Possiamo pensare all'attuatore della valvola a farfalla come alla "fonte di alimentazione dedicata" per la valvola a farfalla-la valvola a farfalla stessa è il componente più importante che controlla il flusso del fluido nella tubazione, mentre l'attuatore è il dispositivo che fornisce l'energia per ruotare il disco interno della valvola. In breve, senza un attuatore, la valvola a farfalla deve essere ruotata manualmente oppure non si muoverà affatto.
Quattro tipologie principali: i rispettivi "temperamenti" e usi
Il tipo più semplice è l'attuatore manuale
Questo attuatore è simile a una chiave per rubinetto domestica; è interamente manuale e richiede la rotazione della maniglia o la rotazione degli ingranaggi.
Anche i suoi vantaggi sono evidenti: la sua struttura è molto semplice, composta solo da poche parti fondamentali, che lo rendono meno soggetto a rotture, ed è poco costoso. Non è necessario preoccuparsi dell'alimentazione o della fornitura d'aria.
Ma anche i suoi svantaggi sono immediatamente evidenti: qualcuno deve essere presente per supervisionarlo e gestirlo. Ad esempio, per tubi semplici in piccoli magazzini che non richiedono regolazioni frequenti e vengono accesi e spenti solo occasionalmente, questo attuatore manuale è sufficiente, facendo risparmiare denaro e fatica.
Gli attuatori pneumatici sono comunemente utilizzati nell'industria.
La fonte di alimentazione per un attuatore pneumatico è l'aria compressa, simile a una pompa ad aria domestica. La pressione dell'aria compressa spinge lo stelo della valvola a ruotare, azionando così il disco della valvola.
I suoi principali vantaggi sono duplici: in primo luogo, è veloce. L'aria compressa fornisce una forza sufficiente ed è altamente reattiva, completando l'azione di apertura e chiusura immediatamente dopo aver ricevuto il comando; secondo, è sicuro. Poiché non richiede elettricità ed è azionato dall'aria, è particolarmente sicuro in ambienti pericolosi con gas infiammabili o esplosivi, come impianti petrolchimici e stazioni di gas naturale, eliminando le preoccupazioni relative alle perdite elettriche che causano esplosioni. Gli attuatori pneumatici vengono spesso utilizzati nelle fabbriche per l'arresto delle tubazioni-e la regolazione del flusso di routine. Se una fabbrica dispone di un sistema di aria compressa, gli attuatori pneumatici sono la scelta giusta.
La "forza principale" nelle fabbriche automatizzate-attuatori elettrici.
Un attuatore elettrico è essenzialmente una valvola a farfalla dotata di un "motore elettrico". La chiave è convertire l’energia elettrica in energia meccanica. Contiene un motore, ingranaggi e circuiti di controllo e funziona automaticamente utilizzando solo segnali elettrici, senza intervento umano. È disponibile in due tipologie principali, equivalenti a "base" e "di precisione":
- Attuatore elettrico di tipo on/off: la sua funzione è molto semplice e controlla solo due cose:-aprendo o chiudendo completamente la valvola. Ad esempio, le condutture di emergenza nelle fabbriche sono normalmente chiuse e aperte solo in caso di emergenza. È semplice, affidabile ed economico rispetto ai tipi di regolazione.
- Attuatore elettrico di tipo con regolazione: questo è il tipo di "precisione", che consente un controllo preciso. Può ricevere segnali elettrici deboli di 4-20 mA (in parole povere, i segnali di controllo comunemente utilizzati nell'industria, equivalenti all'invio di "comandi" all'attuatore). In base ai diversi segnali, controlla con precisione il disco della valvola affinché ruoti a qualsiasi angolazione. Ad esempio, se si desidera che il flusso nella tubazione sia solo del 30% o del 50%, è sufficiente dargli il segnale corrispondente e manterrà stabilmente il disco della valvola a quell'angolo, controllando con precisione il flusso al valore desiderato. Tali tipi di regolazione vengono utilizzati negli impianti chimici dove sono richieste proporzioni precise di materie prime e nei sistemi HVAC in cui il flusso dell'acqua viene regolato per regolare la temperatura interna.
