天然气输送管线是一个涉及长距离、大规模能源传输的工程。天然气作为一种清洁能源,在现代能源结构中的占比越来越高。然而,天然气本身具有易燃、易爆的特性,其输送过程中的安全性和稳定性是重中之重。电动执行机构在这里就发挥了关键的远程操控功能,它能够准确地控制阀门的启闭。想象一下,在绵延数千公里的天然气输送管道上,分布着众多的阀门,这些阀门通过电动执行机构与控制中心相连。控制中心可以根据各种传感器传来的数据,如压力、流量等,远程下达指令,让电动执行机构精确地操作阀门,从而保障天然气在长距离输送过程中的安全性和稳定性。拨叉式气动执行机构在开启、关闭时扭矩输出大,更适合蝶阀、球阀控制。国产全周期执行机构控制器
调节型电动执行机构(闭环控制)则是一种更为高级和精确的控制模式,主要用于支持流量的精确调节。在许多工业生产过程中,如化工生产中的化学反应过程、制药过程中的原料配比等,对流体流量的精确控制是确保产品质量和生产安全的关键因素。调节型执行机构需要明确信号类型,包括电流型或者电压型。不同的信号类型就像不同的指令语言,执行机构需要准确识别才能做出正确的动作。失信号保护机制也是调节型执行机构需要考虑的重要因素,它包括全开、全关或者保位等不同的保护方式。例如,在一些化工生产线上,如果出现信号丢失的情况,若执行机构选择全开或全关保护机制,阀门会迅速达到全开或者全关状态,以防止可能出现的危险情况,如过量的化学原料流入反应釜或者反应釜内的物料泄漏;而保位机制则是在信号丢失时,执行机构保持当前阀门的位置不变,这种机制适用于一些对系统稳定性要求较高,不允许阀门突然动作的场景。进口阀门执行器设备在选择合适的电动执行机构时,需要考虑其输出力矩是否能满足应用需求。
各种工业环境中,电动执行机构所处的工作环境差异巨大,对于户外或潮湿环境,电动执行机构高防护等级(如IP68)是必不可少的。IP55防护等级表示防尘和防止喷射的水侵入,这意味着执行机构能够在一定程度上抵御灰尘的侵入,并且在受到水喷射时不会影响正常运行。而IP68防护等级则更为严格,它表示完全防尘和在一定压力下长时间浸水也能正常工作。在户外的水利设施或者潮湿的矿井环境中,电动执行机构可能会长期暴露在雨水、水雾或者高湿度的环境中,如果防护等级不够,水分侵入执行机构内部可能会导致电路短路、腐蚀等问题,从而影响其正常运行。
开关型电动执行机构(开环控制)是一种较为基础的控制模式,适用于全开/关场景。这种控制模式就像是一个简单的开关,要么打开,要么关闭,不存在中间状态的精确调节。在一些对流量控制要求不高的场景中,如简单的给排水系统中的某些阀门控制,只需要阀门完全打开或者完全关闭即可。开关型执行机构有分体式或一体化结构可选。分体式结构相对较为灵活,各个部件可以根据实际安装空间和需求进行分别布置;而一体化结构则集成了控制单元,这种结构的优势在于便于远程操作。例如,在一些大型的工厂中,操作人员可以在中控室通过远程控制系统直接对一体化的开关型执行机构进行操作,无需到现场手动操作阀门,极大提高了工作效率,同时也减少了操作人员在复杂工业环境中的风险暴露。拨叉式气动执行机构相对于同扭矩齿轮齿条式气动执行机构,缸体更小,开关反应速度更快。
电动执行机构作为机电一体化领域的关键执行设备,其关键功能在于将电能转化为机械能,通过驱动阀门、挡板等装置实现工业流程的精确控制。这类设备由电动机、减速机构、控制单元和位置传感器四大关键组件构成:电动机作为动力源,通常采用交流或直流电机,通过电磁感应原理实现电能向旋转机械能的转换;减速机构则将电机的高转速、低扭矩输出转化为低转速、高扭矩,适配闸阀、球阀等不同负载需求;控制单元集成PID算法和智能诊断模块,可接收4-20mA信号或数字指令,实现位置闭环、速度闭环及力矩保护;位置传感器则通过编码器或差动变压器实时反馈执行状态,形成精确的位置反馈系统。对于腐蚀性环境下的使用,应选择具有防腐蚀涂层或材质的电动执行机构产品。石化阀门执行机构制造商
除了常规的动力供应外,某些电动执行机构还可以接受太阳能供电,进一步拓展应用场景。国产全周期执行机构控制器
电动执行机构的选型流程中的参数计算环节。基于阀门的压差和摩擦系数进行扭矩的实测或理论计算是选型的基础。阀门在工作过程中,不同的工况会导致不同的压差,这个压差会对阀门的开启和关闭产生阻力。同时,阀门内部的摩擦系数也会影响到所需的扭矩大小。在计算出基本的扭矩需求后,还需要结合安全系数来选定执行器规格。安全系数的考虑是为了应对一些不确定因素,如阀门在长期使用过程中可能出现的磨损、堵塞或者其他异常情况。例如,在一个石油输送管道中的闸阀,由于石油的粘性较大,在计算所需扭矩时,除了考虑正常的压差和摩擦系数外,还需要预留一定的余量作为安全系数,以确保执行机构在各种情况下都能够可靠地驱动阀门。国产全周期执行机构控制器