คุณจะเลือกแอคชูเอเตอร์ไฟฟ้าที่เหมาะสมสำหรับวาล์วประเภทต่างๆ ในเหมืองได้อย่างไร

การทำเหมืองแร่สมัยใหม่เป็นการผสมผสานที่ซับซ้อนของเครื่องจักรกลหนัก กระบวนการที่แม่นยำ และระเบียบการด้านความปลอดภัยที่เข้มงวด หัวใจสำคัญของระบบที่สำคัญหลายๆ ระบบ ตั้งแต่การเคลื่อนย้ายสารละลายและการควบคุมการระบายอากาศ ไปจนถึงการจัดการน้ำและการระงับอัคคีภัย อยู่ที่การทำงานร่วมกันที่สำคัญระหว่างวาล์วและอุปกรณ์ที่ควบคุมสิ่งเหล่านั้น: แอคทูเอเตอร์ การเลือกสิ่งที่ถูกต้อง ตัวกระตุ้นไฟฟ้าของเหมืองถ่านหิน ไม่ใช่เรื่องของการจัดซื้อจัดจ้างง่ายๆ เป็นการตัดสินใจทางวิศวกรรมขั้นพื้นฐานที่ส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพการดำเนินงาน การปฏิบัติตามความปลอดภัย และต้นทุนรวมในการเป็นเจ้าของ การเลือกที่ไม่ถูกต้องอาจนำไปสู่ความล้มเหลวที่ร้ายแรงได้ ในขณะที่ทางเลือกที่ถูกต้องจะรับประกันความน่าเชื่อถือในสภาวะที่มีความต้องการมากที่สุดในโลก

การทำความเข้าใจสภาพแวดล้อมการทำงานหลัก

ก่อนที่จะเจาะลึกประเภทของวาล์ว จำเป็นต้องชื่นชมสภาพแวดล้อมที่รุนแรงอย่างเต็มที่ซึ่งก ตัวกระตุ้นไฟฟ้าของเหมืองถ่านหิน จะต้องดำเนินการ บริบทนี้กำหนดข้อกำหนดเฉพาะที่ตามมาทุกรายการ

บรรยากาศของเหมืองใต้ดินนั้นเต็มไปด้วยความเป็นมิตร มีลักษณะแพร่หลาย ฝุ่นถ่านหิน และอาจเป็นไปได้ บรรยากาศที่ระเบิดได้ ซึ่งจำเป็นต้องมีมาตรฐานสูงสุดของ การรับรองการป้องกันการระเบิด - อุปกรณ์ต้องได้รับการออกแบบให้มีประกายไฟหรือการระเบิดภายใน เพื่อป้องกันไม่ให้เกิดการจุดติดไฟในบรรยากาศโดยรอบ นอกจากนี้ในระดับสูงของ ความชื้น และมีศักยภาพในการ การแช่น้ำ ความต้องการสูงเป็นพิเศษ การจัดอันดับการป้องกันทางเข้า (IP) โดยทั่วไปคือ IP67 หรือ IP68 เพื่อป้องกันความชื้นจากการทำลายอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ภายในและเกียร์ที่มีความละเอียดอ่อน

การสั่นสะเทือนและการกระแทก จากเครื่องจักรใกล้เคียงและกิจกรรมทางธรณีวิทยาเป็นปัจจัยคงที่ แอคชูเอเตอร์จะต้องสร้างมาอย่างแข็งแกร่งเพื่อทนทานต่อแรงเหล่านี้ โดยที่ส่วนประกอบภายในไม่ตรงแนวหรือเสียหาย ในทางกายภาพ พื้นที่มักถูกจำกัดอย่างรุนแรงในปล่องเหมืองและอุโมงค์ ทำให้เกิด ขนาดและการกำหนดค่าการติดตั้งของแอคชูเอเตอร์ ความกังวลที่สำคัญ ในที่สุด แอคชูเอเตอร์จะต้องบูรณาการเข้ากับเหมืองที่มีอยู่ได้อย่างราบรื่น ระบบควบคุม ไม่ว่าจะเป็นสถานีปุ่มกดเฉพาะที่ธรรมดาหรือระบบควบคุมแบบกระจาย (DCS) ที่ซับซ้อนโดยใช้โปรโตคอลมาตรฐานอุตสาหกรรม การรวมกันของปัจจัยนี้ทำให้การเลือกก ตัวกระตุ้นไฟฟ้าของเหมืองถ่านหิน สาขาที่มีเอกลักษณ์และเฉพาะทาง