Attuatori idraulici esclusivi-di fascia alta.
Gli attuatori idraulici sono azionati dalla pressione dell'olio idraulico, fornendo ampia potenza ed elevata precisione di controllo. Tuttavia, i loro scenari applicativi sono alquanto specializzati, in genere utilizzati in valvole a farfalla di grandi dimensioni-per impieghi gravosi, come quelle nelle condutture idriche di grande-diametro o nelle condutture ad alta-temperatura e alta-pressione in grandi acciaierie, dove è necessaria una forza significativa per ruotare il disco della valvola. In queste situazioni, gli attuatori idraulici si rivelano preziosi. Presentano però anche degli inconvenienti: richiedono un sistema idraulico dedicato, sono ingombranti e costosi e la loro manutenzione è complessa, richiedendo controlli regolari della qualità e delle perdite dell'olio idraulico. Pertanto, vengono utilizzati raramente nelle fabbriche di piccole e medie-dimensioni.
Principio di funzionamento: "Far ruotare il disco della valvola"
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Attuatore di base
Indipendentemente dal tipo di attuatore, il principio di funzionamento è molto semplice. In poche parole, è "attraverso una connessione meccanica, che fa ruotare lo stelo della valvola e lo stelo della valvola a sua volta fa ruotare il disco della valvola", proprio come stringere una vite con una chiave inglese. La chiave (attuatore) fa ruotare l'asta della vite (stelo della valvola) e l'asta della vite, a sua volta, fa muovere il dado (disco della valvola). Il modo in cui controlla l'accensione/spegnimento e il flusso dipende dall'angolo di rotazione del disco della valvola
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- Quando il disco della valvola ruota per essere parallelo al tubo, il tubo è completamente aperto-il fluido può fluire agevolmente attraverso il tubo, equivalente a quando la valvola è "completamente aperta";
- Quando il disco della valvola ruota per essere perpendicolare al tubo, blocca completamente il tubo-il fluido non può passare affatto, equivalente a quando la valvola è "completamente chiusa"
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Attuatore di regolazione
L'ultimo tipo è l'attuatore idraulico. Questo dispositivo è azionato dalla pressione dell'olio idraulico, fornendo ampia potenza e alta precisione di controllo. Tuttavia, i suoi scenari applicativi sono piuttosto specifici e vengono generalmente utilizzati in valvole a farfalla di grandi dimensioni-per carichi pesanti, come condotte di protezione dell'acqua di grande-diametro e condotte ad alta-temperatura e alta-pressione in grandi impianti siderurgici. Questi richiedono una forza considerevole per ruotare il disco della valvola, ed è qui che gli attuatori idraulici tornano utili. Presenta però anche degli svantaggi: richiede un sistema idraulico adeguato, è ingombrante e costoso ed è difficile da mantenere, poiché richiede controlli regolari della qualità dell'olio idraulico e delle eventuali perdite. Pertanto, viene utilizzato raramente nelle fabbriche di piccole e medie-dimensioni.
Il vantaggio più significativo
Perché è indispensabile nell’industria?
Velocità di commutazione rapida
Che sia pneumatico o elettrico, è necessario solo un quarto di giro (90 gradi) per completare l'azione da completamente aperto a completamente chiuso. Rispetto ad altri tipi di attuatori per valvole, come gli attuatori per valvole a saracinesca, che possono richiedere decine di rotazioni, questo è molto più veloce ed altamente efficiente.
Eccellenti prestazioni di tenuta
Nelle tubazioni a pressione da bassa- a media-, come le condutture dell'acqua domestica o i gasdotti convenzionali nelle fabbriche, l'attuatore della valvola a farfalla fornisce un'eccellente tenuta dopo la chiusura del disco della valvola, eliminando virtualmente le perdite di fluido e garantendo la tenuta del sistema di tubazioni.
