Vous souhaitez en savoir plus sur les actionneurs électriques pour vannes ? Ne cherchez pas plus loin que le guide ultime des actionneurs électriques pour vannes !
Ce guide complet offre un aperçu détaillé des actionneurs électriques pour vannes, y compris leurs utilisations, avantages et types. Vous découvrirez également les différents composants qui composent un actionneur électrique, tels que les types de moteurs, les rapports de démultiplication et les interrupteurs de fin de course.
Non seulement cela, mais le guide ultime des actionneurs électriques pour vannes couvre également l'installation et la maintenance des actionneurs électriques, fournissant de précieux conseils et astuces. Avec ce guide, vous aurez toutes les informations dont vous avez besoin pour choisir et entretenir l'actionneur électrique adapté à votre application de vanne.
Que vous soyez un ingénieur chevronné ou débutant, le guide ultime de l'actionneur électrique pour vannes est la ressource idéale pour toute personne intéressée par cette technologie puissante.
Qu'est-ce qu'un actionneur de vanne ?
Un actionneur de vanne est un dispositif utilisé pour faire fonctionner une vanne en déplaçant ses divers composants, tels que la porte, la bille ou le clapet, conformément à un signal de commande. Il s'agit essentiellement d'un mécanisme motorisé qui peut ouvrir ou fermer une vanne automatiquement ou à distance.
Il y a différents types de soupape actionneurs en fonction de leur mode de fonctionnement, tel que manuel, pneumatique, hydraulique et électrique. Certains actionneurs sont conçus pour un mouvement linéaire, tandis que d'autres sont pour un mouvement rotatif.
principe de fonctionnement de l'actionneur électrique
Le principe de fonctionnement d'un actionneur électrique repose sur la conversion de l'énergie électrique en énergie mécanique par l'intermédiaire d'un moteur électrique, qui produit alors un mouvement de rotation. Ce mouvement de rotation est ensuite transmis via une série d'engrenages à la tige de soupape, qui active la soupape pour ouvrir, fermer ou réguler le débit de fluides ou de gaz.
L'actionneur électrique se compose de plusieurs composants, notamment le moteur électrique, les engrenages, les interrupteurs de fin de course et les circuits de commande. Lorsqu'un courant électrique est appliqué au moteur, il génère une force de rotation, qui est ensuite transmise aux engrenages. Les engrenages transforment la sortie à grande vitesse et à faible couple du moteur en une sortie à faible vitesse et à couple élevé, qui est ensuite transférée à la tige de soupape.
La position de la vanne est contrôlée par les interrupteurs de fin de course, qui détectent la position de l'actionneur et fournissent une rétroaction au circuit de commande. Avec cette rétroaction, le circuit de commande peut ajuster l'alimentation électrique du moteur pour s'assurer que la vanne est dans la position souhaitée.
Type d'actionneurs électriques
Il existe trois types d'actionneurs électriques couramment utilisés dans les processus industriels, qui peuvent utiliser différentes puissances électriques et faire fonctionner différents types de vannes.
1. Actionneur électrique multi-tours
L'actionneur électrique multitours à entraînement électrique est l'un des types d'actionneurs électriques les plus populaires et les plus fiables. Il utilise un moteur électrique monophasé ou triphasé pour entraîner l'engrenage ou l'engrenage à vis sans fin pour finalement actionner l'écrou de tige de vanne, et l'écrou de tige fait bouger la tige de vanne pour ouvrir ou fermer la vanne.
Les actionneurs électriques multitours peuvent piloter rapidement des vannes de grande taille. Pour protéger la vanne contre les dommages, un capteur de fin de course est installé à la fin de la course de la vanne pour couper l'alimentation du moteur, et un dispositif de détection de couple coupe également l'alimentation du moteur lorsque le couple de sécurité est dépassé, un interrupteur de position est utilisé pour indiquer l'état d'ouverture et de fermeture de la vanne, et un mécanisme de volant avec un dispositif d'embrayage est installé pour actionner la vanne manuellement en cas de panne de courant.
