วาล์วบอลไฟฟ้าอุตสาหกรรมแบบ 3 ชิ้นสำหรับงานหนักที่ปรับระดับได้ คืออะไร?
กระบวนการบางอย่างต้องการวาล์วที่เปิดหรือปิดตามคำสั่ง ในขณะที่บางกระบวนการต้องการมากกว่านั้น นั่นคือวาล์วที่ปรับการเปิดตามการเปลี่ยนแปลงของสภาวะการทำงาน วาล์วบอลไฟฟ้าแบบปรับได้ถูกออกแบบมาเพื่อรองรับงานที่สองนี้
วาล์วบอลแบบปรับได้รุ่น U.S. SolidJFHDBV
ผสานรวมแอคชูเอเตอร์ไฟฟ้าสำหรับงานหนัก ตัวกำหนดตำแหน่งอิเล็กทรอนิกส์ในตัว และวาล์วบอลสแตนเลส 304 แบบ 3 ชิ้นเต็มพอร์ต สัญญาณคำสั่ง 4–20 mA จะตั้งค่าการเปิดของวาล์ว ในขณะที่สัญญาณป้อนกลับ 4–20 mA แยกต่างหากจะรายงานตำแหน่งวาล์วที่แท้จริงไปยังตัวควบคุมที่เข้ากันได้ ผลลัพธ์ที่ได้คือการกำหนดตำแหน่งที่ปรับได้สำหรับระบบการจัดการของเหลวอัตโนมัติ แทนที่จะเป็นการทำงานแบบเปิดหรือปิดอย่างง่าย
“การปรับ” หมายความว่าอย่างไร
วาล์วบอลควบคุมการไหลโดยการหมุนลูกบอลที่มีทางเดินผ่านตรงกลาง
การหมุนหนึ่งในสี่รอบจะทำให้วาล์วเคลื่อนที่ระหว่างตำแหน่งปิดสนิทและเปิดสนิท แอคชูเอเตอร์แบบปรับได้ยังสามารถวางตำแหน่งลูกบอลที่จุดกึ่งกลางตามการเคลื่อนที่นั้นได้ ทำให้การเปิดวาล์วเปลี่ยนแปลงไปตามสัญญาณควบคุมแบบอนาล็อกสำหรับตัวควบคุมที่ตั้งค่าไว้ที่ 4 mA สำหรับตำแหน่งปิดและ 20 mA สำหรับตำแหน่งเปิด ความสัมพันธ์ของคำสั่งนั้นตรงไปตรงมา:
- 4 mA สั่งการให้วาล์วปิดสนิท
- 12 mA สั่งการให้วาล์วเคลื่อนที่ประมาณ 50% ของระยะการเคลื่อนที่
- 20 mA สั่งการให้วาล์วเปิดสนิท
ตำแหน่งของวาล์วไม่เหมือนกับอัตราการไหล วาล์วที่ระยะการเคลื่อนที่ 50% ไม่ได้หมายความว่าจะส่งอัตราการไหล 50% ของอัตราการไหลสูงสุดเสมอไป อัตราการไหลจริงขึ้นอยู่กับลักษณะการไหลของวาล์ว ความแตกต่างของความดัน คุณสมบัติของของเหลว และระบบท่อ
เมื่อเป้าหมายคือการรักษาอัตราการไหล อุณหภูมิ หรือความดันที่วัดได้ ตัวควบคุมกระบวนการจำเป็นต้องมีการป้อนกลับจากเซ็นเซอร์ที่เหมาะสม นอกเหนือจากการป้อนกลับจากตำแหน่งวาล์ววาล์วบอลไฟฟ้าแบบเปิด/ปิด เทียบกับแบบปรับค่าได้
ทั้งสองแบบทำให้การทำงานของวาล์วเป็นไปโดยอัตโนมัติ ความแตกต่างอยู่ที่สิ่งที่ระบบควบคุมสั่งให้วาล์วทำ
| คุณสมบัติ | เปิด/ปิด | การปรับเปลี่ยน |
|---|---|---|
| หน้าที่หลัก | เปิดหรือปิดสาย | ปรับการเปิดวาล์วไปยังตำแหน่งที่กำหนด |
| อินเทอร์เฟซควบคุม | การควบคุมการสลับเฉพาะรุ่น โปรดตรวจสอบแผนผังการเดินสายไฟ | คำสั่งอนาล็อก 4–20 mA พร้อมตัวควบคุมเซอร์โวในตัว |
| ข้อมูลตำแหน่งงาน | การแสดงตำแหน่งสุดท้ายผ่านระบบสวิตช์จำกัดของแบบจำลอง | การป้อนกลับตำแหน่งจริง 4–20 mA |
