W zeszłym miesiącu stałem w błotnistym zagłębieniu zaworów na odległej stacji przesyłu wody i patrzyłem, jak konserwator z frustracji kopie oponę pickupa. Wskazywał na pneumatyczny siłownik ustawiony pod kątem 90 stopni na zaworze motylkowym, którego zamykanie trwało prawie 40 sekund.
„Kupiliśmy pneumatyczny, bo był tańszy” – powiedział mi. „Ale sprężarka powietrza jest 800 metrów dalej. Zanim powietrze tu dotrze, ciśnienie spada tak bardzo, że siłownik po prostu się czołga”.
Jako inżynier techniczny, który połowę życia spędzam na hali produkcyjnej w firmie WUXI XINMING AUTO-Control VALVES INDUSTRY CO., LTD. a drugą połowę rozwiązywania problemów w witrynach klientów, cały czas widzę dokładnie ten scenariusz. Debata pomiędzy siłownikiem pneumatycznym 90 stopni a siłownikiem elektrycznym nie dotyczy tego, który z nich jest „lepszy” w próżni. Zależy to od tego, który z nich przetrwa w konkretnej infrastrukturze zakładu.
Broszury zawierają arkusze specyfikacji. Przedstawię ci rzeczywistość terenową. Oto jak faktycznie dokonujemy tego wyboru, stojąc przed rurociągiem.
1. Rzeczywistość infrastrukturalna: linie lotnicze a kable energetyczne
Powiedzmy sobie szczerze: siłownik pneumatyczny jest tak dobry, jak dobre jest zasilanie powietrzem, które go zasila.
W tej odległej stacji wodnej, o której wspomniałem, klient zaoszczędził 500 dolarów na siłowniku, ale wydał 4000 dolarów na ułożenie izolowanych rur powietrznych w całym obiekcie, tylko po to, by cierpieć z powodu spadków ciśnienia. Jeśli zawór znajduje się z dala od niezawodnej-sprężarki powietrza o dużej wydajności lub jeśli automatyzujesz rozproszoną sieć rurociągów, uruchomienie linii powietrznych jest logistycznym i finansowym koszmarem. W takich przypadkach niekwestionowanym zwycięzcą jest elektryczny siłownik 90 stopni. Wystarczy wyciągnąć kabel zasilający, podłączyć go i działa.
Jeśli jednak Twój zakład posiada już solidny, scentralizowany układ powietrza przyrządowego (zwykle 5 do 7 barów), a zawory są zgrupowane razem, instalacja pneumatyczna jest szybsza w montażu i znacznie tańsza z góry.
2. Czynnik „nie-bezpieczny”: co się dzieje, gdy coś pójdzie nie tak?
W tym miejscu fizyka obu technologii całkowicie się od siebie różni i jest to zwykle czynnik decydujący w przypadku zastosowań-krytycznych dla bezpieczeństwa.
Kilka lat temu w panice zadzwonił do nas zakład chemiczny. Wahania sieci spowodowały chwilowy spadek mocy. Ich elektryczne siłowniki-ćwierćobrotowe na przewodach wody chłodzącej po prostu zatrzymały się w miejscu (awaria-na-miejscu). Reaktory zaczęły się przegrzewać.
Zastąpiliśmy je siłownikami pneumatycznymi-ze sprężyną powrotną. Dlaczego? Ponieważ pneumatyka może być wyposażona w pakiet sprężyn. Jeżeli instalacja utraci moc lub dopływ powietrza, energia mechaniczna zmagazynowana w sprężynach w ciągu 2 do 3 sekund ustawia zawór w bezpiecznej pozycji (całkowicie otwarty lub całkowicie zamknięty).
Jeśli Twój proces wymaga gwarantowanej-bezpiecznej pozycji w sytuacji awaryjnej, standardowy siłownik elektryczny jej nie wyłączy, chyba że kupisz bardzo drogi i ciężki system rezerwowy-bateryjny. W przypadku zabezpieczeń-bezpiecznych, pneumatyczny kąt 90 stopni nie bez powodu jest standardem branżowym.
