Podemos pensar en el actuador de la válvula de mariposa como la "fuente de energía dedicada" para la válvula de mariposa.-La válvula de mariposa en sí es el componente más importante que controla el flujo de fluido en la tubería, mientras que el actuador es el dispositivo que proporciona la energía para girar el disco interno de la válvula. En resumen, sin un actuador, la válvula de mariposa debe girarse manualmente o no se moverá en absoluto.
Cuatro tipos principales: sus respectivos "temperamento" y usos
El tipo más básico es el actuador manual.
Este actuador es similar a una llave para grifos doméstica; Es completamente manual y requiere girar la manija o girar los engranajes.
Sus ventajas también son obvias: su estructura es muy simple, consta de sólo unas pocas piezas básicas, lo que lo hace menos propenso a romperse, y es económico. No hay necesidad de preocuparse por el suministro de energía o aire.
Sin embargo, sus desventajas también saltan a la vista: alguien debe estar presente para supervisarlo y manejarlo. Por ejemplo, para tuberías sencillas en almacenes pequeños que no requieren ajustes frecuentes y sólo se encienden y apagan ocasionalmente, este actuador manual es suficiente, ahorrando dinero y esfuerzo.
Los actuadores neumáticos se utilizan habitualmente en la industria.
La fuente de energía de un actuador neumático es aire comprimido, similar a una bomba de aire doméstica. La presión del aire comprimido empuja el vástago de la válvula para que gire, accionando así el disco de la válvula.
Sus principales ventajas son dos: en primer lugar, es rápido. El aire comprimido proporciona suficiente fuerza y tiene una gran capacidad de respuesta, completando la acción de apertura y cierre inmediatamente al recibir la orden; segundo, es seguro. Debido a que no requiere electricidad y es impulsado por aire, es particularmente seguro en entornos peligrosos con gases inflamables o explosivos, como plantas petroquímicas y estaciones de gas natural, lo que elimina las preocupaciones sobre fugas eléctricas que causan explosiones. Los actuadores neumáticos se utilizan con frecuencia en las fábricas para cerrar-tuberías y regular el flujo de rutina. Si una fábrica tiene un sistema de aire comprimido, los actuadores neumáticos son la elección correcta.
La "fuerza principal" en las fábricas automatizadas-actuadores eléctricos.
Un actuador eléctrico es esencialmente una válvula de mariposa equipada con un "motor eléctrico". La clave es convertir la energía eléctrica en energía mecánica. Contiene un motor, engranajes y circuitos de control, y funciona automáticamente utilizando únicamente señales eléctricas, sin intervención humana. Se presenta en dos tipos principales, equivalentes a "básico" y "de precisión":
- Actuador eléctrico tipo on/off: Su función es muy sencilla, controlando sólo dos cosas-abrir o cerrar completamente la válvula. Por ejemplo, las tuberías de emergencia en las fábricas normalmente están cerradas y sólo se abren en casos de emergencia. Es simple, confiable y más económico que los tipos reguladores.
- Actuador eléctrico de tipo regulador: Este es del tipo "precisión", lo que permite un control preciso. Puede recibir señales eléctricas débiles de 4-20 mA (en pocas palabras, las señales de control comúnmente utilizadas en la industria, equivalentes a enviar "comandos" al actuador). Según las diferentes señales, controla con precisión el disco de la válvula para que gire en cualquier ángulo. Por ejemplo, si desea que el flujo en la tubería sea solo del 30% o 50%, simplemente déle la señal correspondiente y mantendrá constantemente el disco de la válvula en ese ángulo, controlando con precisión el flujo en el valor deseado. Estos tipos de regulación se utilizan en plantas químicas donde se requieren proporciones precisas de materias primas y en sistemas HVAC donde el flujo de agua se ajusta para regular la temperatura interior.
Alta-gama única y única: actuadores hidráulicos.
Los actuadores hidráulicos son impulsados por la presión del aceite hidráulico, lo que proporciona amplia potencia y alta precisión de control. Sin embargo, sus escenarios de aplicación son algo especializados y generalmente se usan en válvulas de mariposa grandes-de servicio pesado, como aquellas en tuberías de agua de gran-diámetro o tuberías de alta-temperatura y alta-presión en grandes plantas siderúrgicas, donde se requiere una fuerza significativa para girar el disco de la válvula. En estas situaciones, los actuadores hidráulicos resultan invaluables. Sin embargo, también tienen desventajas: requieren un sistema hidráulico dedicado, son voluminosos y costosos, y su mantenimiento es engorroso, lo que requiere controles periódicos de la calidad del aceite hidráulico y de las fugas. Por lo tanto, rara vez se utilizan en fábricas pequeñas y medianas-.
Principio de funcionamiento: "Impulsar el disco de la válvula para que gire"
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Actuador básico
Independientemente del tipo de actuador, el principio de funcionamiento es muy sencillo. En pocas palabras, es "a través de una conexión mecánica, lo que hace que el vástago de la válvula gire, y el vástago de la válvula, a su vez, hace que el disco de la válvula gire", muy parecido a apretar un tornillo con una llave. La llave (actuador) hace girar la varilla roscada (vástago de la válvula) y la varilla roscada, a su vez, hace girar la tuerca (disco de la válvula). La forma en que controla el encendido/apagado y el flujo depende del ángulo de rotación del disco de la válvula.
