Inleiding
Pneumatische klepactuators zijn belangrijke elementen in de procesbesturingstoepassingen van automatisering van industriƫle kleppen. Deze actuators werken en zetten perslucht om in mechanische bewegingen die de essentiƫle kleppen zoals vlinderkleppen, kogelkleppen en schuifafsluiters besturen zonder handmatige manipulatie. Ze worden op grote schaal gebruikt in vloeistofregeling, procesindustrieƫn en waar betrouwbaarheid en veiligheid van het grootste belang zijn. Pneumatische klepactuators zijn vooral opmerkelijk vanwege hun eenvoud, lage kosten en toepasbaarheid in een breed scala aan toepassingen.
Kennis van de verschillende typen pneumatische klepaandrijvingen is dus essentieel om een hoge efficiƫntie van het procesbesturingssysteem te bereiken. Deze actuators zijn bedoeld om ofwel een rechtlijnige beweging of een roterende beweging te bieden, afhankelijk van de klep en het systeem. Ze hebben elk hun voordelen en het juiste type klep dat gekozen moet worden om de beste prestaties te garanderen. In dit artikel zullen we de werking van pneumatische klepactuators uitleggen, de populairste typen actuators beschrijven, de voordelen van het gebruik ervan opnoemen en tips geven voor het kiezen van de juiste actuator.
Hoe pneumatische ventielaandrijvingen werken
Pneumatische klepactuators werken door de toepassing van persluchtkracht om een mechanische beweging te produceren met als doel de positie van de klep te regelen. Wanneer lucht in de actuator wordt ingebracht, wordt het samengeperst in een kamer en duwt het tegen andere onderdelen zoals zuigers, membranen of schoepen. Bij lineaire actuators bijvoorbeeld verschuift deze druk een zuiger om de klepsteel te openen of te sluiten, een concept dat veel wordt toegepast bij bol- of klepafsluiters. Bij roterende actuators roteert perslucht een vaan of een tandwiel om kleppen zoals kogel- of vlinderkleppen te bewegen.
Er zijn regelsystemen die het proces nauwkeurig en betrouwbaar maken. Magneetkleppen en regelkleppen worden gebruikt om de luchtstroom te regelen en eindschakelaars worden gebruikt om feedback te geven over de positie van de kleppen. Een van de veiligheidsmaatregelen in veel actuators is de veerretour die het ventiel terugbrengt naar de uitgangspositie wanneer de luchtdruk wegvalt. In noodstopsystemen helpt deze functie bijvoorbeeld om risico's te vermijden door kleppen te sluiten of te openen.
Pneumatische actuators zijn voordeliger dan elektrische actuators in gebieden waar explosiegevaar kan optreden omdat ze geen elektriciteit gebruiken en dus geen vonken. Ze worden gebruikt in de olie- en gasindustrie, chemische procesindustrie en energieopwekking vanwege hun hoge koppel, snelle respons en hoge prestaties. Door hun sterke constructie zijn ze van vitaal belang voor een veilig en effectief procesbeheer.
Gebruikelijke typen pneumatische klepactuators
De pneumatische klepactuators bestaan uit verschillende hoofdtypen en elk type is geschikt voor bepaalde toepassingen vanwege de voordelen. Deze types omvatten pneumatische membraanaandrijvingen, pneumatische zuigeraandrijvingen, tandheugelaandrijvingen, actuators met schoepen en scotch yoke actuators. Elk type actuator biedt specifieke bedieningsfuncties die voldoen aan verschillende vereisten voor klepautomatisering.
| ctuator Type | Belangrijkste kenmerken | Voordelen | Typische toepassingen |
| Membraanaandrijving | Flexibel diafragma, compact ontwerp | Weinig onderhoud, nauwkeurige regeling | Regelkleppen (bijv. bol, plug) |
| Zuigeraandrijving | Zuiger in cilindrische kamer | Hoog koppel, duurzaam | Schuifafsluiters, kogelkleppen, vlinderkleppen |
| Tandheugel en rondselaandrijving | Tandwielsysteem voor lineaire-naar-rotatiebeweging | Consistent koppel, compact ontwerp | Kogel-, vlinderkleppen |
| Windvaanaandrijving | Rotor met vaanontwerp | Compact, kosteneffectief | Lichte taken, vlinderkleppen |
| Scotch Juk Actuator | Jukmechanisme voor hoog koppel | Hoog koppel, robuuste constructie | Schuifafsluiters, zware toepassingen |
Pneumatische membraanaandrijvingen
Pneumatische membraanaandrijvingen zijn aandrijvingen die gebruik maken van een flexibel membraan in een gesloten kamer om luchtdruk om te zetten in lineaire beweging. Wanneer er druk wordt uitgeoefend, buigt en draait het membraan een stang of klep op een zeer nauwkeurige manier. Dit ontwerp is geschikt voor regelkleppen zoals globe- en klepafsluiters waar een nauwkeurige regeling vereist is.