3. Obszary niebezpieczne i wybuch.-Weryfikacja
Jeśli automatyzujesz zawory w zakładach naftowo-gazowych, lakierni lub zakładach chemicznych z palnym pyłem, masz do czynienia z atmosferą wybuchową (strefa 1 lub strefa 2).
Przeglądałem projekt P&ID dla klienta z branży farmaceutycznej, który wybrał siłowniki elektryczne do swojej platformy odzyskiwania rozpuszczalnika. Kiedy to wyceniliśmy, siłowniki elektryczne w wykonaniu-przeciwwybuchowym (ATEX/IECEx) były ogromne. Ważyły ponad 80 kg każdy, wymagały mocno wzmocnionych wsporników montażowych i kosztowały trzy razy więcej niż modele standardowe.
Zapytałem klienta: „Czy na tej płozie jest powietrze instrumentalne?” Zrobili to.
Natychmiast zmieniłem specyfikację na pneumatyczne siłowniki 90-stopni. Ponieważ pneumatyka nie wykorzystuje do poruszania się energii elektrycznej, jest iskrobezpieczna. Nie potrzebujesz ciężkich, drogich obudów przeciwwybuchowych. Zaoszczędziliśmy klientowi tysiące dolarów, a siłowniki były na tyle lekkie, że dwóch pracowników mogło przenosić rusztowanie bez dźwigu.
4. Precyzja i modulacja
Jest jeden obszar, w którym siłowniki elektryczne całkowicie dominują: precyzyjne dławienie.
Jeśli potrzebujesz, aby zawór kulowy był otwarty dokładnie pod kątem 43,5 stopnia, aby utrzymać określone natężenie przepływu, i potrzebujesz jego ciągłej regulacji w oparciu o sygnał 4-20 mA z sterownika PLC, siłownik elektryczny ze zintegrowanym pozycjonerem działa niewiarygodnie płynnie i dokładnie.
Czy pneumatyka może modulować? Tak, poprzez dodanie pozycjonera i zaworów odcinających powietrze. Ale zawsze będą miały lekki „łowiecki” lub drżący ruch ze względu na ściśliwość powietrza. Jeśli Twój proces wymaga ultra-precyzyjnej,-stabilnej modulacji, wybierz technologię elektryczną. Jeśli chodzi o proste otwieranie/zamykanie (włączanie/wyłączanie), wystarczy pneumatyka.
Uczciwa rada inżyniera
Kiedy klienci pytają mnie: „Który mam kupić?” moje pierwsze pytanie zawsze brzmi: „Jakie media faktycznie znajdują się w lokalizacji zaworu i co się stanie, jeśli nastąpi przerwa w dostawie prądu?”
Nie wybieraj na podstawie ceny katalogowej. Wybierz w oparciu o rzeczywistość swojej rośliny.
Wybierz opcję Elektryczną, jeśli nie masz dopływu powietrza, zawór jest oddalony lub potrzebujesz ultra-precyzyjnej modulacji.
Wybierz pneumatyczny 90-stopni, jeśli dysponujesz powietrzem do przyrządów, potrzebujesz szybkiego, niezawodnego urządzenia (sprężyna powrotna), znajdujesz się w atmosferze wybuchowej lub chcesz zaoszczędzić na początkowych kosztach kapitałowych.
W WUXI XINMING AUTO-Control VALVES INDUSTRY CO., LTD. produkujemy oba. Nie narzucamy jednego na drugiego. Chcemy tylko, aby Twój zawór działał niezawodnie w niedzielny wieczór, kiedy nie będziesz mógł go oglądać.
Jeśli masz problem z wyborem pomiędzy układem pneumatycznym a elektrycznym w przypadku następnego projektu automatyzacji zaworów, prześlij nam swój projekt P&ID, warunki użytkowania obiektu i wymagania dotyczące procesu. Nasz zespół inżynierów przedstawi Ci praktyczne,-rozsądne rekomendacje dostosowane do rzeczywistych warunków w Twojej witrynie.
Skontaktuj się z firmą Xinming już dziś, a my zajmiemy się poprawną automatyzacją zaworów już za pierwszym razem.