Le principal avantage de ce type d'actionneur électrique est que tous les composants sont montés dans un seul boîtier et que toutes les fonctions de base et avancées sont intégrées dans ce boîtier étanche, antipoussière et antidéflagrant. Le principal inconvénient est qu'en cas de panne d'alimentation, la vanne ne peut rester que dans la dernière position, et ce n'est qu'avec un système d'alimentation de secours que la vanne peut atteindre une position de sécurité (fail-open ou fail-closed)
2. Actionneur électrique à sortie linéaire
Ce type d'actionneur électrique est souvent utilisé pour faire fonctionner des vannes à soupape, des vannes de régulation à simple siège, des vannes de régulation à double siège, des vannes à guillotine et des vannes à guillotine. La structure est simple et fiable en fonctionnement, et il est facile d'obtenir un mode de fonctionnement à sécurité intégrée.
3. Actionneur électrique 1/4 de tour électrique
Ce type d'actionneur électrique est similaire à l'actionneur électrique multi-tours, la principale différence est que la sortie finale de l'actionneur électrique est de 1/4 de tour à 90 degrés. L'actionneur électrique 1/4 de tour de nouvelle génération combine la plupart des fonctions complexes d'un actionneur électrique multi-tours, telles que : l'utilisation d'une interface de fonctionnement conviviale sans accès pour réaliser des fonctions de paramétrage et de diagnostic.
Les actionneurs électriques 1/4 de tour sont compacts et peuvent être montés sur des vannes de petite taille, généralement avec un couple de sortie allant jusqu'à 2,000 XNUMX NM, et ils peuvent être équipés de batteries pour un fonctionnement à sécurité intégrée.
En résumé, les robinets-vannes et les robinets à soupape sont souvent équipés d'actionneurs électriques multitours, et vanne papillons et robinets à tournant sphérique sont couramment équipés d'actionneurs électriques 1/4 de tour.
Dans les processus industriels, différents types de vannes sont utilisés, qui ont des principes de fonctionnement, des types d'action et des fonctions différents. Pour les vannes automatisées, l'actionneur fait tourner l'angle du disque de la vanne ou soulève le clapet de la vanne pour contrôler l'ouverture et la fermeture ou la modulation. La sélection de l'actionneur électrique doit être adaptée en fonction des exigences des conditions de travail de la vanne, telles que l'actionneur électrique à course rotative est le couple de sortie, tandis que l'actionneur électrique à course linéaire est la poussée de déplacement de sortie.
Comment sélectionner correctement l'actionneur électrique pour les vannes ?
Il existe un grand nombre d'électrovannes dans les centrales électriques, comme l'un des maillons terminaux d'une boucle de contrôle automatique, la bonne sélection d'un actionneur électrique affecte directement les performances des électrovannes, car l'électrovanne joue un rôle vital dans la puissance station, de sorte que la sélection correcte de l'actionneur électrique affectera la fiabilité, la sécurité, l'économie de l'ensemble de la centrale électrique et même le fonctionnement normal de l'unité.
1. État de fonctionnement des vannes
Selon les conditions de fonctionnement des vannes, sélectionnez un actionneur électrique de type contrôle ou un actionneur électrique de type marche/arrêt. En général, l'actionneur électrique utilisé pour les vannes de régulation est principalement de type régulateur, tandis que les robinets-vannes électriques et les vannes à soupape, etc. sont généralement assemblés avec des actionneurs électriques de type marche/arrêt.
2. Fréquence d'utilisation de la vanne par unité de temps
Lorsque l'on choisit d'utiliser l'actionneur électrique de vanne de type régulation ou commutation pour une vanne électrique, la fréquence d'utilisation de la vanne dans l'unité de temps détermine également quel actionneur électrique doit être sélectionné.
3. La puissance de l'actionneur électrique pour vannes
Comme la vanne de régulation d'origine ne régule que le débit ou la pression sans fonction d'arrêt étanche, l'amont a généralement installé une vanne d'arrêt, de sorte que le niveau de fuite de la vanne de régulation n'est généralement pas des exigences élevées. Mais avec les exigences croissantes de la vanne de régulation et le développement de la conception de la centrale électrique à grande capacité, multiparamètres, la puissance de l'actionneur électrique de la vanne d'origine ne peut pas répondre aux exigences, l'actionneur électrique a également progressivement commencé à utiliser des produits de haute puissance.