Membraanaandrijvingen zijn minder omvangrijk en minder complex in ontwerp dan zuigeraandrijvingen en zijn ideaal voor gebruik in kleine ruimtes en toepassingen met een laag koppel. Door hun flexibiliteit zijn ze ook minder gevoelig voor slijtage en vereisen daarom minimaal onderhoud over een lange periode. Ze zijn echter meestal ontworpen om te werken bij lagere drukbereiken en zijn niet geschikt voor toepassingen met een hoog koppel of zware kleppen waar zuigeraandrijvingen of roterende aandrijvingen worden gebruikt.
Membraanaandrijvingen worden gebruikt in industrieƫn die een nauwkeurige procesbesturing nodig hebben vanwege hun balans tussen nauwkeurigheid, betrouwbaarheid en afmetingen.
Pneumatische zuigeraandrijvingen
Pneumatische zuigeraandrijvingen zijn ontworpen voor grote kracht en zijn daarom geschikt voor gebruik met grote kleppen zoals schuifafsluiters, kogelkleppen en vlinderkleppen. Hun ontwerp kenmerkt zich door een zuiger die zich in een cilinder bevindt en bediend wordt door perslucht. Hierdoor kunnen ze meer kracht produceren en effectiever zijn bij langere slagen dan de membraanactuators, waardoor ze ideaal zijn voor gebruik in de industrie.
In tegenstelling tot membraanaandrijvingen kunnen zuigeraandrijvingen onder hoge druk werken, die meer dan 10 bar kan zijn, en zijn ze geschikt voor de nauwkeurige bediening van grote kleppen. Ze hebben ook een hoge flexibiliteit en kunnen onder extreme omstandigheden en in extreme bedrijfsomstandigheden werken. Ze kunnen echter groter zijn en een ingewikkelder ontwerp hebben, waardoor ze meer ruimte en zorg nodig hebben. Zuigeraandrijvingen worden veel gebruikt in de olie- en gasindustrie, waterzuivering en productie-industrieƫn waar robuuste en krachtige aandrijvingen nodig zijn.
Tandheugel en rondselaandrijvingen
Tandheugel en rondsel actuators zijn roterende actuators die gebruik maken van een schroefmechanisme om lineaire beweging om te zetten in roterende beweging. De tandheugel is een recht tandwiel dat langs een lineair pad beweegt wanneer perslucht wordt toegevoerd en het rondsel is een rond tandwiel dat draait om de klep te bedienen. Dit ontwerp is netjes, effectief en kan een constant koppel produceren dat geschikt is voor kogel- en vlinderkleppen.
In tegenstelling tot andere roterende actuators bieden de tandheugel en rondselsystemen een constante koppeloutput over een breed drukbereik. Ze zijn verkrijgbaar in twee types: enkelwerkend waarbij de klep terugkeert naar de uitgangspositie wanneer de luchtdruk wegvalt en dubbelwerkend waarbij de luchtdruk wordt gebruikt om de klep te openen en te sluiten. Deze actuators worden vaak gebruikt in de procesindustrie en worden gewaardeerd om hun betrouwbaarheid, nauwkeurigheid en capaciteit voor intensief gebruik.
Actuators met schoepen
Vaanactuators zijn roterende actuators die gebruikmaken van een vaan die verbonden is met een rotor om een roterende beweging te produceren. Wanneer perslucht wordt toegevoerd aan Ć©Ć©n kant van de vaan, roteert deze de uitgaande as om de positie van de klep aan te passen. Dit ontwerp is klein, netjes en effectief en daarom zijn vaanactuators ideaal voor gebruik in gebieden waar ruimte een beperkende factor is en waar een matig koppel nodig is.
Hoewel vaanactuators minder compact zijn dan tandheugel-en-pignonactuators, produceren ze minder koppel en zijn ze daarom geschikt voor toepassingen zoals vlinderkleppen. Ze zijn echter niet ideaal voor hoge koppels of ruwe bedrijfsomstandigheden omdat de afdichtingen van de schoepen na verloop van tijd kunnen slijten. Vaanactuators zijn het meest geschikt voor kleine systemen waar ruimte en kosten van cruciaal belang zijn, vooral in industrieƫn waar betrouwbare prestaties voor lichte roterende bewegingen nodig zijn.
