¿Está interesado en conocer más sobre los actuadores eléctricos para válvulas? ¡No busque más, la guía definitiva sobre actuadores eléctricos para válvulas!
Esta guía completa ofrece una descripción detallada de los actuadores eléctricos para válvulas, incluidos sus usos, beneficios y tipos. También aprenderá sobre los diferentes componentes que componen un actuador eléctrico, como tipos de motores, relaciones de transmisión e interruptores de límite.
No sólo eso, sino que La guía definitiva de actuadores eléctricos para válvulas también cubre la instalación y el mantenimiento de actuadores eléctricos y proporciona valiosos consejos y trucos. Con esta guía, tendrá toda la información que necesita para elegir y mantener el actuador eléctrico adecuado para su aplicación de válvula.
Ya sea que sea un ingeniero experimentado o esté comenzando, la guía definitiva sobre actuadores eléctricos para válvulas es el recurso perfecto para cualquier persona interesada en esta poderosa tecnología.
¿Qué es un actuador de válvula?
Un actuador de válvula es un dispositivo que se utiliza para operar una válvula moviendo sus diversos componentes, como la compuerta, la bola o el tapón, de acuerdo con una señal de control. Es esencialmente un mecanismo motorizado que puede abrir o cerrar una válvula de forma automática o remota.
Hay diferentes tipos de válvula actuadores dependiendo de su modo de operación, como manual, neumático, hidráulico y eléctrico. Algunos actuadores están diseñados para movimiento lineal, mientras que otros están diseñados para movimiento giratorio.
Principio de funcionamiento del actuador eléctrico.
El principio de funcionamiento de un actuador eléctrico se basa en la conversión de energía eléctrica en energía mecánica a través de un motor eléctrico, que luego produce un movimiento de rotación. Este movimiento de rotación luego se transmite a través de una serie de engranajes al vástago de la válvula, que activa la válvula para abrir, cerrar o regular el flujo de fluidos o gases.
El actuador eléctrico consta de varios componentes, incluido el motor eléctrico, engranajes, interruptores de límite y circuitos de control. Cuando se aplica una corriente eléctrica al motor, genera una fuerza de rotación, que luego se transmite a los engranajes. Los engranajes transforman la salida de alta velocidad y bajo par del motor en una salida de baja velocidad y alto par, que luego se transfiere al vástago de la válvula.
La posición de la válvula está controlada por los interruptores de límite, que detectan la posición del actuador y proporcionan retroalimentación al circuito de control. Con esta retroalimentación, el circuito de control puede ajustar el suministro de energía al motor para garantizar que la válvula esté en la posición deseada.
Tipo de actuadores eléctricos
Hay tres tipos de actuadores eléctricos comúnmente utilizados en procesos industriales, que pueden utilizar diferente energía eléctrica y operar varios tipos de válvulas.
1. Actuador eléctrico multivuelta
El actuador eléctrico de múltiples vueltas accionado eléctricamente es uno de los tipos de actuadores eléctricos más populares y confiables. Utiliza un motor eléctrico monofásico o trifásico para impulsar el engranaje o engranaje helicoidal para finalmente operar la tuerca del vástago de la válvula, y la tuerca del vástago hace que el vástago de la válvula se mueva para abrir o cerrar la válvula.
Los actuadores eléctricos multivueltas pueden accionar rápidamente válvulas de gran tamaño. Para proteger la válvula contra daños, se instala un sensor de interruptor de límite al final de la carrera de la válvula para cortar la potencia del motor, y un dispositivo de detección de par también corta la potencia del motor cuando se excede el par de seguridad, se coloca un interruptor de posición. se utiliza para indicar el estado de apertura y cierre de la válvula, y se instala un mecanismo de volante con un dispositivo de embrague para operar la válvula manualmente en caso de un corte de energía.