Ampia adattabilità alla regolazione del flusso
Soprattutto per la regolazione degli attuatori, può gestire sia il controllo rapido del flusso con ampie aperture e chiusure, sia il controllo preciso del flusso con un flusso costante, adattandosi a vari scenari che richiedono la regolazione del flusso. È compatibile con acqua, gas naturale, olio, vapore e liquidi chimici non-corrosivi.
Capacità di automazione
Gli attuatori pneumatici ed elettrici si collegano direttamente al sistema di automazione della tua fabbrica-non è necessario il monitoraggio 24 ore su 24, 7 giorni su 7. Basta fare clic con il mouse nella sala di controllo e gli attuatori remoti si commuteranno e si regoleranno da soli, risparmiando manodopera e riducendo gli errori.
Domande frequenti
Come evitare le insidie?
Molte persone hanno difficoltà nella scelta degli attuatori. In realtà, cogliendo quattro punti chiave, puoi selezionare quello giusto.
Innanzitutto, considerare la precisione di controllo richiesta. Se si tratta semplicemente di accendere e spegnere le tubazioni, ad esempio tenerle chiuse normalmente e aprirle quando necessario, o una tubazione aperta o chiusa senza regolazione del flusso, un attuatore di tipo on/off è sufficiente-per risparmiare denaro e soddisfare i requisiti. Tuttavia, se è necessario un controllo preciso del flusso, ad esempio per la miscelazione di prodotti chimici o il controllo della temperatura dell'aria condizionata, è necessario scegliere un attuatore di tipo regolatore. Inoltre, verificare il tipo di segnale che l'attuatore può ricevere, ad esempio il segnale comune da 4-20 mA, per evitare incompatibilità con il sistema di controllo di fabbrica.
In secondo luogo, fluidi diversi richiedono materiali diversi per la sede e il corpo dell'attuatore. Il vapore ad alta-temperatura richiede materiali resistenti alle alte-temperature; liquidi altamente corrosivi come l'acido cloridrico e l'acido solforico richiedono PTFE o acciaio inossidabile; la normale acqua del rubinetto può essere gestita con la ghisa. Prima di selezionare un attuatore, è fondamentale capire cosa scorre nel tubo, la sua temperatura e se è corrosivo.
In terzo luogo, considerare l’ambiente operativo. Per luoghi umidi come sale pompe sotterranee o condutture aperte, scegli attuatori con elevato grado di impermeabilità (IP67 o IP68) per resistenza alla polvere e all'acqua e durata. In ambienti infiammabili ed esplosivi come quelli che coinvolgono benzina o gas naturale, i modelli antideflagranti- sono essenziali, soprattutto per gli attuatori elettrici con certificazione antideflagrante-per prevenire dispersioni elettriche. Gli ambienti ad alta-temperatura come le officine delle acciaierie richiedono attuatori resistenti alle alte-temperature per prevenire la deformazione e il malfunzionamento dei componenti interni.
In quarto luogo, soddisfare i requisiti di sistema della fabbrica. Ad esempio, il sistema di controllo di fabbrica utilizza segnali analogici da 4-20 mA o segnali digitali come BACnet o Modbus? Quando si sceglie un attuatore è fondamentale assicurarsi che possa ricevere questi segnali; in caso contrario non sarà in grado di connettersi al sistema e il controllo automatico sarà impossibile. Inoltre, considerare se la fabbrica dispone di alimentazione di aria ed energia elettrica: se è presente un sistema di aria compressa completo, gli attuatori pneumatici offrono un valore migliore; se non c'è alimentazione d'aria o l'installazione di tubi dell'aria è scomoda, gli attuatori elettrici sono più adatti; gli attuatori idraulici sono adatti solo per tubazioni di grandi dimensioni e per carichi pesanti.
Shanxi Jintai Hongye Casting & Forging Machinery Co., Ltd., con sede nella provincia di Shanxi, Cina, è un produttore leader di raccordi per tubi in ghisa duttile, tubi, varie valvole e cappucci, sfruttando appieno le abbondanti materie prime industriali della regione.
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