1. Identificar los requisitos de la aplicación
Escenarios de uso y posicionamiento funcional
Diferenciación de escenarios industriales: si se usa en entornos corrosivos como productos químicos y petróleo, se deben seleccionar actuadores hechos de materiales resistentes a la corrosión (como carcasas de acero inoxidable y sellos PTFE); Las industrias alimentarias y farmacéuticas deben cumplir con los estándares sanitarios (pulido de superficie y diseño fácil de limpiar);
Tipo de control: el tipo de interruptor (completamente abierto\/completamente cerrado) es adecuado para escenarios de cierre de emergencia (como válvulas de seguridad del tanque), y el tipo de ajuste proporcional debe coincidir con un posicionador para lograr un control de flujo preciso (error menor o igual al 1%).
Adaptación de medios y condiciones de trabajo
Los escenarios de alta temperatura (como las tuberías de vapor) requieren actuadores metálicos de sellado duro (resistencia a la temperatura menor o igual a 425 grados), y los entornos de alta presión (mayores o igual a 10MPa) requieren la verificación de si el empuje de salida del actuador cumple con los requisitos de sellado del asiento de la válvula;
Para medios que contienen partículas o viscosos (como la suspensión y las aguas residuales), se prefieren placas de mariposas recubiertas resistentes al desgaste y actuadores de alto torque para evitar la interferencia de partículas y la falla de la acción.
2. Determine el tipo de actuador y el modo de unidad
Selección de tipo de actuador
Tipo de bastidor y piñón: adecuado para válvulas pequeñas y medianas, como válvulas de mariposa y válvulas de bola que requieren una respuesta rápida (tiempo de acción menor o igual a 2 segundos), con un rango de torque de 50–5000n · m; Tipo de horquilla: adecuado para válvulas de mariposa de gran diámetro o válvulas de pelota diferenciales de alta presión, proporcionando un par de mayor rendimiento (hasta 20000n · m) y una fuerte resistencia al impacto; Tipo de diafragma: utilizado para pequeñas válvulas de regulación de empuje (como válvulas de asiento de ángulo), con alta precisión de control pero fuerza de salida limitada (menor o igual a 1000N).
Selección de acción simple y doble acción
Actuación única (Restablecimiento de primavera): restablezca automáticamente a una posición segura cuando el aire se corta, adecuado para escenarios de enclavamiento de seguridad (como emergencia de fuga química); Actualización doble (control de aire bidireccional): requiere una fuente de aire continua para mantener el estado, adecuado para válvulas con operación de alta frecuencia o que requiere una fuerza de equilibrio bidireccional.
3. Cálculo y verificación de parámetros clave
Cálculo de torque\/empuje
Calcule el par requerido de acuerdo con el tamaño de la válvula, la presión media y la fricción, consulte la fórmula:
T=k⋅d2⋅p (k es el coeficiente de la válvula, D es el diámetro, p es la diferencia de presión)
El factor de seguridad es 1.2–1.5 veces para garantizar que el torque de salida del actuador sea mayor o igual al par de operación máximo de la válvula;
La resistencia del vástago de la válvula debe poder soportar 1.5 veces el par máximo del actuador.
Requisitos de tiempo de acción
El tiempo de trazo completo de la válvula de cierre de emergencia es menor o igual a 10 segundos, y el tiempo de acción de la válvula reguladora ordinaria es menor o igual al diámetro de la tubería (pulgadas) × 3 segundos;
Se recomienda que las válvulas de diámetro grande (DN mayor o igual a 300) estén equipadas con un dispositivo de aumento de velocidad o un diseño de doble cilindro.
4. Assurance de seguridad y confiabilidad
Nivel de protección y certificación
El entorno a prueba de explosión (como el almacenamiento y el transporte de petróleo y gas) debe cumplir con el nivel de explosión exagerado y por encima de la explosión, y el nivel de protección de la concha mayor o igual a IP65;
La escena de protección contra incendios debe estar equipada con un interruptor manual de emergencia a 15 metros de distancia, y el actuador está certificado por API 607\/6FA.
Mecanismo de protección de fallas
Los actuadores de acción única predeterminada al reinicio de corte de aire (FC\/FO), y los actuadores de doble acción deben estar equipados con tanques de gas para lograr la retención de posición de falla (FL);
Los interruptores de límite y los módulos de retroalimentación de posición aseguran que la apertura de la válvula sea controlable con precisión.
5. Compatibilidad y escalabilidad del sistema
Adaptación de integración de control
Los posicionadores inteligentes que admiten 4-20 mA La entrada de señal o la comunicación Hart\/Profibus son fáciles de conectar a los sistemas DCS\/PLC;
Tiempo de respuesta de la válvula solenoide menor o igual a 50 ms, que coincide con los requisitos de regulación de alta frecuencia.
Conveniencia de mantenimiento y actualización
El diseño modular admite un reemplazo rápido de sellos o actualización del modo de unidad (como la conmutación de acción simple\/doble);
La interfaz de brida cumple con los estándares ISO 5211 y es compatible con las marcas de válvulas convencionales.