الصمامات والأتمتة

1. اختيار الصمام

1.1 الصمامات الدوارة (صمامات أحادية الدوران)

وتشمل هذه الصمامات: صمامات التوصيل، والصمامات الكروية، وصمامات الفراشة، والصمامات أو الحواجز.تتطلب هذه الصمامات مشغلًا لديه عزم الدوران المطلوب لعملية دوران بزاوية 90 درجة.

1.2 الصمامات المتعددة الدوران

قد تكون هذه الصمامات عبارة عن سيقان غير دوارة أو دوارة غير قابلة للرفع، أو قد تتطلب دورانًا إضافيًا لدفع الصمام إلى الوضع المفتوح أو المغلق.وتشمل هذه الصمامات: صمام من خلال (صمام الكرة الأرضية)، وصمام البوابة، وصمام بوابة السكين، وما إلى ذلك.وبدلاً من ذلك، يتم أيضًا فتح أسطوانة هوائية أو هيدروليكية ذات مخرج مستقيم أو مشغل غشاء لقيادة الصمام.

2. اختيار المحرك:

2.1المحرك الكهربائي متعدد الدورات

يعد المحرك متعدد الدوار الذي يعمل بالطاقة الكهربائية واحدًا من أكثر أنواع المحركات استخدامًا وموثوقية.يقوم محرك أحادي الطور أو ثلاثي الطور بتشغيل ترس أو عجلة دودة لتحريك صامولة الجذع في النهاية، مما يحرك الجذع لفتح الصمام أو إغلاقه.

يمكن للمحرك الكهربائي متعدد الدورات أن يقود صمامًا كبيرًا الحجم بسرعة.من أجل حماية الصمام من التلف، فإن مفتاح الحد المثبت في نهاية شوط الصمام سوف يقطع مصدر طاقة المحرك، وعندما يتم تجاوز عزم الدوران الآمن، سوف يقوم محث عزم الدوران أيضًا بقطع موضع مصدر طاقة المحرك. يستخدم للإشارة إلى حالة التشغيل والإيقاف للصمام.تعمل آلية العجلة اليدوية المثبتة على القابض على تشغيل الصمام يدويًا في حالة انقطاع التيار الكهربائي.

الميزة الرئيسية لهذا النوع من المشغلات هو أن جميع المكونات مثبتة في مبيت يدمج جميع الوظائف الأساسية والمتقدمة في مبيت مقاوم للماء والغبار والانفجار.العيب الرئيسي هو أنه عند انقطاع التيار الكهربائي، يمكن أن يبقى الصمام في مكانه فقط، فقط باستخدام نظام الطاقة الاحتياطية، يمكن للصمام تحقيق وضع آمن للخطأ (خطأ مفتوح أو مغلق)

2.2المحرك الدوار الكهربائي المفرد

يشبه هذا المشغل المشغل الكهربائي متعدد الدورات، والفرق الرئيسي هو أن الخرج النهائي للمشغل هو 1/4 من حركة الدوران بزاوية 90 درجة.يجمع الجيل الجديد من المشغلات الكهربائية أحادية الدوران بين الوظائف المعقدة لمعظم المحركات متعددة الدوران، مثل إعداد المعلمات والتشخيص باستخدام واجهة سهلة الاستخدام غير قابلة للدخول.

المحركات الدوارة الفردية مدمجة ويمكن تركيبها على صمامات صغيرة الحجم، عادةً مع عزم دوران يصل إلى 800 كجم، ولأنها تتطلب طاقة أقل، يمكن تزويدها ببطاريات للتشغيل الآمن للفشل.

2.3 مشغلات الإخراج الخطية أو متعددة المنعطفات التي تعمل بالسوائل

غالبًا ما يستخدم هذا النوع من المحركات للعمل من خلال الصمامات (الصمامات الكروية) وصمامات البوابة، والتي يتم تشغيلها هوائيًا أو هيدروليكيًا.يتميز نموذج المنفعة بمزايا الهيكل البسيط والتشغيل الموثوق به وسهولة إدراك وضع التشغيل الآمن للفشل.

تُستخدم عادةً المحركات الكهربائية متعددة الدورات لقيادة الصمامات البوابية والكرة الأرضية، ولا يتم أخذ المحركات الهيدروليكية أو الهوائية في الاعتبار إلا عند عدم توفر الطاقة.

2.4 المحرك الدوار المفرد الذي يحركه السوائل

تعد المحركات الدوارة الهوائية والهيدروليكية شائعة جدًا، ولا تحتاج إلى طاقة وبنية بسيطة وأداء موثوق.لديهم مجموعة واسعة من التطبيقات.ويتراوح الإنتاج المعتاد من بضعة كيلوغرامات من الأمتار إلى عشرات الآلاف من الكيلوغرامات من الأمتار.يستخدمون الأسطوانات والمحركات لتحويل الحركة الخطية إلى إخراج الزاوية اليمنى، عادةً باستخدام شوكة أو حامل وترس أو رافعة.خرج رف التروس في النطاق الكامل لنفس عزم الدوران، وهو مناسب جدًا للصمامات صغيرة الحجم، والشوكة ذات الكفاءة العالية في بداية الرحلة مع خرج عزم الدوران العالي مناسبة جدًا للصمامات ذات القطر الكبير.يقوم المحرك الهوائي عمومًا بتثبيت صمام الملف اللولبي أو جهاز تحديد الموضع أو ملحقات مفتاح الموضع لتحقيق التحكم في الصمام ومراقبته.