La principal ventaja de este tipo de actuador eléctrico es que todos los componentes están montados en una carcasa y todas las funciones básicas y avanzadas están integradas en esta carcasa impermeable, a prueba de polvo y a prueba de explosiones. La principal desventaja es que cuando falla el suministro de energía, la válvula solo puede permanecer en la última posición, y solo con un sistema de energía de respaldo la válvula puede alcanzar una posición a prueba de fallas (falla abierta o falla cerrada).
2. Actuador eléctrico de salida lineal
Este tipo de actuador eléctrico se utiliza a menudo para operar válvulas de globo, válvulas de control de asiento simple, válvulas de control de asiento doble, válvulas de guillotina y válvulas de compuerta. La estructura es simple y de funcionamiento confiable, y es fácil lograr el modo de operación a prueba de fallas.
3. Actuador eléctrico de 1/4 de vuelta
Este tipo de actuador eléctrico es similar al actuador eléctrico de múltiples vueltas, la principal diferencia es que la salida final del actuador eléctrico es de 1/4 de vuelta a un movimiento de 90 grados. El actuador eléctrico de 1/4 de vuelta de nueva generación combina la mayoría de las funciones complejas de un actuador eléctrico de múltiples vueltas, tales como: utilizar una interfaz de operación fácil de usar y sin acceso para lograr funciones de diagnóstico y configuración de parámetros.
Los actuadores eléctricos de 1/4 de vuelta son compactos y pueden montarse en válvulas de tamaño pequeño, normalmente con un par de salida de hasta 2,000 NM, y pueden equiparse con baterías para un funcionamiento a prueba de fallos.
En resumen, las válvulas de compuerta y las válvulas de globo suelen estar equipadas con actuadores eléctricos de múltiples vueltas y válvula de mariposas y Las válvulas de bola comúnmente están equipados con actuadores eléctricos de 1/4 de vuelta.
En los procesos industriales se utilizan varios tipos de válvulas, las cuales tienen diferentes principios de funcionamiento, tipos de acción y diferentes funciones. Para válvulas automatizadas, el actuador gira el ángulo del disco de la válvula o levanta el obturador de la válvula para controlar la apertura y el cierre o la modulación. La selección del actuador eléctrico debe adaptarse de acuerdo con los requisitos de las condiciones de trabajo de la válvula, como el actuador eléctrico de carrera rotativa es el par de salida, mientras que el actuador eléctrico de carrera lineal es el empuje de desplazamiento de salida.
¿Cómo seleccionar correctamente el actuador eléctrico para válvulas?
Hay una gran cantidad de válvulas eléctricas en las plantas de energía, como uno de los enlaces terminales de un circuito de control automático, la selección correcta de un actuador eléctrico afecta directamente el rendimiento de las válvulas eléctricas, porque la válvula eléctrica juega un papel vital en la energía. estación, por lo que la selección correcta del actuador eléctrico afectará la confiabilidad, seguridad, economía de toda la planta de energía e incluso el funcionamiento normal de la unidad.
1. Condiciones de funcionamiento de las válvulas
De acuerdo con las condiciones de funcionamiento de las válvulas, seleccione el actuador eléctrico de tipo control o el actuador eléctrico de tipo encendido/apagado. En general, el actuador eléctrico utilizado para las válvulas de control es principalmente de tipo regulador, mientras que las válvulas de compuerta eléctricas y válvulas de globo, etc., generalmente se ensamblan con actuadores eléctricos de tipo encendido/apagado.
2. Frecuencia de uso de la válvula por unidad de tiempo
Cuando elegimos utilizar el actuador eléctrico de válvula de tipo regulador o de conmutación para una válvula eléctrica, la frecuencia de uso de la válvula en la unidad de tiempo también determina qué actuador eléctrico se debe seleccionar.