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- Cuando el disco de la válvula gira para quedar paralelo a la tubería, la tubería está completamente abierta.-el fluido puede fluir suavemente a través de la tubería, lo que equivale a que la válvula esté "completamente abierta";
- Cuando el disco de la válvula gira para quedar perpendicular a la tubería, bloquea completamente la tubería.-el fluido no puede pasar, lo que equivale a que la válvula esté "completamente cerrada".
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Actuador regulador
El último tipo es el actuador hidráulico. Este dispositivo es impulsado por la presión del aceite hidráulico, proporcionando amplia potencia y alta precisión de control. Sin embargo, sus escenarios de aplicación son bastante específicos y generalmente se utilizan en válvulas de mariposa grandes-de servicio pesado, como tuberías de conservación de agua de gran-diámetro y tuberías de alta-temperatura y alta-presión en grandes plantas siderúrgicas. Estos requieren una fuerza considerable para girar el disco de la válvula, que es donde los actuadores hidráulicos resultan útiles. Sin embargo, también tiene desventajas: requiere un sistema hidráulico adecuado, es voluminoso y costoso, y su mantenimiento es problemático, lo que requiere controles periódicos de la calidad del aceite hidráulico y de fugas. Por lo tanto, rara vez se utiliza en fábricas pequeñas y medianas-.
La ventaja más significativa
¿Por qué es indispensable en la industria?
Velocidad de conmutación rápida
Ya sea neumático o eléctrico, solo requiere un cuarto de giro (90 grados) para completar la acción desde completamente abierto hasta completamente cerrado. En comparación con otros tipos de actuadores de válvula, como los actuadores de válvula de compuerta, que pueden requerir docenas de rotaciones, este es mucho más rápido y altamente eficiente.
Excelente rendimiento de sellado
En tuberías de baja- a media-presión, como tuberías de agua domésticas o tuberías de gas convencionales en fábricas, el actuador de válvula de mariposa proporciona un excelente sellado después de cerrar el disco de la válvula, lo que prácticamente elimina las fugas de fluido y garantiza la estanqueidad del sistema de tuberías.
Amplia adaptabilidad a la regulación de caudal
Especialmente para actuadores reguladores, puede manejar tanto un control de flujo rápido con grandes aperturas y cierres como un control de flujo preciso con un flujo constante, adaptándose a diversos escenarios que requieren regulación de flujo. Es compatible con agua, gas natural, petróleo, vapor y líquidos químicos no-corrosivos.
Capacidad de automatización
Los actuadores neumáticos y eléctricos se conectan directamente al sistema de automatización de su fábrica-sin necesidad de monitoreo las 24 horas, los 7 días de la semana. Simplemente haga clic con el mouse en la sala de control y los actuadores remotos cambiarán y se ajustarán por sí solos, ahorrando mano de obra y reduciendo errores.
Preguntas frecuentes
¿Cómo evitar trampas?
Mucha gente tiene dificultades a la hora de elegir actuadores. En realidad, si comprende cuatro puntos clave, podrá seleccionar el correcto.
Primero, considere la precisión de control requerida. Si se trata simplemente de encender y apagar tuberías, como mantenerlas cerradas normalmente y abrirlas cuando sea necesario, o una tubería que está abierta o cerrada sin regulación de flujo, un actuador de tipo encendido/apagado es suficiente-para ahorrar dinero y cumplir con los requisitos. Sin embargo, si se necesita un control de flujo preciso, como para mezclar productos químicos o controlar la temperatura del aire acondicionado, se debe elegir un actuador de tipo regulador. Además, confirme el tipo de señal que puede recibir el actuador, como la señal común de 4-20 mA, para evitar incompatibilidad con el sistema de control de fábrica.
En segundo lugar, diferentes fluidos requieren diferentes materiales del cuerpo y del asiento del actuador. El vapor a alta-temperatura requiere materiales resistentes a altas-temperaturas; los líquidos altamente corrosivos como el ácido clorhídrico y el ácido sulfúrico requieren PTFE o acero inoxidable; El agua corriente del grifo se puede manejar con hierro fundido. Antes de seleccionar un actuador, es fundamental comprender qué fluye en la tubería, su temperatura y si es corrosivo.
En tercer lugar, considere el entorno operativo. Para lugares húmedos como salas de bombas subterráneas o tuberías abiertas, elija actuadores con altas clasificaciones de impermeabilidad (IP67 o IP68) para resistencia y durabilidad al polvo y al agua. En entornos inflamables y explosivos, como aquellos que involucran gasolina o gas natural, los modelos-a prueba de explosiones son esenciales, especialmente para actuadores eléctricos con certificación-a prueba de explosiones para evitar fugas eléctricas. Los entornos de alta-temperatura, como los talleres de acerías, requieren actuadores resistentes a altas-temperaturas para evitar la deformación y el mal funcionamiento de los componentes internos.
Cuarto, cumplir con los requisitos del sistema de fábrica. Por ejemplo, ¿el sistema de control de fábrica utiliza señales analógicas de 4-20 mA o señales digitales como BACnet o Modbus? Al seleccionar un actuador, es fundamental asegurarse de que pueda recibir estas señales; de lo contrario, no podrá conectarse al sistema y el control automático será imposible. Además, considere si la fábrica tiene suministro de aire y energía: si hay un sistema completo de aire comprimido, los actuadores neumáticos ofrecen un mejor valor; si no hay suministro de aire o la instalación de mangueras de aire es inconveniente, los actuadores eléctricos son más adecuados; Los actuadores hidráulicos sólo son adecuados para tuberías grandes y pesadas.
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