パイプラインエンジニアリングでは、電動バルブを正しく選択することが、使用要件を満たすための保証条件の 1 つです。使用される電動バルブが適切に選択されない場合、使用に影響を与えるだけでなく、悪影響や重大な損失をもたらすため、パイプラインエンジニアリング設計では電動バルブを正しく選択する必要があります。
電動バルブの使用環境
電動バルブの電気装置は電気機械装置であり、その動作状態は動作環境に大きく影響されるため、パイプラインのパラメータに注意を払うことに加えて、その動作の環境条件にも特別な注意を払う必要があります。通常、電動バルブの使用環境は次のとおりです。
1. 屋内設置または保護措置を講じた屋外での使用。
2. 風、砂、雨露、日光、その他の浸食のある屋外での設置。
3. 可燃性または爆発性のガスまたは粉塵環境がある。
4. 湿気の多い熱帯、乾燥した熱帯環境。
5. パイプライン媒体の温度が 480°C 以上と高い。
6. 周囲温度が -20°C 未満である。
7. 浸水または浸水しやすい。
8. 放射性物質が存在する環境（原子力発電所および放射性物質検査装置）。
9. 船またはドックの環境 (塩水噴霧、カビ、湿気)。
10. 激しい振動が発生する場合。
11. 火災が発生しやすい状況。
上記環境下における電動バルブは、電気機器の構造、材質、保護対策が異なります。したがって、上記の使用環境に応じて、対応するバルブ電気装置を選択する必要があります。
電気の機能要件バルブ
工学的制御要件によれば、電動バルブの場合、制御機能は電気装置によって完了されます。電動バルブを使用する目的は、バルブの開閉や調整連動を手動以外の電気制御や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、省力化のためだけに使用されているわけではありません。メーカーごとに製品の機能や品質に大きな違いがあるため、電気機器の選択とバルブの選択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改善されているため、一方では電動バルブの使用が増加しており、他方では電動バルブの制御要件はより高度かつ複雑になっています。したがって、電気制御の観点からの電動バルブの設計も常に更新されています。科学技術の進歩やコンピュータの普及・応用に伴い、今後も新たな多様な電気制御手法が登場してまいります。電気制御全般にバルブ、電動バルブの制御モードの選択に注意する必要があります。たとえば、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、他の機器とリンクするか、プログラム制御またはコンピュータプログラム制御のアプリケーションなど、制御原理が異なります。 。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に技術開示を行い、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、電動バルブコントローラーを追加購入するかどうかも考慮する必要があります。一般的にコントローラーは別途購入する必要があるためです。ほとんどの場合、単一のコントローラーを使用する場合、コントローラーを購入する必要があります。これは、ユーザーがコントローラーを設計して製造するよりもコントローラーを購入した方が便利で安価であるためです。電気制御性能が工学設計要件を満たさない場合、メーカーに修正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、その動作過程をストローク量、トルク量、軸推力量などで制御することができます。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、デバイスの動作仕様、パイプラインまたは機器上のバルブの位置によって異なるため、過負荷を防ぐためにはバルブアクチュエータを正しく選択することが不可欠です（作動トルクは制御トルクより高い）。一般に、バルブ電気装置を正しく選択するための基礎は次のとおりです。
操作トルク操作トルクはバルブ電気機器を選択するための主なパラメータであり、電気機器の出力トルクはバルブの操作トルクの1.2〜1.5倍である必要があります。
スラストバルブ電動装置を動作させるための主な機械構造は2つあり、1つはスラストディスクを備えずに直接トルクを出力するもの、1つはスラストディスクを備えずに直接トルクを出力するものです。もう1つはスラストプレートを構成し、出力トルクは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されます。
バルブ電気装置の出力軸の回転数は、バルブの呼び径、ステムのピッチ、ねじ山数に関係し、M=H/ZS に従って計算する必要があります（M は電気機器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ネジピッチ、Z はバルブステムトランスミッションのネジ頭の数です。バルブ幹）。
電動機器が許容する大きなステム径が装着バルブのステムを通過できない場合は、電動バルブとして組み付けることができません。したがって、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の外径よりも大きくする必要がある。パーシャルロータリーバルブやマルチターンバルブのダークロッドバルブでは、バルブステム径の通過問題は考慮されていませんが、バルブステム径やキー溝の大きさも十分考慮して選定する必要があります。組み立て後に正常に動作できるようにします。
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。したがって、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独自の特別な要件があります。つまり、トルクまたは軸方向の力を定義できなければなりません。いつもの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。電気機器の大きさが決まれば、その制御トルクも決まります。通常、あらかじめ決められた時間に実行されるため、モーターに過負荷がかかることはありません。しかし、次のような状況が発生すると、過負荷となり、まず電源電圧が低くなり、必要なトルクが得られなくなり、モーターが回転しなくなる可能性があります。 2つ目は、トルク制限機構を誤って停止トルクより大きく調整してしまい、過大なトルクが継続してモーターが停止してしまうことです。 3つ目は断続的な使用で、発生する熱の蓄積がモーターの許容温度上昇値を超えます。第 4 に、トルク制限機構の回路が何らかの理由で故障し、トルクが大きくなりすぎます。第 5 に、周囲温度が高すぎるため、モーターの熱容量が減少します。
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ありましたが、これらの方法にはそれぞれ長所と短所がありました。電気機器などの変動負荷機器に対する確実な保護方法はありません。したがって、さまざまな組み合わせが必要になりますが、大きく分けて、モータの入力電流の増減を判断する方法と、モータの入力電流の増減を判断する方法の2つに分かれます。 2つ目はモーター自体の発熱状況を判断することです。いずれの方法でも、モーターの熱容量の所定の時間マージンが考慮されます。
一般に過負荷の基本的な保護方法は、モータの連続運転やジョグ運転時のサーモスタットによる過負荷保護、およびモータの連続運転やジョグ運転時の過負荷保護です。モーターストールローターの保護のために、サーマルリレーが採用されています。短絡事故にはヒューズや過電流継電器が使用されます。
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投稿日時: 2024 年 11 月 26 日