3. El poder del actuador eléctrico para válvulas
Como la válvula de control original solo regula el caudal o la presión sin una función de cierre hermético, aguas arriba generalmente instalaba una válvula de cierre, por lo que el nivel de fuga de la válvula de control generalmente no cumple con los requisitos altos. Pero con los crecientes requisitos de la válvula de control y el desarrollo del diseño de la central eléctrica a gran capacidad, multiparámetro, la potencia del actuador eléctrico de la válvula original no puede cumplir con los requisitos, el actuador eléctrico también comenzó gradualmente a utilizar productos de alta potencia.
Para las válvulas eléctricas, sólo eligiendo el tipo correcto de actuador eléctrico de válvula puede desempeñar un papel adecuado. Por lo tanto, cuando elija el tipo de actuador, intente elegir una marca conocida, no solo garantía de calidad, y pueda obtener soporte técnico y repuestos a tiempo.
Cualquier tipo de actuador eléctrico es un dispositivo que utiliza energía para accionar una válvula. Este dispositivo se ensambla con un operador manual para abrir o cerrar la válvula, o un componente electrónico inteligente con sofisticados dispositivos de control y medición para controlar el funcionamiento continuo de la válvula. Con el desarrollo de la tecnología microelectrónica, los actuadores eléctricos se han vuelto más complejos. Los primeros actuadores eléctricos no eran más que engranajes de motor con interruptores sensores de posición. Los actuadores eléctricos actuales tienen funciones más avanzadas: no solo pueden abrir o cerrar la válvula, sino también detectar el estado de funcionamiento de la válvula y del actuador eléctrico para proporcionar diversos datos para el mantenimiento predictivo.
A medida que más y más fábricas adoptan sistemas de control de automatización, la operación manual es reemplazada por equipos mecánicos o automatizados, las personas requieren actuadores eléctricos para desempeñar el papel de interfaz entre el sistema de control y el movimiento mecánico de la válvula, y también requieren actuadores eléctricos para mejorar la seguridad en el trabajo y protección del ambiente. En algunas ocasiones peligrosas, el dispositivo actuador eléctrico automatizado puede reducir las lesiones del personal. Algunas válvulas especiales requieren apertura o cierre de emergencia en circunstancias especiales, y los actuadores eléctricos para estas válvulas pueden evitar una mayor propagación del peligro y minimizar los daños a la planta. Para algunas válvulas de alta presión y gran diámetro, el par de salida requerido es muy grande para los actuadores eléctricos. En este caso, el actuador eléctrico requerido debe ser mecánicamente eficiente y utilizar un motor de alta salida para que sea lo suficientemente estable para operar válvulas de gran diámetro. .
Generalmente, después de que el instituto de diseño selecciona el tipo de válvula, el fabricante de la válvula combinará el actuador eléctrico según los requisitos de automatización, y el actuador eléctrico se puede seleccionar para consultar los siguientes dos tipos básicos de operación de válvula.
válvulas accionadas eléctricamente
Las válvulas accionadas eléctricamente son tipos de válvulas controladas por actuadores eléctricos. Estas válvulas utilizan un motor eléctrico o solenoide para operar la posición de la válvula, lo que permite el control remoto y la automatización.
Las válvulas accionadas eléctricamente se utilizan comúnmente en aplicaciones industriales, como plantas de tratamiento de petróleo y gas, productos químicos y agua. También se utilizan en sistemas de automatización de edificios para controlar sistemas HVAC y en la industria de alimentos y bebidas para un control preciso de ingredientes y procesamiento.
Uno de los principales beneficios de las válvulas accionadas eléctricamente es su capacidad de operar de forma remota, lo que reduce la necesidad de mano de obra y aumenta la eficiencia. También son más precisas que las válvulas manuales, lo que permite un mejor control y precisión.
actuadores de válvulas hidráulicas
Los actuadores de válvulas hidráulicas son dispositivos que utilizan energía hidráulica para mover los componentes de la válvula, como la compuerta, la bola o el tapón. Los actuadores hidráulicos constan de un cilindro, un pistón, un fluido hidráulico y una válvula de control. Cuando se bombea fluido hidráulico a un lado del cilindro, empuja el pistón, que luego mueve los componentes de la válvula a la posición deseada.