เกณฑ์การคัดเลือกที่สำคัญสำหรับตัวกระตุ้นไฟฟ้าของเหมืองถ่านหิน

กระบวนการคัดเลือกถูกสร้างขึ้นบนพื้นฐานของเกณฑ์ด้านเทคนิคและสิ่งแวดล้อมหลายประการที่ไม่สามารถต่อรองได้ ปัจจัยเหล่านี้เป็นรายการตรวจสอบที่มีศักยภาพทั้งหมด ตัวกระตุ้นไฟฟ้าของเหมืองถ่านหิน จะต้องประเมินตัวเลือก

การรับรองการป้องกันการระเบิด: นี่เป็นข้อกำหนดด้านความปลอดภัยที่สำคัญที่สุดข้อเดียว แอคทูเอเตอร์ต้องมีใบรับรองจากหน่วยงานที่ได้รับการยอมรับ เช่น ATEX, IECEx หรือ MSHA สำหรับการใช้งานในเขตอันตรายเฉพาะ (เช่น โซน 1 หรือโซน 21) เครื่องหมายรับรองบนอุปกรณ์ยืนยันว่าได้รับการทดสอบและรับรองให้ทำงานอย่างปลอดภัยในบรรยากาศที่มีฝุ่นหรือก๊าซที่ติดไฟได้ ห้ามติดตั้งแอคชูเอเตอร์ที่ไม่ผ่านการรับรองในพื้นที่ที่อาจเกิดการระเบิดของเหมือง

ระดับการป้องกันน้ำเข้า (IP): ระดับนี้กำหนดโดยมาตรฐาน IEC 60529 ระบุระดับการป้องกันวัตถุแข็งและของเหลว ก ตัวกระตุ้นไฟฟ้าของเหมืองถ่านหิน โดยทั่วไปควรมีระดับขั้นต่ำที่ IP67 ซึ่งรับประกันการป้องกันฝุ่นและการแช่ในน้ำลึกไม่เกิน 1 เมตรเป็นเวลา 30 นาที สำหรับการใช้งานที่วาล์วอาจจมอยู่ใต้น้ำหรืออยู่ภายใต้การชะล้างด้วยแรงดันสูง ต้องมีระดับ IP68

แรงบิดเอาท์พุต: แอคทูเอเตอร์จะต้องสร้างแรงหมุน (แรงบิด) เพียงพอเพื่อใช้งานวาล์วภายใต้สภาวะที่เป็นไปได้ทั้งหมด รวมถึง แรงบิดแตกหักสูงสุด จำเป็นต้องเปิดวาล์วที่ถูกนั่งภายใต้แรงดันและ แรงบิดในการทำงาน จำเป็นต้องให้มันเคลื่อนไหวต่อไป การเลือกแอคชูเอเตอร์ที่มีแรงบิดไม่เพียงพอเป็นสาเหตุหลักของความล้มเหลว แนวทางปฏิบัติมาตรฐานในการเลือกแอคชูเอเตอร์ที่มีแรงบิดเอาท์พุตเกินแรงบิดที่ต้องการของวาล์วตามระยะขอบที่ปลอดภัย

รอบการทำงานและแรงดันไฟฟ้า: ที่ รอบหน้าที่ หมายถึงความถี่ในการทำงาน วาล์วบางตัวทำงานไม่บ่อยนัก (วาล์วแยก) ในขณะที่วาล์วบางตัวปรับตลอดเวลา (วาล์วควบคุม) แอคชูเอเตอร์ต้องได้รับการจัดอันดับตามความถี่ในการทำงานที่คาดหวัง ในทำนองเดียวกัน แรงดันไฟฟ้าที่มีอยู่ในเหมือง (เช่น 24V DC, 110V AC, 240V AC, 480V AC) จะต้องตรงกับแรงดันไฟฟ้าที่ออกแบบของแอคชูเอเตอร์เพื่อให้แน่ใจว่าทำงานได้อย่างถูกต้องและหลีกเลี่ยงความเสียหาย

