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改進小型電動執行機構性能以滿足其在危險或惡劣環境中操作的重工業應用

來源：上海自動化儀表有限公司作者：發表時間：2018-11-02 08:56:21【小中大】

傳統的電動閥感知是具有重型閥致動器的大型隔離閥之一，通常由三相電源供電。然而，許多過程需要更小的閥門，并且那些閥門通常需要用于隔離和調制應用的小型電動致動器。結果，這些較小致動器的數量穩步增長。

HVAC行業已經在閥門和阻尼器上使用了小型電動執行機構一段時間。然而，對于在危險或惡劣環境中操作的較重工業應用而言，對較小尺寸自動化的需求增加，這產生了額外的需求。

近年來，閥門執行機構制造商，上海自動化儀表十一廠已經改進了小型電動執行機構的性能。部分原因是電動機設計中的新技術和更強大的微控制電路使這些改進成為可能。結果，可靠性增加并且成本降低。

這些改進使得某些應用的需求能夠滿足使用電動閥（MOV）的商業上有吸引力且實用的解決方案，有時在相當遠的距離內控制。

這些致動器的更高效率還意味著操作閥門需要更少的動力。這對于配電線路可能無法伸展的偏遠地區的應用尤為重要。即使在可用電源的情況下，與較高電壓的三相線路相比，運行低壓，單相或直流電源線通常要便宜得多。

石油和天然氣生產

隨著能源和原材料對全球經濟的重要性日益增加，尋找新的資源已經擴散到更偏遠的地方。石油和天然氣生產和其他行業正在采用新技術來利用這些不易獲取的資源，所有這些都對生產設施及其相關的控制和儀器產生直接影響。

非常規石油和天然氣資源的快速發展也意味著在沒有基礎設施支持傳統技術的地區鉆探更多的井。這些區域可能與傳統的電力供應網格相距很遠。

以前，石油和天然氣井口可以使用從這些井產生的氣體來提供操作扼流閥和截止閥的動力源。然而，環境和經濟問題減少了這種做法。出現環境問題是因為許多國家嚴重限制天然氣的排放以減少溫室氣體排放。至于經濟問題，排出的天然氣具有商業價值，因此將其用于井場的電力代表了生產者的收入損失。

一些裝置使用太陽能儀表空氣系統，因此可以避免使用天然氣。然而，這已取得了不同程度的成功。

遠程安裝已經能夠使用由太陽能電池板供電的遙測一段時間從遠處進行控制，因為遠程終端單元的電力需求足夠低以使其變得實用。然而，為了保持對井口壓力和流速的連續控制，通常需要定期調節控制阻風閥，這需要使用致動器。

上海自動化儀表十一廠生產小型電動執行機構，可由太陽能電池組供電。這些執行機構采用直流供電，可以操作許多不同類型的控制扼流圈和其他閥門。

在許多站點分布在廣泛區域的應用中，每個站點都需要自己的太陽能電池組。太陽能電池組越大，它就越貴。因此，具有相對高功率需求的設備具有很高的商業代價。

這些應用的關鍵約束是可用電源的效率。這意味著低功耗的執行機構幾乎是必需的。

影響MOV組件功率消耗的兩個主要因素是：閥門的力需求和執行機構的效率。控制節流閥行業的一些成員（以北美為中心，海灣地區的大多數制造商）正在開發控制扼流圈，這些控制扼流圈需要更少的扭矩來運行。這允許使用更小的致動器，這不僅降低了功率使用，而且降低了致動器的成本。

水分配

水利基礎設施需要立即提供幫助。較小的電動執行器允許響應式集中控制，以管理配電管道中的壓力，以減輕泄漏。

現有的基礎設施通常可以進行改造，以改善或延長其使用壽命。雖然這種現實適用于構成這種基礎設施的任何一個行業，但廉價緊湊型執行機構正在發揮作用的一個地方是舊工廠以及運行它們的動力和控制機制。

例如，在世界上許多城市，水分配系統已經存在了數十年。許多這些系統的泄漏是不可避免的，并且隨著系統的老化，泄漏率會增加。事實上，據估計，美國有超過100萬英里的漏水分配管需要更換。與這些泄漏系統相關的問題不僅限于水的損失，還包括浪費的能量和侵蝕造成的物理損壞。

通過在非高峰時段，低需求時段減少壓力可以減輕泄漏。通過降低系統壓力，可以降低通過泄漏的流速。為了協調這種壓力管理，需要對系統中的多個調節閥進行嚴密控制。

這是緊湊型電動執行機構發揮作用的地方。這些較小的執行機構是精確控制分配系統中較大減壓閥的先導壓力激活的理想選擇。次表面閥凹坑的物理限制以及潮濕環境共同需要堅固，緊湊的電動執行機構，其可以頻繁且可靠地操作以調節主閥位置。然后可以從中心位置控制這些閥門，以減少整個市區的泄漏。

最終，減少泄漏的最佳方法是修理或更換泄漏的分配管道。但這需要時間和資源。同時，系統中的壓力控制可以相對快速且廉價地實施。通過使用數百個壓力調節閥的集中控制，市政當局可以在更短的時間內實施泄漏緩解。

正如這兩個行業用例所示，現在有許多小型電動執行機構正在發揮作用的過程和場所。為了滿足這些需求，制造商正在使用新技術開發能夠發揮作用的執行機構。