气动、电动、液动执行器的性能对比及选型
气动、电动、液动执行器的性能对比
•气动——投资成本最低,结构比较简单,容易操和维护,对工人的技术要求低。防爆效果好,安全性最高。应用最广。
•电动——安装成本也不高,能源易获取。但是结构复杂,容易发生故障,维修难度大,使用寿命较短。输出力更大,控制更精确,运行更稳定。
液动——使用范围最小,只有大型工程才会应用。需配备液压系统,需要有很高的初装投入。输出力最大,控制精度最高。
适用环境
•气动——普通工场合,以及防火防爆场合,如化工、石油。
•电动——普通工场合,对输出或控制精确度有一定要求的场合,如高压水系统控制。
•液动——只应用于特殊或大型的、对控制要求非常高的场合。如大型的电厂、石化厂。
※由于液动执行器适用范围较小,故下面只对气动执行器和电动执行的选型进行概述。
气动执行器 | 电动执行器 | |
特殊工况适用 | 高温环境,防爆环境,电磁干扰 | 寒冷环境 |
力矩范围 | 5~100000Nm | 50~4000Nm |
使用寿命 | 使用100000次 | 电子元件易烧毁 |
动作时间 | 根据气缸排气量一般0.2~20s左右 | 根据电机大小一般10~120S |
准确性 | 易失真和振荡 | 非常精确 |
气动执行器选型——结构类型选择
•直行程运动方式(直线往复运动)——单座阀、套筒阀、双座阀、三通阀(合流、分流)、直角阀等
•角行程运动方式(90度范围类往复旋转运动)——O球阀、V球阀、蝶阀等
气动执行器——阀门启闭扭矩选择
首先确定阀门启、闭时所需要的力矩。在正常使用条件下,推荐安全系数为 15~20% ;对水蒸汽或非润滑液体介质增加至 25% 安全值;非润滑的浆料液体介质增加至 40% 安全值;非润滑的颗粒粉料介质增加至 80% 安全值。(此安全值以厂家要求为准)然后根据使用的气源压力,查找双作用式或单作用式输出力矩表,就可得到准确的气动执行器型号。
气动执行器——阀门启闭扭矩选择
单作用执行器输出力矩表中,最小弹簧扭矩即为关闭阀门时的扭矩,最大弹簧扭矩即为打开阀门时的扭矩。
气动执行器选型——阀体材质和密封材料的选择
1 、阀体耐压等级、使用温度和耐腐蚀性能等方面应不低于工艺连接管道的要求,并应优先选用制造厂定型产品
2 、水蒸汽或含水较多的湿气体和易燃易爆介质,不宜选用铸铁阀。
3 、环境温度低于- 20℃ 时 ( 尤其是北方 ) ,不宜选用铸铁阀。
4 、对强腐蚀性介质,选用耐蚀合金必须根据介质的种类、浓度、温度、压力的不同,选择合适的耐腐蚀材料。
5 、对衬里材料 ( 氟橡胶、塑料、 PTFE) 的选择时该工作介质的温度、压力、浓度都必须满足该材料的使用范围,并考虑阀动作时对它物理、机械的破坏 ( 如剪切破坏 ) 。
6 、典型的特殊介质应选择典型耐蚀合金材料。
电动执行器选型——结构类型选择
• 直行程电动执行器(直线运动)——适用于单座调节阀、双座调节阀等
电动执行器选型——结构类型选择
• 角行程电动执行器(转角小于 360° )——输出轴转角小于一周即可实现阀门的启闭过程控制。根据安装结方式不同分为直连式、底座曲柄式两种。适用于蝶阀、球阀、旋塞阀等。
• 直连式——电动执行器输出轴与阀杆直接连接安装的形式。
• 底座曲柄式——输出轴通过曲柄与阀杆连接的形式。
电动执行器选型——结构类型选择
• 多回转电动执行器(转角大于 360° )——输出轴转动大于一周,一般需要输出多圈才能实现阀门的启闭过程控制。适用于闸阀、截止阀等。
电动执行器——电气参数的确定
• 因不同厂家的电气参数有所差异,所以选型过程中还需考虑确定电气参数,主要有电机功率、额定电流、二次控制回路电压等。此方面的疏忽可能造成空开跳闸、保险丝熔断、热过载继电器保护起跳等故障现象。
电动执行器选型——阀门开启扭矩选择
• 此处选择方法与气动执行器相同
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