یا اتمسفرهای خورنده توجه کنید.
• عوامل چرخه عمر: نیازهای نگهداری و طول عمر مورد انتظار را نسبت به اهمیت کاربرد ارزیابی کنید.
• عوامل اقتصادی: الزامات عملکرد را با محدودیت‌های بودجه متعادل کنید و کل هزینه مالکیت را در نظر بگیرید.

محرک‌های یک‌چهارم دور و چند دور اهداف متمایزی را در اتوماسیون صنعتی دنبال می‌کنند. اولی در کاربردهای سریع و با چرخش محدود عالی است در حالی که دومی قابلیت موقعیت‌یابی دقیق چند دور را فراهم می‌کند. انتخاب صحیح مستلزم تجزیه و تحلیل کامل الزامات فنی، شرایط عملیاتی و عوامل اقتصادی برای اطمینان از عملکرد و قابلیت اطمینان بهینه سیستم است.