ตัวเลือกการควบคุมและข้อเสนอแนะ: ทันสมัย ตัวกระตุ้นไฟฟ้าของเหมืองถ่านหิน หน่วยมีตัวเลือกการควบคุมที่หลากหลาย รุ่นพื้นฐานอาจมีฟังก์ชันเปิด/ปิดที่เรียบง่าย ในขณะที่รุ่นขั้นสูงมีฟังก์ชันตามสัดส่วน การควบคุมแบบมอดูเลต เพื่อการควบคุมการไหลที่แม่นยำ โพเทนชิโอมิเตอร์หรือตัวเข้ารหัสแบบรวมมีความสำคัญ ข้อเสนอแนะตำแหน่ง ไปยังห้องควบคุมเพื่อยืนยันสถานะวาล์วแบบเรียลไทม์ ข้อมูลนี้จำเป็นสำหรับการควบคุมกระบวนการอัตโนมัติและการตรวจสอบความปลอดภัย

จับคู่แอคชูเอเตอร์กับประเภทวาล์ว

ที่ heart of the selection process is the marriage between the actuator’s performance characteristics and the specific requirements of the valve it will operate. Different valve types present unique challenges and demands.

บอลวาล์ว: การทำงานแบบหมุนควอเตอร์

บอลวาล์วมีอยู่ทั่วไปในการขุดเพื่อเปิด/ปิดและเปลี่ยนเส้นทางในท่อน้ำทิ้ง น้ำ และท่ออากาศ การดำเนินการของพวกเขาคือการหมุน 90 องศา (เลี้ยวสี่รอบ) อย่างง่าย

ข้อกำหนดของแอคชูเอเตอร์: สำหรับก ตัวกระตุ้นไฟฟ้าของเหมืองถ่านหิน บนบอลวาล์ว แรงบิด คือการพิจารณาเป็นสำคัญ แอคชูเอเตอร์จะต้องเอาชนะแรงเสียดทานของซีลและความแตกต่างของแรงดันทั่วลูกบอล แรงบิดแตกหัก มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อวาล์วที่อาจหยุดนิ่งเป็นเวลานาน แอคชูเอเตอร์จะต้องหมุนได้ 90 องศาและยึดให้แน่นในตำแหน่งที่สิ้นสุดการเดินทางแต่ละครั้ง การออกแบบที่กะทัดรัดมักมีประโยชน์เนื่องจากพื้นที่จำกัดรอบๆ วาล์วทั่วไปเหล่านี้ สำหรับบริการเปิด/ปิดมาตรฐาน การควบคุมแบบสองสายอย่างง่ายสำหรับคำสั่งเปิด/ปิดมักจะเพียงพอ แม้ว่าจะแนะนำการตอบสนองตำแหน่งสำหรับการบ่งชี้สถานะระยะไกลก็ตาม

วาล์วปีกผีเสื้อ: แรงบิดต่ำ เส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่

วาล์วปีกผีเสื้อได้รับความนิยมเนื่องจากมีการออกแบบที่กะทัดรัดและน้ำหนักเบาเมื่อเทียบกับเส้นผ่านศูนย์กลางท่อขนาดใหญ่ ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่มีการไหลปริมาณมาก เช่น การควบคุมการระบายอากาศ ท่อน้ำหลัก และการขนส่งของเหลว

ข้อกำหนดของแอคชูเอเตอร์: ในขณะที่วาล์วผีเสื้อโดยทั่วไปต้องการน้อยกว่า แรงบิดในการทำงาน เส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ทั่วไปในการขุดยังคงต้องการแรงที่สำคัญกว่าบอลวาล์วขนาดเดียวกัน แอคชูเอเตอร์จะต้องมีขนาดอย่างถูกต้องเพื่อรองรับแรงบิดนี้โดยไม่ต้องมีขนาดใหญ่เกินไป ซึ่งจะทำให้สิ้นเปลืองพลังงานและพื้นที่ ความท้าทายที่สำคัญคือจานของวาล์ว ซึ่งขึ้นอยู่กับตำแหน่งในการไหล อาจอยู่ภายใต้แรงไฮโดรไดนามิก ก ตัวกระตุ้นไฟฟ้าของเหมืองถ่านหิน จะต้องแข็งแรงพอที่จะยึดแผ่นดิสก์อย่างแน่นหนาในตำแหน่งมอดูเลตต่อแรงเหล่านี้ การควบคุมการมอดูเลตที่แม่นยำ เป็นข้อกำหนดทั่วไปสำหรับวาล์วปีกผีเสื้อในระบบระบายอากาศ ซึ่งต้องมีการจัดการการไหลเวียนของอากาศอย่างระมัดระวัง

วาล์วประตู: แรงขับสูง การเคลื่อนที่เชิงเส้น

วาล์วประตูส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการแยกบริการเปิด/ปิดที่จำเป็นต้องปิดผนึกแน่น พบได้ทั่วไปในท่อจ่ายน้ำหลักและการใช้งานแรงดันสูงอื่นๆ ต่างจากวาล์วหมุนสี่เลี้ยวตรงที่ต้องใช้เอาต์พุตเชิงเส้นหลายรอบเพื่อยกและลดประตู