Pour les vannes électriques, seul le choix du bon type d'actionneur électrique de vanne peut jouer un rôle approprié. Par conséquent, lorsque vous choisissez le type d'actionneur, essayez de choisir une marque bien connue, pas seulement l'assurance qualité, et pouvez obtenir une assistance technique et des pièces de rechange à temps.
Tout type d'actionneur électrique est un dispositif qui utilise de l'énergie pour entraîner une vanne. Cet appareil est assemblé avec un opérateur manuel pour ouvrir ou fermer la vanne, ou un composant électronique intelligent avec des dispositifs de contrôle et de mesure sophistiqués pour contrôler le fonctionnement continu de la vanne. Avec le développement de la technologie microélectronique, les actionneurs électriques sont devenus plus complexes. Les premiers actionneurs électriques n'étaient rien de plus que des engrenages de moteur avec des interrupteurs de détection de position. Les actionneurs électriques d'aujourd'hui ont des fonctions plus avancées, ils peuvent non seulement ouvrir ou fermer la vanne mais aussi détecter l'état de fonctionnement de la vanne et de l'actionneur électrique pour fournir diverses données pour la maintenance prédictive.
Alors que de plus en plus d'usines adoptent des systèmes de contrôle d'automatisation, le fonctionnement manuel est remplacé par des équipements mécaniques ou automatisés, les gens ont besoin d'actionneurs électriques pour jouer le rôle d'interface entre le système de contrôle et le mouvement mécanique de la vanne, et ils ont également besoin d'actionneurs électriques pour améliorer le travail de sécurité et la protection de l'environnement. Dans certaines occasions dangereuses, le dispositif d'actionneur électrique automatisé peut réduire les blessures du personnel. Certaines vannes spéciales nécessitent une ouverture ou une fermeture d'urgence dans des circonstances particulières, et les actionneurs électriques de ces vannes peuvent empêcher la propagation du danger tout en minimisant les dommages à l'installation. Pour certaines vannes haute pression et de grand diamètre, le couple de sortie requis est très important pour les actionneurs électriques. Dans ce cas, l'actionneur électrique requis doit être mécaniquement efficace et utiliser un moteur à haut rendement afin qu'il soit suffisamment stable pour faire fonctionner des vannes de grand diamètre. .
En règle générale, une fois que l'institut de conception a sélectionné le type de vanne, le fabricant de la vanne correspond à l'actionneur électrique en fonction des exigences d'automatisation, et l'actionneur électrique peut être sélectionné pour se référer ci-dessous à deux types de fonctionnement de base de la vanne.
vannes à commande électrique
Les vannes à commande électrique sont des types de vannes contrôlées par des actionneurs électriques. Ces vannes utilisent un moteur électrique ou un solénoïde pour actionner la position de la vanne, permettant un contrôle à distance et une automatisation.
Les vannes à commande électrique sont couramment utilisées dans les applications industrielles, telles que les usines de traitement du pétrole et du gaz, des produits chimiques et de l'eau. Ils sont également utilisés dans les systèmes d'automatisation des bâtiments pour contrôler les systèmes CVC et dans l'industrie alimentaire et des boissons pour un contrôle précis des ingrédients et du traitement.
L'un des principaux avantages des vannes à commande électrique est leur capacité à fonctionner à distance, ce qui réduit le besoin de main-d'œuvre et augmente l'efficacité. Ils sont également plus précis que les vannes manuelles, permettant un meilleur contrôle et une meilleure précision.
actionneurs de vannes hydrauliques
Les actionneurs de vannes hydrauliques sont des dispositifs qui utilisent l'énergie hydraulique pour déplacer les composants de la vanne, tels que l'obturateur, la bille ou le clapet. Les actionneurs hydrauliques se composent d'un cylindre, d'un piston, d'un fluide hydraulique et d'une soupape de commande. Lorsque le fluide hydraulique est pompé dans un côté du cylindre, il pousse le piston, qui déplace alors les composants de la vanne dans la position souhaitée.
