V projektoch automatizácie ventilov je jedným z rozhodnutí, ktoré sa často objavuje počas konštrukčného alebo obstarávacieho štádia, výber medzi pneumatickým pohonom s ozubenou tyčou a pastorkom a pohonom so strmeňom.
Na papieri sú obe navrhnuté tak, aby dosiahli rovnaký cieľ - premenu stlačeného vzduchu na rotačný pohyb pre štvrť{1}}otočné ventily. Ale v skutočných priemyselných aplikáciách, najmä tam, kde sa podmienky zaťaženia a prevádzkové prostredia líšia, rozdiely medzi nimi nadobúdajú oveľa väčší význam, než mnohí očakávajú.
V spoločnosti WUXI XINMING AUTO-CONTROL VALVES INDUSTRY CO., LTD. sme videli oba typy používané v úpravniach vody, chemických zariadeniach a všeobecnom spracovateľskom priemysle. Výber je zriedkavo teoretický -, zvyčajne ide o to, ako sa ventil správa v skutočnom systéme.
Pochopenie základného rozdielu
Pohon hrebeňa a pastorka
Ozubený pohon používa veľmi priamy mechanizmus:
- Pneumatický tlak tlačí piesty
- Piesty pohybujú lineárnymi hrebeňmi
- Hrebene otáčajú centrálnym pastorkovým hriadeľom
Tento dizajn je kompaktný, jednoduchý a široko používaný na všeobecnú automatizáciu štvrť{0}}otočných ventilov.
Pohon Scotch Yoke
Pohon strmeňa používa iný mechanický princíp:
- Piest sa pohybuje lineárne
- Posuvné strmene premieňa lineárny pohyb na rotáciu
- Výstupný krútiaci moment sa počas zdvihu mení
Táto konštrukcia je známa tým, že vytvára vysoký krútiaci moment v koncových polohách, čo je často kritické pre určité typy ventilov.
Čo pozorujeme v reálnych inžinierskych projektoch
Pri skutočných prácach pri uvádzaní do prevádzky nie je rozdiel na výkresoch vždy zrejmý. Počas prevádzky sa vyjasní.
Raz sme podporili projekt úpravy vody, v ktorom boli klapky pôvodne vybavené pohonmi s ozubeným kolesom a pastorkom. Počas testovania všetko fungovalo normálne pri stabilnom prívode vzduchu.
Avšak počas podmienok maximálneho zaťaženia -, keď tlak kolísal a niektoré ventily mali vyššie trenie v sedadle v dôsledku nahromadenia vodného kameňa, - si inžinieri všimli, že niekoľko ventilov vyžadovalo väčší krútiaci moment v záverečnej fáze zatvárania.
To je miesto, kde sa často berú do úvahy pohony s kolíkovým strmeňom, pretože ich krútiaci moment sa prirodzene zvyšuje na konci zdvihu.
Chovanie krútiaceho momentu: najdôležitejší rozdiel
Toto je zvyčajne rozhodujúci faktor.
Hrebeň a pastorok
- Lineárnejší výstup krútiaceho momentu
- Stabilné v celom zdvihu 90 stupňov
- Predvídateľný výkon
- Vhodné pre väčšinu štandardných ventilov
Scotch Yoke
- Vyšší krútiaci moment v koncových polohách
- Ne-lineárna krivka krútiaceho momentu
- Lepšie pre podmienky prerušenia-k{1}}otvoreniu alebo tesnému vypnutiu-
- Vysoký výkon v náročných-aplikáciách
V praxi inžinieri často hovoria:
- Hrebeň a pastorok=hladké a stabilné
- Škótske jarmo=silné v kritickom momente
Rozdiely vo veľkosti, hmotnosti a inštalácii
Z hľadiska inštalácie sa ozubnicové pohony zvyčajne uprednostňujú, keď:
- Priestor je obmedzený
- Dôležitá je redukcia hmotnosti
- Vyžaduje sa štandardizovaná automatizácia ventilov
Škótske jarmové ovládače majú tendenciu byť:
- Ťažšie
- Robustnejšie
- O niečo väčší pre rovnaký výstup krútiaceho momentu
V projektoch modernizácie sa tento rozdiel niekedy stáva skutočným obmedzením, najmä ak existujúce podpery potrubia nie sú navrhnuté pre väčšie zaťaženie ovládačov.
Kde sa zvyčajne používa každý typ
Ozubené a pastorkové pohony sa bežne používajú v:
- Systémy na úpravu vody
- HVAC aplikácie
- Všeobecná priemyselná automatizácia
- Stredne{0}}výkonné systémy ovládania ventilov
- Štandardné ovládanie guľového a škrtiaceho ventilu
Pohony Scotch Yoke sa často používajú v:
- Ropovody a plynovody
- Systémy vysokotlakových{0} ventilov
- Aplikácie s-náročným{1}}vypínaním
- Ventily vyžadujúce vysoký vypínací moment
- Systémy kritickej bezpečnosti procesov
Praktická perspektíva výberu (nielen teória)
V mnohých diskusiách so zákazníkmi neznie otázka „čo je lepšie“, ale:
>"Čo sa stane, keď sa ventil časom stane ťažšie ovládateľným?"
Napríklad krútiaci moment ventilu nezostáva konštantný. Môže sa zvýšiť v dôsledku:
- Opotrebenie sedadla
- Nahromadenie vodného kameňa alebo nečistôt
- Zmeny teploty
- Dlhodobá-prevádzka
V týchto situáciách často poskytujú ovládače strmeňa bezpečnostnú rezervu v najkritickejšom bode - na konci zatváracieho alebo otváracieho zdvihu.
Na druhej strane pohony ozubených kolies a pastorkov fungujú veľmi spoľahlivo v systémoch, kde sú prevádzkové podmienky stabilné a dobre kontrolované.
Čo zvyčajne odporúčame na WUXI XINMING
V spoločnosti WUXI XINMING AUTO-CONTROL VALVES INDUSTRY CO., LTD. zriedka odporúčame samostatný typ pohonu.
Namiesto toho hodnotíme:
- Typ ventilu
- Požadovaná krivka krútiaceho momentu, nielen špičkový krútiaci moment
- Stabilita prívodu vzduchu
- Prevádzková frekvencia
- Obmedzenia miesta inštalácie
- Očakávania dlhodobej-údržby
V mnohých projektoch úpravy vody a všeobecných priemyselných projektoch sú ozubnicové pohony stále najčastejšie vybraným riešením, pretože ponúkajú dobrú rovnováhu medzi cenou, stabilitou a jednoduchou údržbou.
V aplikáciách s vyššou{0}}záťažou alebo bezpečnosťou-kritických aplikácií sú však často vhodnejšou voľbou dizajny strmeňov.
Záver
Pneumatické pohony s ozubeným kolesom a pastorkom a so skotským strmeňom sú vyspelé a široko používané technológie. Skutočný rozdiel nie je v tom, „ktorý je celkovo lepší“, ale v tom, ktorý z nich presnejšie zodpovedá vašim prevádzkovým podmienkam.
Ak potrebujete kompaktnú konštrukciu, stabilný krútiaci moment a všeobecnú automatizáciu ventilov → Ovládač hrebeňa a pastorka
Ak potrebujete vyšší krútiaci moment v kritických polohách a-náročný výkon → Ovládač Scotch Yoke
V skutočných inžinierskych projektoch je vždy najlepšou voľbou tá, ktorá zodpovedá správaniu ventilu v skutočnom systéme -, nielen v hárku so špecifikáciami.