ข้อกำหนดของแอคชูเอเตอร์: ที่ fundamental requirement for operating a gate valve is แรงผลักดัน หรือแรงเชิงเส้น ไม่ใช่แรงบิดในการหมุน ก ตัวกระตุ้นไฟฟ้าของเหมืองถ่านหิน จะต้องควบคู่ไปกับกลไกที่แปลงเอาท์พุตแบบหมุนเป็นแรงขับเชิงเส้น โดยทั่วไปจะทำได้โดยใช้น็อตก้านเกลียว แอคชูเอเตอร์จะต้องสร้างแรงขับที่เพียงพอเพื่อเอาชนะแรงเสียดทานสถิต และยึดวาล์วให้แน่นโดยไม่ต้องใช้แรงมากเกินไปจนอาจทำให้ก้านวาล์วหรือประตูเสียหายได้ รอบการทำงานมักจะต่ำ เนื่องจากวาล์วเหล่านี้ไม่ได้ออกแบบมาเพื่อการทำงานบ่อยครั้ง ความสามารถในการควบคุมเอาท์พุตแรงขับอย่างแม่นยำถือเป็นเครื่องหมายของแอคชูเอเตอร์คุณภาพสูงสำหรับการใช้งานนี้

โกลบวาล์ว: การควบคุมการปรับที่แม่นยำ

โกลบวาล์วเป็นวาล์วสำหรับการใช้งานที่ต้องการการควบคุมการไหลและการควบคุมปริมาณที่แม่นยำ เช่น ระบบป้อนสารเคมีหรือจุดฉีดน้ำที่แม่นยำ การออกแบบช่วยให้สามารถปรับตำแหน่งปลั๊กให้สัมพันธ์กับเบาะนั่งได้อย่างละเอียด

ข้อกำหนดของแอคชูเอเตอร์: ที่ ตัวกระตุ้นไฟฟ้าของเหมืองถ่านหิน สำหรับโกลปวาล์วจะต้องเก่ง ความแม่นยำและการมอดูเลต - จำเป็นต้องขยับก้านวาล์วทีละน้อยและแม่นยำ และรักษาตำแหน่งไว้อย่างแม่นยำต้านแรงไหลแบบไดนามิก ข้อมูลป้อนกลับตำแหน่งที่มีความละเอียดสูงไม่สามารถต่อรองได้สำหรับการรวมเข้ากับลูปควบคุมกระบวนการ แอคชูเอเตอร์จะต้องให้แรงขับที่เพียงพอเพื่อเอาชนะแรงดันของระบบที่ทำงานกับปลั๊ก กระบวนการคัดเลือกเกี่ยวข้องกับการจับคู่แรงขับของแอคชูเอเตอร์และความละเอียดในการควบคุมกับข้อกำหนดการควบคุมเฉพาะของกระบวนการ

มีดเกตวาล์ว: แรงขับสูงสำหรับสารละลายและของแข็ง

มีดเกตวาล์วได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อจัดการกับสารละลายข้น ตะกอน และวัสดุที่มีสารแขวนลอย ซึ่งเป็นปัญหาเฉพาะถิ่นในการแปรรูปถ่านหินและการจัดการกากแร่

ข้อกำหนดของแอคชูเอเตอร์: ที่ primary demand on the actuator is extremely high แรงผลักดัน output - แอคทูเอเตอร์จะต้องออกแรงที่จำเป็นในการขับเคลื่อนประตูที่ลับให้คมผ่านสื่อที่มีความหนืด มีฤทธิ์กัดกร่อน และมักจะอัดแน่นเพื่อให้เกิดการปิด สภาพแวดล้อมเป็นสภาพแวดล้อมที่มีการเสียดสีมากที่สุด ดังนั้นแอคชูเอเตอร์แม้จะไม่อยู่ในเส้นทางการไหลโดยตรง จะต้องได้รับการปกป้องจากฝุ่นและการรั่วไหลที่แพร่กระจายไปทั่ว ความทนทานและความสามารถในการรับแรงขับสูงคือสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานนี้ ซึ่งมักจะเกินความจำเป็นในการควบคุมที่ซับซ้อน

ตาราง: สรุปข้อกำหนดของแอคชูเอเตอร์ตามประเภทวาล์ว