Les actionneurs hydrauliques offrent plusieurs avantages, tels qu'une force de sortie élevée, un contrôle précis et la capacité de fonctionner dans des environnements dangereux. Ils sont couramment utilisés dans les applications nécessitant une force élevée, telles que les pipelines et les systèmes de contrôle de processus dans l'industrie pétrolière et gazière.
Nous savons que les actionneurs électriques sont devenus un composant essentiel de l'automatisation des vannes, offrant un contrôle précis et un fonctionnement efficace. Nous allons maintenant parler de leur fonctionnement, des meilleurs actionneurs à grand alésage et des fabricants réputés de pièces de rechange pour actionneurs électriques. Nous discuterons également des produits d'actionneurs EIM et des actionneurs de vannes à engrenages manuels, ainsi que de l'importance de la documentation pertinente et de la recherche de votre bureau le plus proche pour obtenir de l'aide.
Comment fonctionne un actionneur électrique ?
Un actionneur électrique est un dispositif qui convertit l'énergie électrique en mouvement mécanique pour automatiser le fonctionnement de la vanne. Il se compose généralement d'un moteur, d'engrenages et d'un diamètre d'arbre de vanne qui correspond à la vanne qu'il actionne. Le moteur entraîne les engrenages, qui à leur tour font tourner l'arbre de la vanne pour ouvrir ou fermer la vanne.
Meilleurs actionneurs à grand alésage
Les actionneurs à grand alésage sont conçus pour gérer des débits élevés et sont couramment utilisés dans les applications d'isolation. Certains des actionneurs à grand alésage les plus sophistiqués comprennent à la fois des actionneurs à grand alésage neufs et reconditionnés, garantissant des performances et une durabilité optimales, même dans des conditions exigeantes.
Produits d'actionneurs électriques EIM
EIM est une marque bien connue dans l'industrie, offrant une large gamme d'actionneurs électriques adaptés à diverses applications. Les actionneurs électriques EIM sont connus pour leur fiabilité, leur efficacité et leur facilité d'utilisation, ce qui en fait un choix populaire parmi les professionnels de l'automatisation des vannes.
Actionneurs de soupape à engrenages manuels
En plus des actionneurs électriques, des actionneurs de vannes à engrenages manuels sont également disponibles pour les situations où l'alimentation électrique n'est pas accessible ou souhaitée. Ces actionneurs utilisent un volant ou un levier pour actionner manuellement la vanne, offrant une alternative économique aux actionneurs électriques.
Fabricants de pièces de rechange pour actionneurs électriques
Lorsqu'il s'agit d'entretenir et de réparer des actionneurs électriques, il est essentiel de s'approvisionner en pièces auprès de fabricants de pièces de rechange d'actionneurs électriques réputés. Ce faisant, vous pouvez garantir la qualité et la compatibilité des composants de remplacement, prolongeant ainsi la durée de vie de vos actionneurs.
Documentation pertinente et emplacement du bureau le plus proche
Avant d'installer ou d'entretenir un actionneur électrique, il est essentiel de consulter la documentation pertinente fournie par le fabricant. Ces informations comprennent généralement des instructions d'installation, des directives de maintenance et des conseils de dépannage. De plus, connaître l'emplacement du bureau le plus proche du fabricant de l'actionneur peut être avantageux si vous avez besoin d'une assistance technique ou d'une assistance pour l'achat de pièces de rechange.
Vannes rotatives (actionneur électrique pour vanne à boisseau sphérique, actionneur électrique pour vanne papillon)
Les vannes rotatives comprennent les vannes à boisseau, les vannes à bille, les vannes papillon et les amortisseurs ou chicanes. Ces vannes nécessitent des actionneurs électriques avec un fonctionnement rotatif à 90 degrés avec le couple requis.
