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全面解說閥門執行機構的類型以及各自的好處和缺點

來源：上海自動化儀表有限公司作者：發表時間：2019-09-18 10:19:04【小中大】

閥門執行機構是用于定位閥門的裝置。它們可用于完全打開和關閉閥門，或用于需要持續和精確控制的應用中，例如調節燃氣輪機的燃料流量，調節閥門的位置。

有許多應用要求使用執行機構，例如：

-自動化流程

-定位閥需要大量扭矩才能運行

-用于保護人員和設備免受危險情況影響的系統的瞬時操作

-用于控制手動操作不切實際或不可能的區域

-不斷調整必須保持所需參數的系統

閥門執行機構的類型

自動閥門執行機構有三種基本類型：由加壓空氣，電力或液壓力控制的那些。

選擇合適的執行機構基于以下考慮因素：

-閥門應用

-可用于為執行機構供電的裝置

-閥門需要運行的速度

-操作閥門所需的力量

-要操作的閥門類型

-成本與使用每種類型的執行機構的好處

1.氣動執行機構

氣動執行機構使用加壓空氣來操作閥門。他們通過將空氣的力施加到活塞或連接到閥桿上的隔膜來實現這一點。氣動執行機構用于提供自動或半自動閥門操作，并且由于其可靠性和設計簡單性而成為最常用的類型。

氣動執行機構的好處包括：

-可靠性和設計簡單性

-快速行程速度

-火災風險低

-成本低

-可以存儲加壓空氣，因此可以在斷電時操作閥門

氣動執行機構的缺點包括：

-低速時表現不佳

-空氣的可壓縮性，這可能導致軸運動速度不一致

-除非完全打開或關閉，否則無法精確控制位置

由于其簡單的設計，高可靠性和低成本，氣動隔膜致動器用于許多工業應用中。例如，氣動隔膜致動器通常用于控制發電廠中的冷卻水流量。

2.電動執行機構

電動執行機構包括電動機和電磁閥。電動馬達可用于手動，自動或半自動地打開，關閉和定位閥門。電機在兩個方向上運行，并通過齒輪聯軸器驅動閥桿。電磁閥使用電力來吸引附著在閥桿上的磁塞，并用于自動開閉應用。

電動執行機構的好處包括：

-無需加壓空氣或流體源

-在低溫可能導致供氣管路中冷凝結冰的情況下有用

-能夠產生非常大的扭矩

-能夠產生一致且可調節的運行速度

-電纜比管道更容易通向執行機構

電動執行機構的缺點包括：

-比其他類型的執行機構更昂貴和復雜

-比較運行速度較慢

-容易失去力量

-潛在的火災危險

當設施處于足夠寒冷的氣候時，氣動控制管路中的任何水分都會凍結，從而無法控制該閥門。在諸如此類的條件下，許多設施將依賴電動機致動器在極端溫度下的可靠性和效率。

3.液壓執行機構

液壓執行機構使用加壓流體來控制閥門的運動。使用的液壓油是水或油，并被送到活塞的一側或兩側以引起運動。液壓閥提供自動和半自動閥門操作。

液壓執行機構的好處包括：

-比相同尺寸的氣動執行機構更強大

-精確控制閥門位置

-能夠將小輸入壓力轉換為大輸出壓力

-流體不可壓縮，這意味著在操作過程中損失的能量非常少

液壓執行機構的缺點包括：

-需要外部液壓泵

-效率可能受溫度變化的影響

-比氣動執行機構更昂貴，更復雜

-可能會泄漏，造成潛在的火災危險

液壓執行機構通常用于操作高壓汽輪機管道的主停止和控制閥。執行機構能夠對抗高壓蒸汽操作閥門，以及在失去控制油時快速關閉閥門的能力，使液壓執行機構非常適合這項任務。

閥門執行機構的功能

所有執行機構必須具備以下功能：

-移動閉合機構（球，圓盤或插頭）。執行機構必須具有適當的引導控制并提供足夠的扭矩/推力以在溫和苛刻的條件下移動閉合機構。

-將閥門關閉在指示位置。即使在節流應用中，致動器也具有必要的彈簧，流體動力或機械剛度以保持閥關閉，其中流體對其提供過大的扭矩。

-正確安裝閥門。例如，當它們的盤已經定位在彈性座或襯里中時，蝶閥被認為是正確就位的。

-有一個聲音故障模式。在系統發生故障的情況下，閥門執行機構必須配備完全打開，關閉或保持原樣，具體取決于應用。

-能夠旋轉所需的旋轉。大多數閥門需要90度或180度旋轉。選擇正確的閥門執行機構的一部分將取決于知道所需的旋轉行程。

-能夠在要求的速度下運行。循環速度是閥門執行機構的調節方式。

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