Los actuadores hidráulicos ofrecen varios beneficios, como una gran fuerza de salida, un control preciso y la capacidad de operar en entornos peligrosos. Se utilizan comúnmente en aplicaciones que requieren mucha fuerza, como sistemas de control de procesos y tuberías en la industria del petróleo y el gas.
Sabemos que los actuadores eléctricos se han convertido en un componente esencial en la automatización de válvulas, ya que ofrecen un control preciso y un funcionamiento eficiente. Ahora vamos a hablar sobre cómo funcionan, los actuadores de gran diámetro con mejor diseño y fabricantes acreditados de repuestos para actuadores eléctricos. También discutiremos los productos de actuadores EIM y los actuadores de válvulas de engranajes manuales, así como la importancia de la documentación relevante y de encontrar la oficina más cercana para obtener soporte.
¿Cómo funciona un actuador eléctrico?
Un actuador eléctrico es un dispositivo que convierte la energía eléctrica en movimiento mecánico para automatizar el funcionamiento de la válvula. Por lo general, consta de un motor, engranajes y un diámetro del eje de la válvula que coincide con la válvula que está operando. El motor impulsa los engranajes, que a su vez hacen girar el eje de la válvula para abrir o cerrar la válvula.
Actuadores de gran diámetro con el mejor diseño
Los actuadores de gran diámetro están diseñados para manejar altos caudales y se usan comúnmente en aplicaciones de aislamiento. Algunos de los actuadores de gran diámetro con mejor diseño incluyen actuadores de gran diámetro nuevos y remanufacturados, lo que garantiza un rendimiento y una durabilidad óptimos incluso en condiciones exigentes.
Productos de actuador eléctrico EIM
EIM es una marca muy conocida en la industria que ofrece una amplia gama de actuadores eléctricos adecuados para diversas aplicaciones. Los actuadores eléctricos EIM son conocidos por su confiabilidad, eficiencia y facilidad de uso, lo que los convierte en una opción popular entre los profesionales de la automatización de válvulas.
Actuadores de válvulas de engranajes manuales
Además de los actuadores eléctricos, también están disponibles actuadores de válvulas de engranajes manuales para situaciones en las que no se puede acceder a la energía eléctrica o no se desea. Estos actuadores utilizan un volante o una palanca para operar manualmente la válvula, lo que proporciona una alternativa rentable a los actuadores eléctricos.
Fabricantes de repuestos para actuadores eléctricos
Cuando se trata de mantener y reparar actuadores eléctricos, es esencial obtener piezas de fabricantes acreditados de repuestos para actuadores eléctricos. Al hacerlo, puede garantizar la calidad y compatibilidad de los componentes de repuesto, prolongando la vida útil de sus actuadores.
Documentación relevante y ubicación de la oficina más cercana
Antes de instalar o reparar cualquier actuador eléctrico, es fundamental consultar la documentación relevante proporcionada por el fabricante. Esta información normalmente incluye instrucciones de instalación, pautas de mantenimiento y consejos para la resolución de problemas. Además, conocer la ubicación de la oficina más cercana del fabricante del actuador puede resultar beneficioso en caso de que necesite soporte técnico o asistencia para adquirir piezas de repuesto.
Válvulas Rotativas (Actuador Eléctrico para Válvula de Bola, Actuador Eléctrico para Válvula de Mariposa)
Las válvulas rotativas incluyen válvulas de macho, válvulas de bola, válvulas de mariposa y amortiguadores o deflectores. Estas válvulas necesitan actuadores eléctricos con funcionamiento giratorio de 90 grados con el par requerido.
Válvulas de tipo lineal (vástago deslizante, actuador eléctrico para válvula de control)
Las válvulas de tipo lineal pueden diseñarse con un vástago de elevación no giratorio o un vástago giratorio sin elevación, o necesitan una operación de múltiples vueltas para llevar la válvula a la posición abierta o cerrada. Las válvulas de vástago deslizante incluyen válvulas de globo, válvulas de compuerta, válvulas de guillotina, etc. Como alternativa, cilindros neumáticos o hidráulicos de salida lineal o actuadores eléctricos de membrana también pueden accionar las válvulas anteriores.