Vannes de type linéaire (tige coulissante, actionneur électrique pour vanne de régulation)
Les vannes de type linéaire peuvent être conçues avec une tige de levage non rotative ou une tige rotative non relevable, ou elles nécessitent un fonctionnement à plusieurs tours pour amener la vanne en position ouverte ou fermée. les vannes à tige coulissante comprennent les vannes à soupape, les vannes à guillotine, les vannes à guillotine, etc. Comme alternative, des vérins pneumatiques ou hydrauliques à sortie linéaire ou des actionneurs électriques à membrane peuvent également entraîner les vannes ci-dessus.
Contrôle de commutation
Le plus grand avantage des vannes de contrôle automatiques est que les vannes peuvent être actionnées à distance, ce qui signifie que l'opérateur peut s'asseoir dans la salle de contrôle et contrôler le processus de production sans avoir besoin d'être physiquement présent pour actionner manuellement les vannes. . Il suffit de poser une tuyauterie pour connecter la salle de contrôle à l'actionneur électrique, et l'énergie d'entraînement est directement stimulée par le câblage vers l'actionneur électrique, généralement avec un signal 4-20mA pour renvoyer la position de la vanne.
Contrôle continu
Si un actionneur électrique est nécessaire pour contrôler des paramètres tels que le niveau, le débit ou la pression d'un système de processus, ce qui nécessite que l'actionneur électrique agisse fréquemment, un signal 4-20 mA peut être utilisé comme signal de commande, cependant, ce signal peut changer aussi fréquemment que le processus. Si une action haute fréquence est requise pour l'actionneur électrique, sélectionnez uniquement un actionneur électrique spécial qui peut démarrer et arrêter l'action fréquente. Lorsque plusieurs actionneurs électriques sont nécessaires dans un processus, les coûts d'installation peuvent être considérablement réduits en utilisant un système de communication numérique qui connecte les actionneurs électriques individuels ensemble. Les boucles de communication numériques permettent une transmission rapide et efficace des commandes et la collecte des informations. Il existe différentes méthodes de communication telles que FOUNDATIONFIELDBUS, PROFIBUS, DEVICENET, HART et PAKSCAN conçues pour les actionneurs électriques de vannes. Les systèmes de communication numérique réduisent non seulement les coûts d'investissement, mais collectent également une grande quantité d'informations sur les vannes, précieuses pour les procédures de maintenance prédictive des vannes.
La plupart des informations ci-dessus s'appliquent à tous les types de vannes, mais l'objectif est différent, par exemple : pour les vannes papillon, le frottement lors du fonctionnement de la vanne est négligeable, mais pour les vannes à boisseau, cette valeur de frottement est très élevée. Différentes vannes ont des courbes de fonctionnement de couple différentes, par exemple : pour la vanne à guillotine, les couples d'ouverture et de fermeture sont très importants, et pendant les autres courses, seuls le frottement de la garniture et le frottement du filetage. Lors de la fermeture, la pression statique du liquide agissant sur la porte augmente le frottement du siège, et finalement, l'effet de coin fait augmenter rapidement le couple jusqu'à ce qu'il soit fermé. Par conséquent, le changement de la courbe de couple peut prédire la défaillance qui se produira et peut fournir des informations précieuses pour la maintenance prédictive.
fabricants d'actionneurs de vannes électriques
Il existe de nombreux fabricants d'actionneurs de vannes électriques dans le monde, mais en voici quelques-uns notables :
Auma
Un fabricant basé en Allemagne qui produit des actionneurs de vannes électriques pour diverses industries, notamment le pétrole et le gaz, la production d'électricité et le traitement de l'eau et des eaux usées.
Rotork
Une société basée au Royaume-Uni qui produit des actionneurs de vannes électriques pour diverses applications, notamment les pipelines, l'automatisation des vannes et le contrôle des processus.
Emerson
Une société basée aux États-Unis qui produit des actionneurs de vannes électriques pour de nombreuses industries, notamment la chimie, le pétrole et le gaz, l'énergie et le traitement de l'eau.
Flowserve
Une société basée aux États-Unis qui propose plusieurs types d'actionneurs de vannes électriques pour une gamme d'applications, notamment le pétrole et le gaz, le traitement de l'eau et les produits pharmaceutiques.
