विद्युत और वायवीय एक्चुएटर्सपाइपलाइन वाल्वों के लिए: ऐसा प्रतीत होता है कि दोनों प्रकार के एक्चुएटर काफी भिन्न हैं, और इनका चुनाव स्थापना स्थल पर उपलब्ध विद्युत स्रोत के अनुसार किया जाना चाहिए। लेकिन वास्तव में यह धारणा पक्षपातपूर्ण है। मुख्य और स्पष्ट अंतरों के अलावा, इनमें कई कम स्पष्ट विशिष्ट विशेषताएं भी हैं।

ऑटोमेशन सिस्टम में सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले ड्राइव मैकेनिज्म इलेक्ट्रिक और न्यूमेटिक एक्चुएटर हैं। आमतौर पर, एक्चुएटर का चयन प्रारंभिक डिजाइन चरण में ही कर लिया जाता है और स्थापना के बाद जीवन चक्र के अंत तक इसका उपयोग किया जाता है।

एक्चुएटर के पावर प्रकार का चयन करते समय, लोग अक्सर पाइपलाइन में प्रक्रिया माध्यम के मापदंडों पर विचार नहीं करते हैं, बल्कि केवल डिजाइनर की आंतरिक संदर्भ सामग्री, बिजली आपूर्ति की स्थिति, या क्या साइट बड़ी मात्रा में पूर्वनिर्मित गैस की आपूर्ति कर सकती है, पर ध्यान देते हैं।

हालांकि, संचालन के दौरान अक्सर यह पाया जाता है कि कुछ वाल्वों को एक्चुएटर से लैस करने की आवश्यकता होती है, या कुछ वाल्वों में प्रक्रिया माध्यम के पैरामीटर बदल जाते हैं। तब यह प्रश्न उठता है: क्या मुझे मूल एक्चुएटर को ही रखना चाहिए या प्रदर्शन में सुधार के लिए इसे किसी अन्य एक्चुएटर से बदल देना चाहिए?

लंबी सेवा आयु

यह लेख विद्युत और वायवीय एक्चुएटर्स की मुख्य प्रदर्शन विशेषताओं का परिचय और तुलना करेगा।

सामान्य परिस्थितियों में, निर्माता इलेक्ट्रिक एक्चुएटर्स के लिए 10,000 ऑपरेशन साइकल और न्यूमेटिक एक्चुएटर्स के लिए 100,000 ऑपरेशन साइकल की गारंटी देते हैं। स्पष्ट रूप से, ऑपरेशन साइकल की संख्या के मामले में, न्यूमेटिक एक्चुएटर की संरचना सरल होने के कारण उसका जीवनकाल लंबा होता है। इसके अलावा, न्यूमेटिक एक्चुएटर की घर्षण संपर्क सतह इलास्टोमर या पॉलिमर से बनी होती है, और घिसे हुए ओ-रिंग और प्लास्टिक गाइड तत्वों को आसानी से बदला जा सकता है।

इलेक्ट्रिक एक्चुएटर में आमतौर पर मोटर से आउटपुट शाफ्ट तक एक रिडक्शन गियरबॉक्स होता है। इसमें कई गियर आपस में जुड़े होते हैं, जो संचालन के दौरान घिस जाते हैं। यह भी ध्यान देने योग्य है कि न्यूमेटिक एक्चुएटर के पूरे जीवन चक्र में लुब्रिकेटिंग ग्रीस को बदलने की आवश्यकता नहीं होती है।

टॉर्कः

पाइपलाइन वाल्व एक्चुएटर्स के सबसे महत्वपूर्ण प्रदर्शन मापदंडों में से एक टॉर्क है। एक इलेक्ट्रिक एक्चुएटर का टॉर्क उसके डिज़ाइन (स्थिर घटक) और स्टेटर पर लगाए गए वोल्टेज पर निर्भर करता है। वहीं, एक न्यूमेटिक एक्चुएटर का टॉर्क उसके डिज़ाइन (स्थिर घटक) और उसे आपूर्ति की जाने वाली वायु के दबाव पर निर्भर करता है।

सामान्यतः, एक्चुएटर का टॉर्क वाल्व के अधिकतम टॉर्क से अधिक होना चाहिए, या शटऑफ एलिमेंट को चलाने के लिए आवश्यक टॉर्क से अधिक होना चाहिए। वास्तविक उपयोग में, वाल्व का वास्तविक टॉर्क निर्माता के ट्रेडमार्क द्वारा बताए गए अधिकतम टॉर्क से अधिक हो सकता है, और एक्चुएटर के अधिकतम टॉर्क से भी अधिक हो सकता है। यह निस्संदेह एक आपातकालीन स्थिति है।

यदि आप एक्चुएटर को लगातार चलाते रहेंगे, तो इससे एक्चुएटर और वाल्व को नुकसान हो सकता है। यदि वाल्व का टॉर्क बढ़ता है, तो मोटर धीरे-धीरे टॉर्क को तब तक बढ़ाएगी जब तक कि वह अधिकतम सीमा (पुल-आउट वैल्यू) तक न पहुँच जाए। इसका मतलब है कि यांत्रिक संरचना को डिज़ाइन सीमा से अधिक अत्यधिक टॉर्क उत्पन्न करने और सहन करने के लिए मजबूर होना पड़ेगा।