Control de conmutación
La mayor ventaja de las válvulas de control automático es que las válvulas se pueden operar desde una ubicación remota, lo que significa que el operador puede sentarse en la sala de control y controlar el proceso de producción sin la necesidad de estar físicamente presente para operar manualmente las válvulas de encendido y apagado. . Sólo es necesario colocar algunas tuberías para conectar la sala de control al actuador eléctrico, y la energía de accionamiento se estimula directamente a través del cableado al actuador eléctrico, generalmente con una señal de 4-20 mA para retroalimentar la posición de la válvula.
Control continuo
Si se requiere un actuador eléctrico para controlar parámetros como el nivel, el flujo o la presión de un sistema de proceso, que es un trabajo que requiere que el actuador eléctrico actúe con frecuencia, se puede utilizar una señal de 4-20 mA como señal de control; sin embargo, esta señal puede cambiar tan frecuentemente como el proceso. Si se requiere una acción de alta frecuencia para el actuador eléctrico, seleccione únicamente un actuador eléctrico especial que pueda iniciar y detener la acción frecuente. Cuando se requieren múltiples actuadores eléctricos en un proceso, los costos de instalación se pueden reducir considerablemente mediante el uso de un sistema de comunicación digital que conecte los actuadores eléctricos individuales entre sí. Los bucles de comunicación digital permiten una transmisión rápida y eficiente de comandos y la recopilación de información. Existen varios métodos de comunicación, como FOUNDATIONFIELDBUS, PROFIBUS, DEVICENET, HART y PAKSCAN, diseñados para actuadores eléctricos de válvulas. Los sistemas de comunicación digital no solo reducen los costos de inversión sino que también recopilan una gran cantidad de información sobre las válvulas que es valiosa para los procedimientos de mantenimiento predictivo de las válvulas.
La mayor parte de la información anterior se aplica a todo tipo de válvulas, pero el enfoque es diferente, por ejemplo: para las válvulas de mariposa, la fricción en el funcionamiento de la válvula es insignificante, pero para las válvulas de obturador, este valor de fricción es muy grande. Diferentes válvulas tienen diferentes curvas de operación de torque, por ejemplo: para la válvula de compuerta de cuña, el torque de apertura y cierre es muy grande, y durante otras carreras solo fricción de empaque y fricción de rosca. Al cerrar, la presión estática del líquido que actúa sobre la compuerta aumenta la fricción del asiento y, finalmente, el efecto cuña hace que el par aumente rápidamente hasta que se cierra. Por lo tanto, el cambio de la curva de torque puede predecir la falla que ocurrirá y puede proporcionar información valiosa para el mantenimiento predictivo.
fabricantes de actuadores de válvulas eléctricas
Hay muchos fabricantes de actuadores de válvulas eléctricas a nivel mundial, pero aquí hay algunos destacados:
Auma
Un fabricante con sede en Alemania que produce actuadores de válvulas eléctricas para diversas industrias, incluidas las de petróleo y gas, generación de energía y tratamiento de agua y aguas residuales.
Rotork
Una empresa con sede en el Reino Unido que produce actuadores de válvulas eléctricas para diversas aplicaciones, incluidas tuberías, automatización de válvulas y control de procesos.
Emerson
Una empresa con sede en Estados Unidos que produce actuadores de válvulas eléctricas para muchas industrias, incluidas la química, la de petróleo y gas, la de energía y la de tratamiento de agua.
Flowserve
Una empresa con sede en EE. UU. que ofrece múltiples tipos de actuadores de válvulas eléctricas para una variedad de aplicaciones, incluidas petróleo y gas, tratamiento de agua y productos farmacéuticos.
controles bernardo
Una empresa con sede en Francia que produce principalmente actuadores de válvulas eléctricas para la industria marítima.