Bernard Contrôles
Une entreprise basée en France qui produit principalement des actionneurs de vannes électriques pour l'industrie maritime.
Belimo
Une entreprise basée en Suisse spécialisée dans les actionneurs de vannes électriques pour les systèmes HVAC.
Ces fabricants ne sont que quelques-unes des nombreuses options disponibles sur le marché. Lors du choix d'un fabricant d'actionneurs de vannes électriques, il est important de prendre en compte des facteurs tels que la qualité, la fiabilité et la compatibilité avec votre vanne et votre application spécifiques.
8 considérations lors de la sélection de l'actionneur électrique pour les vannes
Les actionneurs électriques sont des composants mécaniques et électroniques couramment utilisés dans les applications industrielles telles que les usines de traitement de l'eau, les installations de traitement chimique, la production d'électricité, les raffineries de pétrole et d'autres industries. Voici 8 considérations auxquelles vous devez faire attention lors de la sélection des actionneurs électriques.
1. Couple de fonctionnement
Le couple de fonctionnement est le paramètre le plus important pour sélectionner un dispositif d'actionneur électrique de vanne, le couple de sortie de l'actionneur électrique doit être de 1.2 à 1.5 fois le couple maximal de fonctionnement de la vanne.
2. Poussée de fonctionnement
La structure de l'unité centrale de l'appareil électrique de la vanne a deux types : l'un n'est pas configuré avec un disque de poussée, c'est le couple de sortie directement. L'autre est configuré avec un disque de poussée, le couple de sortie est converti en poussée de sortie à travers l'écrou de tige dans le disque de poussée.
3. Le nombre de tours de l'arbre de sortie
Le nombre de tours de l'arbre de sortie de l'électrovanne est lié au diamètre nominal de la vanne, au pas du filetage de la tige et à la tête du filetage, à calculer selon M = H / ZS (M est le nombre total de tours que l'actionneur électrique doit se rencontrer, H est la hauteur d'ouverture de la vanne, S est le pas du filetage de l'entraînement de la tige, Z est le nombre de têtes de filetage de la tige).
4. Diamètre de la tige
Pour une vanne à tige montante de type multitours, si l'appareil électrique laisse passer le diamètre maximal de la tige à travers la tige de la vanne appariée, il ne peut pas être assemblé dans une électrovanne. la dimension intérieure de l'arbre de sortie de l'actionneur électrique doit donc être supérieure au diamètre extérieur de la tige de vanne. Pour une partie de la vanne rotative et de la vanne multitours dans la vanne à tige non montante, bien qu'il ne soit pas nécessaire de prendre en compte le diamètre de la tige, l'adaptation doit également tenir compte du diamètre de la tige et de la taille de la rainure de clavette, de sorte que l'assemblage peut fonctionner sans problème.
5. Vitesse de sortie
Si la vitesse d'ouverture et de fermeture de la vanne est trop rapide, il y a risque de phénomène de coup d'eau. Il est donc nécessaire de choisir une vitesse d'ouverture et de fermeture appropriée en fonction de diverses conditions.
6. Moteur
Après toutes les spécifications déterminées, son couple de commande est également déterminé. Généralement fonctionnant dans le temps prédéterminé, le moteur ne dépassera pas la charge.
7. Modèle de contrôle
L'actionneur électrique de vanne est divisé en type de commutation et type de régulation, le signal de l'actionneur de régulation est également divisé en signal de courant et signal de tension.
8. Tension d'alimentation
La tension générale de l'actionneur électrique est AC220V, AC380V, DC24V, etc.
En conclusion
Lors de la sélection d'un actionneur électrique, les principales considérations sont le type de mouvement de l'arbre de sortie de l'actionneur, le couple de sortie (ou poussée), le mode de contrôle (signal d'entrée/sortie), la classe de protection, l'espace d'installation, etc., THINKTANK en tant que soupape de commande fabricant, nous utilisons toujours des marques bien connues d'actionneurs électriques pour assurer les meilleures performances de nos vannes de régulation. Si vous avez des questions, n'hésitez pas à contacter notre représentant pour consulter plus d'informations.