ओवर टॉर्क सुरक्षा

उपरोक्त परिस्थितियों में उपकरण को क्षति से बचाने के लिए, इलेक्ट्रिक एक्चुएटर में कुछ विशेष उपकरण लगाए जा सकते हैं। सबसे आम टॉर्क स्विच है, जो यांत्रिक (सामान्य कार्य सिद्धांत यह है कि अधिक टॉर्क की स्थिति में वर्म गियर अक्षीय रूप से रैखिक रूप से चलता है) या इलेक्ट्रॉनिक (सामान्य सिद्धांत स्टेटर करंट या हॉल प्रभाव को मापना है) हो सकता है। जब टॉर्क डिज़ाइन किए गए अधिकतम मान से अधिक हो जाता है, तो टॉर्क स्विच स्टेटर के वोल्टेज को काट देता है और एक्चुएटर मोटर को रोक देता है। न्यूमेटिक एक्चुएटर में ओवर-टॉर्क सुरक्षा की आवश्यकता नहीं होती है। यदि वाल्व पर लगाया गया टॉर्क निर्धारित सीमा से अधिक हो जाता है, तो संपीड़ित हवा के भौतिक गुणों के कारण न्यूमेटिक एक्चुएटर चलना बंद कर देता है। इलेक्ट्रिक एक्चुएटर के विपरीत, न्यूमेटिक एक्चुएटर का आउटपुट टॉर्क डिज़ाइन सीमा से अधिक नहीं होता है। यह माना जा सकता है कि यदि पाइपलाइन वाल्व में न्यूमेटिक एक्चुएटर लगा है, तो निर्धारित मान से अधिक टॉर्क के कारण उपकरण की विफलता का जोखिम समाप्त हो जाता है।

विस्फोट-रोधी डिजाइन

यदि उपयोग क्षेत्र में खतरनाक वस्तुएं मौजूद हों, तो विद्युत उपकरण विस्फोट का कारण बन सकते हैं। स्थान की कमी के कारण, इस लेख में खतरनाक वातावरण में सुरक्षा स्तरों और सुरक्षा विधियों का उल्लेख नहीं किया गया है।

फिर भी, इस बात पर जोर देना आवश्यक है कि खतरनाक पदार्थों वाले वातावरण में विस्फोट-रोधी उपकरणों का उपयोग किया जाना चाहिए।

पारंपरिक औद्योगिक मानक विद्युत एक्चुएटर्स की तुलना में, पाइपलाइन वाल्वों के लिए विस्फोट-रोधी विद्युत एक्चुएटर्स अधिक महंगे और डिज़ाइन में अधिक जटिल होते हैं। यहां तक ​​कि यदि वायवीय एक्चुएटर का उपयोग खतरनाक वातावरण में किया जाता है, तो भी विस्फोट का कोई संभावित खतरा नहीं होता है। वायवीय एक्चुएटर्स के लिए, खतरनाक वातावरण के लिए विशेष डिज़ाइन केवल पोजिशनर, सोलनॉइड वाल्व और लिमिट स्विच तक ही सीमित हैं (चित्र 1-3)। तदनुसार, यदि पाइपलाइन वाल्व को संचालित करने के लिए विस्फोट-रोधी सहायक उपकरण वाले वायवीय एक्चुएटर का उपयोग किया जाता है, तो समान कार्य वाले विस्फोट-रोधी विद्युत एक्चुएटर की तुलना में लागत काफी कम होगी।

पोजिशनिंग

न्यूमेटिक एक्चुएटर्स की सबसे महत्वपूर्ण कमियों में से एक यह है कि जब एक्चुएटर स्ट्रोक के मध्य में पहुंचता है, तो स्थिति निर्धारण अधिक जटिल हो जाता है, जिसका अर्थ है कि नियंत्रण वाल्व के स्पूल की स्थिति निर्धारण अधिक कठिन हो जाता है।

हवा की भौतिक विशेषताओं के कारण, न्यूमेटिक एक्चुएटर्स की पोजिशनिंग सटीकता इलेक्ट्रिक एक्चुएटर्स की तुलना में कई गुना कम होती है। यदि इलेक्ट्रिक एक्चुएटर में स्टेपिंग मोटर का उपयोग किया जाता है, तो इसकी पोजिशनिंग सटीकता पोजिशनर से लैस न्यूमेटिक एक्चुएटर की तुलना में कई गुना अधिक होती है। बाद वाले का उपयोग केवल उन प्रणालियों के लिए किया जा सकता है जिन्हें उच्च पोजिशनिंग सटीकता या नियंत्रण सटीकता की आवश्यकता नहीं होती है। पाइपलाइन वाल्वों में उपयोग किए जाने वाले न्यूमेटिक एक्चुएटर्स की संरचनात्मक डिजाइन में अपनी कुछ विशेषताएं होती हैं: नियंत्रण प्रणाली के सभी घटक एक्चुएटर की बाहरी सतह पर, या मुख्य संरचना के बाहर स्थापित होते हैं। यदि आपको ऑपरेटिंग मोड को ऑफ से कंट्रोल मोड में बदलना है, तो आपको सोलेनोइड वाल्व को पोजिशनर से बदलना होगा। चूंकि ये दोनों घटक न्यूमेटिक एक्चुएटर के बाहर स्थापित होते हैं, और मिलान सतह का डिजाइन समान होता है, इसलिए डिस्ट्रीब्यूटर को हटाकर पोजिशनर को स्थापित करना अधिक सुविधाजनक होता है। दूसरे शब्दों में, संबंधित सहायक उपकरणों को बदलकर एक ही न्यूमेटिक एक्चुएटर का उपयोग शटडाउन और कंट्रोल दोनों के लिए किया जा सकता है (चित्र 1-2)।