المحركات الكهربائية والهوائيةلصمامات خطوط الأنابيب: يبدو أن نوعي المحركات مختلفان تمامًا، ويجب أن يتم الاختيار وفقًا لمصدر الطاقة المتوفر في موقع التثبيت.ولكن في الواقع هذا الرأي متحيز.بالإضافة إلى الاختلافات الرئيسية والواضحة، لديهم أيضًا عدد من الميزات الفريدة الأقل وضوحًا.

تعد المحركات الكهربائية والهوائية من أكثر آليات القيادة استخدامًا في أنظمة التشغيل الآلي.عادة، يتم اتخاذ قرار اختيار المشغل في مرحلة التصميم الأساسية، وسيتم استخدامه حتى نهاية دورة الحياة بعد التثبيت.

عند اختيار نوع الطاقة للمشغل، غالبًا ما لا يأخذ الأشخاص في الاعتبار معلمات وسط العملية في خط الأنابيب، ولكنهم ينتبهون فقط إلى المواد المرجعية الداخلية للمصمم، أو حالة مصدر الطاقة، أو ما إذا كان الموقع يمكنه توفير كمية كبيرة من الطاقة كمية من الغاز الجاهز.

ومع ذلك، أثناء التشغيل، غالبًا ما يكون من الضروري تجهيز بعض الصمامات بمشغلات، أو ستتغير معلمات وسط العملية في بعض الصمامات.السؤال الذي يطرح نفسه بعد ذلك: هل يجب أن أحتفظ بالمشغل الأصلي أم أستبدله بمحرك آخر لتحسين الأداء؟

عمر خدمة أطول

ستقدم هذه المقالة ومقارنة خصائص الأداء الرئيسية للمحركات الكهربائية والهوائية.

في ظل الظروف العادية، ستضمن الشركات المصنعة 10000 دورة تشغيل للمشغلات الكهربائية و100000 دورة تشغيل للمشغلات الهوائية.من الواضح، من حيث عدد دورات التشغيل، أن المحرك الهوائي يتمتع بعمر أطول بسبب هيكله الأبسط.بالإضافة إلى ذلك، فإن سطح الاحتكاك الخاص بالمشغل الهوائي مصنوع من المطاط الصناعي أو البوليمر، ومن السهل استبدال الحلقات الدائرية البالية وعناصر التوجيه البلاستيكية.

كمشغل كهربائي، عادة ما يكون هناك علبة تروس تخفيض من المحرك إلى عمود الإخراج.هناك العديد من التروس التي تتشابك مع بعضها البعض، والتي سوف تبلى أثناء التشغيل.ومن الجدير بالذكر أيضًا أنه ليست هناك حاجة لتغيير شحم التشحيم طوال دورة حياة المشغل الهوائي.

عزم الدوران

أحد أهم معايير الأداء لمشغلات صمامات خطوط الأنابيب هو عزم الدوران.يعتمد عزم دوران المحرك الكهربائي على التصميم (المكون الثابت) والجهد المطبق على الجزء الثابت.يعتمد عزم دوران المحرك الهوائي على التصميم (المكون الثابت) وضغط مصدر الهواء المزود إلى المحرك الهوائي.

بشكل عام، يجب أن يكون عزم دوران المشغل أكبر من الحد الأقصى لعزم دوران الصمام، أو أكبر من عزم الدوران المطلوب لتحريك عنصر الإغلاق.في الاستخدام الفعلي، قد يكون عزم الدوران الفعلي للصمام أكبر من الحد الأقصى لعزم الدوران المنصوص عليه في العلامة التجارية للشركة المصنعة، وأيضًا أكبر من الحد الأقصى لعزم الدوران للمشغل.وهذه بلا شك حالة طارئة.

إذا واصلت تشغيل المشغل، فقد يؤدي ذلك إلى تلف المشغل والصمام.إذا زاد عزم الصمام، فسيقوم المحرك بزيادة عزم الدوران تدريجيًا حتى يصل إلى قيمة السحب (قيمة السحب).وهذا يعني أن الهيكل الميكانيكي مجبر على الإخراج وتحمل عزم الدوران الزائد خارج نطاق التصميم.