Bélimo
Una empresa con sede en Suiza que se especializa en actuadores de válvulas eléctricas para sistemas HVAC.
Estos fabricantes son sólo algunas de las muchas opciones disponibles en el mercado. Al elegir un fabricante de actuadores de válvulas eléctricas, es importante considerar factores como la calidad, la confiabilidad y la compatibilidad con su válvula y aplicación específicas.
8 consideraciones durante la selección de actuador eléctrico para válvulas
Los actuadores eléctricos son dispositivos de componentes mecánicos y electrónicos que se utilizan comúnmente en aplicaciones industriales como plantas de tratamiento de agua, instalaciones de procesamiento químico, generación de energía, refinerías de petróleo y otras industrias. Aquí hay 8 consideraciones que debes tener en cuenta en la selección de actuadores eléctricos.
1. Par de funcionamiento
El par de operación es el parámetro más importante para seleccionar un dispositivo de actuador eléctrico de válvula; el par de salida del actuador eléctrico debe ser de 1.2 a 1.5 veces el par máximo de operación de la válvula.
2. Empuje operativo
La estructura principal del dispositivo eléctrico de válvula tiene dos tipos: uno no está configurado con un disco de empuje, su par de salida es directo. El otro está configurado con un disco de empuje; el par de salida se convierte en empuje de salida a través de la tuerca del vástago en el disco de empuje.
3. El número de vueltas del eje de salida
El número de vueltas del eje de salida del dispositivo eléctrico de la válvula está relacionado con el diámetro nominal de la válvula, paso de rosca del vástago y cabeza de rosca, a calcular según M = H / ZS (M es el número total de vueltas que el actuador eléctrico debe cumplir, H es la altura de apertura de la válvula, S es el paso de la rosca del vástago, Z es el número de cabezas de rosca del vástago).
4. Diámetro del vástago
Para una válvula de vástago ascendente de tipo multivuelta, si el dispositivo eléctrico permite que el diámetro máximo del vástago pase a través del vástago de la válvula combinada, no se puede ensamblar en una válvula eléctrica. por lo tanto, la dimensión interior del eje de salida del actuador eléctrico debe ser mayor que el diámetro exterior del vástago de la válvula. Para parte de la válvula rotativa y la válvula multivuelta en la válvula de vástago no ascendente, aunque no es necesario considerar el diámetro del vástago, en el emparejamiento también se debe considerar el diámetro del vástago y el tamaño del chavetero, de modo que el conjunto Puede funcionar sin problemas.
5. Velocidad de salida
Si la velocidad de apertura y cierre de la válvula es demasiado rápida, existe el riesgo de que se produzca un fenómeno de golpe de agua. Por lo tanto, es necesario elegir una velocidad de apertura y cierre adecuada en función de diversas condiciones.
6. Motor
Después de determinar todas las especificaciones, también se determina su par de control. Generalmente funcionando en el tiempo predeterminado, el motor no excederá la carga.
7. Modelo de control
El actuador eléctrico de la válvula se divide en tipo de conmutación y tipo de regulación, la señal del actuador de regulación también se divide en señal de corriente y señal de voltaje.
8. Voltaje de potencia
El voltaje del actuador eléctrico general es AC220V, AC380V, DC24V, etc.
En conclusión
Al seleccionar un actuador eléctrico, las principales consideraciones son el tipo de movimiento del eje de salida del actuador, el par (o empuje) de salida, el modo de control (señal de entrada/salida), la clase de protección, el espacio de instalación, etc. THINKTANK como herramienta de edición del válvula de control Como fabricante, siempre utilizamos marcas reconocidas de actuadores eléctricos para garantizar el mejor rendimiento de nuestras válvulas de control. Si tiene alguna pregunta, no dude en ponerse en contacto con nuestro representante para consultar más información.