هذا النوع من المشغلات يجعل من السهل تنفيذ وضع التشغيل الآمن من الفشل.

3. تنفيذ عناصر اختيار الوكالة

يجب مراعاة العناصر الثلاثة التالية عند اختيار نوع مشغل الصمام المناسب ومواصفاته:

3.1 القوة الدافعة

الطاقة الدافعة الأكثر استخدامًا هي الطاقة أو مصدر السوائل، إذا اخترت الطاقة لقيادة الطاقة، بالنسبة للصمامات كبيرة الحجم عمومًا اختر طاقة ثلاثية الطور، أما بالنسبة للصمامات الصغيرة الحجم فيمكن اختيار طاقة أحادية الطور.المحرك الكهربائي العام يمكن أن يكون مجموعة متنوعة من أنواع الطاقة للاختيار من بينها.في بعض الأحيان يمكن اختيار مصدر طاقة التيار المستمر، في هذا الوقت من خلال تركيب البطاريات لتحقيق التشغيل الآمن عند انقطاع التيار الكهربائي.

هناك أنواع عديدة من مصادر السوائل، أولًا يمكن أن تكون وسائط مختلفة مثل: الهواء المضغوط، النيتروجين، الغاز الطبيعي، السائل الهيدروليكي، إلخ.ثانيًا، يمكن أن يكون لديهم مجموعة متنوعة من الضغط، والمشغل الثالث لديه مجموعة متنوعة من الأحجام لتوفير لحظة قوة الإخراج.

3.2 نوع الصمام

عند اختيار مشغل للصمام، من المهم معرفة نوع الصمام بحيث يمكن اختيار نوع المشغل الصحيح.تتطلب بعض الصمامات تشغيلًا متعدد الدورات، وبعضها يتطلب تشغيلًا بدورة واحدة، وبعضها يتطلب تشغيلًا تردديًا، مما يؤثر على اختيار نوع المشغل.

عادةً ما تكون المحركات الهوائية متعددة الدورات أكثر تكلفة من المحركات الكهربائية متعددة الدورات، ولكن المحركات الترددية ذات الإخراج المباشر ذات الشوط المباشر تكون أرخص من المحركات الكهربائية متعددة الدورات.

3.3 عزم الدوران

بالنسبة للصمام الدوار 90 درجة مثل: الصمام الكروي، الصمام القرصي، صمام التوصيل، الأفضل من خلال الشركات المصنعة للصمام للحصول على حجم عزم الدوران المقابل للصمام، معظم الشركات المصنعة للصمام تقوم باختبار الصمام عند الضغط المقدر لعزم التشغيل المطلوب، فهي توفر هذا العزم للعميل.بالنسبة لحالة الصمام متعدد الدورات، يمكن تقسيم هذه الصمامات إلى: حركة ترددية (رفع) جذع غير دوران، دوران جذع حركة ترددية، دوران جذع غير ترددي، يجب قياس قطر الجذع، حجم خيط توصيل الجذع يحدد مواصفات المشغل.

4. نوع اختيار المحرك

بمجرد تحديد نوع المشغل وعزم دوران المحرك المطلوب للصمام، يمكن اختيار المشغل باستخدام ورقة بيانات أو برنامج اختيار النوع المقدم من الشركة المصنعة للمشغل.في بعض الأحيان يجب مراعاة سرعة وتكرار تشغيل الصمام.

يمكن للمشغل الذي يحركه السائل ضبط سرعة السير، لكن المحرك الكهربائي ذو الطاقة ثلاثية الطور لديه وقت سفر ثابت فقط.

يمكن لجزء من الحجم الصغير للمحرك الكهربائي أحادي الدوران DC ضبط سرعة السفر.

4.1 التحكم في التبديل

الميزة الكبيرة لصمام التحكم الآلي هي أنه يمكن تشغيل الصمام عن بعد، مما يعني أنه يمكن للمشغل الجلوس في غرفة التحكم والتحكم في عملية الإنتاج دون الحاجة إلى تشغيل الصمام يدويًا داخل وخارج الموقع.يحتاج المرء فقط إلى وضع بضعة خطوط لتوصيل غرفة التحكم والمشغل لدفع الطاقة مباشرة عبر خط الأنابيب إلى المشغل الكهربائي أو الهوائي، وعادة ما تكون إشارة 4-20 مللي أمبير لتغذية موضع الصمام.

4.2 التحكم المستمر

إذا كان المشغل مطلوبًا للتحكم في مستوى السائل أو معدل التدفق أو الضغط لنظام المعالجة، وهو عمل يتطلب عملًا متكررًا للمشغل، فيمكن استخدام إشارة 4-20 مللي أمبير كإشارة تحكم.ومع ذلك، قد تتغير الإشارة بشكل متكرر مثل العملية.إذا كنت بحاجة إلى إجراء عالي التردد للهيئة التنفيذية، فقط حدد ترددًا خاصًا يمكنه بدء وإيقاف تعديل الهيئة التنفيذية.عندما تكون هناك حاجة إلى أكثر من مشغل واحد في العملية، يمكن توصيل المشغل باستخدام نظام الاتصال الرقمي، مما يقلل بشكل كبير من تكلفة التثبيت.يمكن لحلقة الاتصال الرقمية نقل التعليمات وجمع المعلومات بسرعة وكفاءة.لا تستطيع أنظمة الاتصالات الرقمية تقليل تكاليف الاستثمار فحسب، بل يمكنها أيضًا جمع كمية كبيرة من معلومات الصمامات، وهو أمر ذو قيمة كبيرة لإجراءات صيانة الصمامات التنبؤية.