أكثر من حماية عزم الدوران

من أجل منع تلف المعدات في ظل الظروف المذكورة أعلاه، يمكن تجهيز المحرك الكهربائي ببعض الأجهزة الخاصة.الأكثر شيوعًا هو مفتاح عزم الدوران، والذي يمكن أن يكون ميكانيكيًا (مبدأ العمل الشائع هو أن الترس الدودي يتحرك بشكل محوري خطيًا في حالة عزم الدوران الزائد)؛ويمكن أيضًا أن يكون إلكترونيًا (المبدأ الشائع هو قياس تيار الجزء الثابت، أو تأثير هول).عندما يتجاوز عزم الدوران القيمة القصوى المصممة، يمكن لمفتاح عزم الدوران قطع جهد الجزء الثابت وإيقاف محرك المشغل.ليست هناك حاجة للحماية من عزم الدوران الزائد في المحركات الهوائية.إذا تجاوز عزم الدوران المطبق على الصمام الحد المحدد، فإن الخصائص الفيزيائية للهواء المضغوط ستتسبب في توقف المحرك الهوائي عن القيادة.على عكس المحركات الكهربائية، فإن عزم الدوران الناتج للمشغلات الهوائية لن يتجاوز حد التصميم.يمكن اعتبار أنه إذا تم تجهيز صمام خط الأنابيب بمحرك هوائي، فسيتم التخلص من خطر تعطل المعدات بسبب عزم الدوران الذي يتجاوز القيمة المحددة.

تصميم مقاوم للانفجار

إذا كانت هناك بضائع خطرة في بيئة الاستخدام، فقد تتسبب المعدات الكهربائية في حدوث انفجار.فيما يتعلق بمستويات الحماية وطرق الحماية في البيئة الخطرة، لم يتم تضمينها في هذه المقالة بسبب ضيق المساحة.

ومع ذلك، لا يزال من الضروري التأكيد على ضرورة استخدام المعدات المقاومة للانفجار في البيئات التي تحتوي على مواد خطرة.

بالمقارنة مع المحركات الكهربائية القياسية الصناعية التقليدية، فإن المحركات الكهربائية المقاومة للانفجار لصمامات خطوط الأنابيب أكثر تكلفة وأكثر تعقيدًا في التصميم.حتى لو تم استخدام المشغل الهوائي في بيئة خطرة، فلا يوجد خطر محتمل للانفجار.بالنسبة للمشغلات الهوائية، يقتصر التصميم الخاص للبيئة الخطرة أيضًا على أجهزة تحديد المواقع وصمامات الملف اللولبي والمفاتيح الحدية (الشكل 1-3).بالمقابل، إذا تم استخدام مشغل هوائي مزود بملحق مقاوم للانفجار لتشغيل صمام خط الأنابيب، فستكون التكلفة أقل بكثير من تكلفة المشغل الكهربائي المقاوم للانفجار بنفس الوظيفة.

التمركز

المحركات الهوائية لديها واحدة من أهم عيوبها.عندما يصل المشغل إلى منتصف الشوط، يكون تحديد الموضع أكثر تعقيدًا، مما يعني أن تحديد موضع بكرة صمام التحكم يكون أكثر صعوبة.

نظرًا للخصائص الفيزيائية للهواء، فإن دقة تحديد موضع المحركات الهوائية أقل بعدة مرات من دقة المحركات الكهربائية.إذا كان المحرك الكهربائي يستخدم محركًا متدرجًا، فإن دقة تحديد موضعه تكون أعلى بعدة مراتب من دقة المحرك الهوائي المجهز بجهاز تحديد المواقع.لا يمكن استخدام هذا الأخير إلا للأنظمة التي لا تتطلب دقة عالية في تحديد المواقع أو دقة التحكم.تتميز المحركات الهوائية المستخدمة في صمامات خطوط الأنابيب بخصائصها الخاصة في التصميم الهيكلي: حيث يتم تثبيت جميع مكونات نظام التحكم على السطح الخارجي للمشغل، أو خارج الهيكل الرئيسي.إذا كنت بحاجة إلى تبديل وضع التشغيل من وضع الإيقاف إلى التحكم، فأنت بحاجة إلى استبدال صمام الملف اللولبي بموضع.نظرًا لأنه تم تثبيت هذين المكونين على الجزء الخارجي من المحرك الهوائي، وتصميم سطح التزاوج هو نفسه، فمن الملائم أكثر إزالة الموزع وتثبيت محدد الموضع.بمعنى آخر، يمكن استخدام نفس المحرك الهوائي لكل من إيقاف التشغيل والتحكم عن طريق استبدال الملحقات المقابلة (الشكل 1-2).