Scotch Juk Actuators
Scotch yoke actuators zijn bedoeld voor toepassingen met een hoog koppel en maken gebruik van een scotch yoke mechanisme om lineaire beweging om te zetten in roterende beweging. Dit mechanisme levert een hoog en krachtig koppel, waardoor deze actuators geschikt zijn voor het bedienen van grote kleppen zoals schuifafsluiters en regelkleppen in zware industriƫle toepassingen. Dit maakt ze uniek ten opzichte van andere actuatortypes omdat ze een hoger koppel kunnen genereren aan het begin en aan het einde van de slag.
Een ander voordeel van Scotch yoke actuators is de veerretourfunctie die garandeert dat de klep zich in een veilige positie bevindt in geval van luchtdrukverlies tijdens belangrijke bedieningen. Ze bieden een hogere koppel/gewichtsverhouding dan tandheugel en rondsel actuators, maar zijn over het algemeen groter van formaat. Deze actuators worden vaak toegepast in de olie-, gas- en petrochemische industrie waar betrouwbaarheid, een hoog koppel en prestaties onder zware omstandigheden belangrijk zijn.
Voordelen en toepassingen van pneumatische ventielaandrijvingen
Pneumatische klepaandrijvingen worden zeer gewaardeerd om hun specifieke eigenschappen en veelzijdigheid in gebruik. Hun voordelen kunnen worden onderverdeeld in drie hoofdgebieden: veiligheid, prestaties en flexibiliteit.
Veiligheid
Het eerste grote voordeel is dat ze perslucht gebruiken in plaats van elektriciteit, wat een groot pluspunt is in de wereld van vandaag. Dit vermindert de kans op vonkvorming en maakt ze geschikt voor gebruik in gebieden met een hoog risico, zoals olie en gas, chemische verwerking en mijnbouw. In explosiegevaarlijke omgevingen zijn pneumatische actuators bijvoorbeeld effectiever dan elektrische actuators omdat ze een veilige en efficiƫnte werking garanderen zonder dat er extra veiligheidsvoorzieningen nodig zijn.
Prestaties
Pneumatische actuators leveren een hoog koppel en zijn daarom ideaal voor gebruik in grote kleppen zoals schuifafsluiters of kogelkleppen. Ze bieden korte reactietijden, wat belangrijk is in processen die een nauwkeurige en snelle klepregeling vereisen. Pneumatische actuators kunnen bijvoorbeeld tot drie keer sneller werken dan elektrische actuators en zorgen zo voor een nauwkeurige regeling van het proces. Ze zijn ook goed gebouwd om andere ongunstige bedrijfsomstandigheden te weerstaan, zoals hoge temperaturen en corrosieve omgevingen, vandaar hun duurzaamheid.
Veelzijdigheid
Pneumatische actuators zijn veelzijdig en kunnen worden gebruikt met verschillende soorten kleppen, zoals kogel-, vlinder-, globe- en schuifafsluiters, en zijn dus geschikt voor veel industrieƫn. Ze worden veel toegepast in vloeistofregelsystemen, energiecentrales en waterzuiveringsinstallaties. Hierdoor kunnen ze werken onder een lage druk van 3 bar en een hoge druk van meer dan 10 bar, waardoor ze geschikt zijn voor zowel lage- als hogedruksystemen.
Vanwege de veiligheid, hoge prestaties en flexibiliteit zijn pneumatische actuators essentieel in industrieƫn die nauwkeurigheid, betrouwbaarheid en snelheid vereisen. Het feit dat ze in bijna alle belangrijke sectoren worden gebruikt, is genoeg om het belang van moderne ventielautomatisering aan te tonen.
De juiste pneumatische ventielaandrijving voor uw behoeften selecteren
Het selecteren van de juiste pneumatische klepactuator omvat een aantal factoren die in overweging moeten worden genomen om de juiste actuator te krijgen die op de klep past en goed presteert. De belangrijkste aspecten die moeten worden geƫvalueerd zijn de volgende:
Type klep en compatibiliteit actuator
Het type klep dat bediend wordt is de sleutel tot het type actuator dat gebruikt moet worden. Roterende kleppen omvatten kogel- of vlinderkleppen en deze vereisen tandheugel- of schottenaandrijvingen. Tandheugel en rondsel actuators bieden bijvoorbeeld een constant koppel en zijn geschikt voor nauwkeurige roterende bewerkingen, terwijl schoepen actuators klein en effectief zijn voor bewerkingen met een laag koppel. Schuifafsluiters en schuifafsluiters, die lineaire afsluiters zijn, worden meestal bediend met membraan- of zuigeraandrijvingen. Membraanaandrijvingen zijn het meest geschikt voor toepassingen met een laag koppel, terwijl zuigeraandrijvingen het meest geschikt zijn voor toepassingen met een hoge kracht.
