パイプラインエンジニアリングにおいて、電動バルブの適切な選定は、使用要件を満たすための保証条件の一つです。使用する電動バルブが適切に選定されていない場合、使用に支障をきたすだけでなく、悪影響や深刻な損失をもたらす可能性があります。そのため、パイプラインエンジニアリング設計においては、電動バルブの適切な選定が不可欠です。
電動バルブの作業環境
配管パラメータへの注意に加え、電動弁内の電気機器は電気機械設備であり、その動作条件は動作環境に大きく影響されるため、動作環境条件にも特別な注意を払う必要があります。通常、電動弁の動作環境は以下のとおりです。
1. 屋内設置または保護対策を講じた屋外での使用。
2. 屋外に設置し、風、砂、雨露、日光などの浸食の影響を受ける場所。
3. 可燃性または爆発性のガスまたは粉塵環境である。
4.湿潤熱帯、乾燥熱帯環境。
5. パイプライン媒体の温度が 480°C 以上になる。
6.周囲温度が-20℃未満である。
7. 浸水したり、水に浸かったりしやすい。
8. 放射性物質が存在する環境（原子力発電所や放射性物質試験装置）
9. 船舶またはドックの環境（塩水噴霧、カビ、湿気など）
10. 激しい振動が発生する場合
11.火災が発生しやすい場所。
上記の環境で使用される電動バルブは、電気機器の構造、材質、保護対策がそれぞれ異なるため、上記の使用環境に応じて適切なバルブ電気機器を選択する必要があります。
電気の機能要件バルブ
エンジニアリング制御の要件によると、電動バルブの場合、制御機能は電気機器によって完結されます。電動バルブを使用する目的は、バルブの開閉および調整リンクを非手動の電気制御またはコンピュータ制御で実現することです。今日の電気機器は、単に人員削減のためだけに使用されているわけではありません。メーカーによって製品の機能と品質が大きく異なるため、電気機器の選定とバルブの選定は、プロジェクトにとって同様に重要です。
電気の電気制御バルブ
産業オートメーションの要件が継続的に向上するにつれ、電動バルブの使用は増加し、一方で電動バルブの制御要件はより高度で複雑になっています。そのため、電気制御の観点から見た電動バルブの設計も常に更新されています。科学技術の進歩とコンピュータの普及・応用に伴い、新しく多様な電気制御方法が今後も登場し続けるでしょう。電動バルブの総合的な制御のためにバルブ電動バルブの制御モードの選択には注意が必要です。例えば、プロジェクトのニーズに応じて、集中制御モードを使用するか、単一制御モードを使用するか、他の機器と連携するか、プログラム制御を使用するか、コンピュータプログラム制御を適用するかなど、制御原理は異なります。バルブ電気機器メーカーのサンプルは標準的な電気制御原理のみを示しているため、使用部門は電気機器メーカーと技術開示を行い、技術要件を明確にする必要があります。また、電動バルブを選択する際には、追加の電動バルブコントローラを購入するかどうかを検討する必要があります。一般的に、コントローラは別途購入する必要があるためです。ほとんどの場合、単一制御を使用する場合は、コントローラを購入する必要があります。これは、ユーザーが設計・製造するよりも、コントローラを購入する方が便利で安価だからです。電気制御性能がエンジニアリング設計要件を満たさない場合は、メーカーに改造または再設計を提案する必要があります。
バルブ電動装置は、バルブのプログラミング、自動制御、遠隔制御*を実現する装置であり、ストローク量、トルク、または軸推力によって動作プロセスを制御できます。バルブアクチュエータの動作特性と利用率は、バルブの種類、装置の動作仕様、および配管または機器におけるバルブの位置に依存するため、過負荷（動作トルクが制御トルクよりも高い）を防ぐために、バルブアクチュエータを正しく選択することが重要です。一般的に、バルブ電動装置を正しく選択する基準は次のとおりです。
動作トルク動作トルクはバルブ電動装置を選択する際の主なパラメータであり、電動装置の出力トルクはバルブの動作トルクの 1.2 ～ 1.5 倍にする必要があります。
スラストバルブ電動装置を操作するための機械構造は主に2つあります。1つはスラストディスクを装備せず、直接トルクを出力するもので、もう1つはスラストプレートを構成し、出力トルクをスラストプレート内のステムナットを介して出力推力に変換するものです。
バルブ電気装置の出力軸の回転数は、バルブの公称直径、ステムのピッチ、およびねじの数に関連しており、M = H / ZS（Mは電気装置が満たすべき総回転数、Hはバルブの開口高さ、Sはバルブステムトランスミッションのねじピッチ、Zはねじ山の数）に従って計算する必要があります。バルブ幹）。
電動装置が許容する大きなステム径が、搭載バルブのステムを通過できない場合、電動バルブとして組み付けることはできません。そのため、アクチュエータの中空出力軸の内径は、オープンロッドバルブのステム外径よりも大きくする必要があります。部分回転弁や多回転弁のダークロッドバルブの場合、バルブステム径の通過問題は考慮されませんが、バルブステム径とキー溝のサイズも十分に考慮して選定する必要があります。そうすることで、組み立て後に正常に作動します。
出力速度弁の開閉速度が速すぎるとウォーターハンマーが発生しやすくなります。そのため、使用条件に応じて適切な開閉速度を選択する必要があります。
バルブアクチュエータには、トルクや軸力を定義できるなど、独自の特別な要件があります。通常、バルブアクチュエータはトルク制限カップリングを使用します。電気機器のサイズが決まると、その制御トルクも決まります。通常、所定の時間に運転すれば、モーターは過負荷になりません。しかし、以下の状況が発生すると、過負荷になる可能性があります。1つ目は、電源電圧が低く、必要なトルクが得られず、モーターの回転が停止することです。2つ目は、トルク制限機構を誤って停止トルクよりも大きく調整し、継続的な過トルクが発生してモーターが停止することです。3つ目は、断続的な使用で、発生する熱蓄積がモーターの許容温度上昇値を超えることです。4つ目は、何らかの理由でトルク制限機構の回路が故障し、トルクが大きくなりすぎることです。5つ目は、周囲温度が高すぎるため、モーターの熱容量が低下することです。
従来、モーターを保護する方法としては、ヒューズ、過電流リレー、サーマルリレー、サーモスタットなどが用いられてきましたが、これらの方法にはそれぞれ長所と短所があり、電気機器などの可変負荷機器には信頼性の高い保護方法がありません。そのため、様々な組み合わせを採用する必要があり、それは大きく分けて2種類あります。1つはモーターの入力電流の増減を判断する方法、もう1つはモーター自体の発熱状況を判断する方法です。どちらの方法も、モーターの熱容量の許容時間を考慮しています。
一般的に、過負荷に対する基本的な保護方法は、モーターの連続運転またはジョグ運転に対する過負荷保護にはサーモスタットを使用し、モーターの失速回転子の保護にはサーマルリレーを採用し、短絡事故に対してはヒューズまたは過電流リレーを使用します。
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投稿日時: 2024年11月26日