Koppelvereisten
De actuator moet voldoende koppel kunnen leveren om de klep naar wens te openen en te sluiten, vooral onder druk. Scotch yoke actuators zijn bijzonder robuust voor toepassingen met een hoog koppel omdat ze meer koppel leveren aan het begin en einde van de slag dan tandheugel en rondselsystemen. Voor toepassingen met een lage belasting kunnen vaanactuators voldoende zijn, maar vanwege het lage koppel kunnen ze niet worden gebruikt voor grote kleppen of kleppen met een hoge belasting.
Milieuomstandigheden
De bedrijfsomgeving speelt een grote rol bij het bepalen van het type actuators dat moet worden gebruikt. In gevaarlijke omgevingen hebben pneumatische actuators de voorkeur boven elektrische actuators omdat ze geen vonken veroorzaken. Zuigeractuators zijn bijvoorbeeld ideaal voor hoge of lage temperaturen of corrosieve atmosferen vanwege hun stevige constructie, terwijl vaanactuators misschien niet zo duurzaam zijn.
Actiemodus
Enkelwerkende actuators met veerretour zijn faalveilige actuators die de klep terugbrengen naar de uitgangspositie wanneer de luchttoevoer wordt afgesloten. Deze eigenschap is erg belangrijk in toepassingen zoals noodstopsystemen. Dubbelwerkende actuators waarbij luchtdruk wordt gebruikt voor zowel het openen als het sluiten van de klep bieden een betere controle, maar hebben geen inherent faalveilig vermogen.
Omstandigheden luchttoevoer
Actuators moeten compatibel zijn met de beschikbare luchtdruk en het luchtdebiet. Membraanaandrijvingen worden gebruikt voor lage druk, bijvoorbeeld 3-6 bar, terwijl zuiger- en scotch jukaandrijvingen worden gebruikt voor hoge druk, meer dan 10 bar, en daarom geschikt zijn voor zware toepassingen.
Wanneer deze factoren worden gekoppeld aan bepaalde operationele vereisten zoals koppel, type klep en omgevingsomstandigheden, kunnen industrieƫn de juiste pneumatische actuator kiezen die de beste prestaties en veiligheid levert.
Waarom Vincer kiezen voor uw behoeften aan pneumatische ventielaandrijvingen?
Als expert in de productie van actuators, Vincer levert betrouwbare, nauwkeurige en krachtige elektrische en pneumatische actuators voor veeleisende toepassingen, met meer dan 95% productkwalificaties, die een hoge betrouwbaarheid en lange levensduur garanderen. Vincer heeft meer dan 800 projecten voltooid en heeft meer dan 30 certificeringen en patenten ontvangen. Onze actuators zijn gebouwd voor high-performance industrieƫn en hebben reactietijden van minder dan 1 seconde, waardoor ze perfect zijn voor toepassingen waar snelheid cruciaal is. De AT-serie is ontworpen voor toepassingen met een hoog koppel, de AW-serie voor compacte integratie en de Scotch Yoke actuators voor soepele besturing en nauwkeurige positionering. Met onze focus op innovatie, precisie en veiligheid garandeert Vincer dat uw systemen optimaal werken en zo betrouwbaar mogelijk zijn.
Conclusie
Pneumatische klepactuators zijn de belangrijkste onderdelen van de moderne industriƫle automatiseringssystemen, die een nauwkeurige, betrouwbare en energiezuinige regeling bieden voor verschillende processen. Membraan-, zuiger-, tandheugel-, vaan- en scotch yoke actuators bieden allemaal verschillende voordelen, afhankelijk van de toepassing van de apparatuur. De keuze van de actuator hangt af van het benodigde koppel, het type beweging, de omgeving en de beschikbaarheid van lucht. Deze factoren maken het voor industrieƫn mogelijk om de prestaties van het systeem, de veiligheid en de kosten van het systeem te verbeteren. Pneumatische actuators zijn nog steeds een van de populairste soorten apparatuur voor procesregeling vanwege hun flexibiliteit, slijtvastheid en vermogen om onder de zwaarste omstandigheden te presteren.
Dutch 
English 
French 
Spanish 
Italian 
German 
Portuguese 
Korean 
Russian 
Chinese 
Finnish