| การใช้งานทั่วไป | การแยก การเติม การระบาย และการกำหนดเส้นทางแบบอัตโนมัติ | การควบคุมการไหลที่ปรับได้ภายในระบบควบคุมกระบวนการที่เข้ากันได้ |
| 110V AC | JFHDBV00011–JFHDBV00016 | JFHDBV00031–JFHDBV00036 |
| 24V DC | JFHDBV00021–JFHDBV00026 | JFHDBV00041–JFHDBV00046 |
เลือกการควบคุมแบบเปิด/ปิดเมื่อกระบวนการต้องการเพียงแค่ให้การไหลเริ่มหรือหยุด เลือกการปรับค่าเมื่อกระบวนการต้องการตำแหน่งวาล์วระดับกลางและการรายงานตำแหน่งแบบอนาล็อก อย่าคิดว่าแอคชูเอเตอร์ทั้งสองประเภทใช้สายไฟที่สามารถเปลี่ยนแทนกันได้ แม้ว่าตัววาล์วจะดูคล้ายกันก็ตาม
วิธีการทำงานของตัวกำหนดตำแหน่งแบบรวม
แอคชูเอเตอร์แบบปรับค่าได้ JFHDBV รับคำสั่ง 4–20 mA จาก PLC, DCS หรือตัวควบคุมกระบวนการที่เข้ากันได้
ตัวกำหนดตำแหน่งอิเล็กทรอนิกส์จะเปรียบเทียบตำแหน่งที่ร้องขอกับระยะการเคลื่อนที่จริงที่วัดได้จากโพเทนชิออมิเตอร์แบบสามสายภายใน จากนั้นจะขับมอเตอร์ตามความจำเป็นเพื่อให้ถึงตำแหน่งเปิดตามคำสั่งตัวกระตุ้นยังให้เอาต์พุตตำแหน่ง 4–20 mA สำหรับการตรวจสอบระยะไกล ซึ่งช่วยให้ระบบควบคุมสามารถเปรียบเทียบตำแหน่งเปิดที่ร้องขอกับตำแหน่งที่รายงานของวาล์วได้ โพเทนชิออมิเตอร์จะตรวจจับการเคลื่อนที่ภายใน ส่วนอิเล็กทรอนิกส์ของตัวกระตุ้นจะให้เอาต์พุตป้อนกลับแบบอนาล็อก
นี่คือวงจรควบคุมตำแหน่งวาล์ว วงจรนี้ไม่ได้วัดของเหลวที่ไหลผ่านวาล์วหรือรับประกันอัตราการไหลของกระบวนการที่เฉพาะเจาะจง
เหตุใดการออกแบบแบบ 3 ชิ้นที่แข็งแรงทนทานจึงมีความสำคัญ
ตัววาล์วทำจากสแตนเลส 304 และซีลลูกบอล PTFE
วาล์วนี้ใช้ตัววาล์วทำจากสแตนเลส 304 ร่วมกับซีลลูกบอล PTFE
การเลือกวัสดุยังคงมีความสำคัญ: ตรวจสอบความเข้ากันได้กับของเหลวเฉพาะ ความเข้มข้น อุณหภูมิในการทำงาน และสารเคมีทำความสะอาดก่อนเลือกวาล์วทางเดินการไหลแบบเต็มพอร์ต
การออกแบบแบบเต็มพอร์ตช่วยให้มีทางเดินการไหลที่เปิดโล่งเมื่อวาล์วเปิดเต็มที่ ช่วยจำกัดการอุดตันของการไหล สำหรับการใช้งานแบบปรับได้ ให้เลือกวาล์วตามช่วงการไหลที่ต้องการและความแตกต่างของแรงดันใช้งาน ไม่ใช่แค่ขนาดท่อเพียงอย่างเดียว
โครงสร้างที่ใช้งานง่าย
ตัววาล์วแบบ 3 ชิ้นช่วยให้เข้าถึงส่วนประกอบภายในได้โดยไม่ต้องถอดการเชื่อมต่อปลายท่อ ซึ่งสามารถทำให้การทำความสะอาดและการบำรุงรักษาง่ายขึ้นเมื่อเทียบกับวาล์วที่ต้องถอดออกจากท่อทั้งหมด
ควรแยกส่วน ลดแรงดัน ระบาย และปล่อยให้ระบบเย็นลงก่อนทำการซ่อมบำรุงวาล์วเสมอการขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าแรงบิดสูง
รุ่นที่ปรับได้ให้แรงบิดสูงสุด 50 N·m สำหรับขนาดตั้งแต่ 1/2 นิ้ว ถึง 1-1/4 นิ้ว และ 100 N·m สำหรับวาล์วขนาด 1-1/2 นิ้ว และ 2 นิ้ว เลือกกำลังของแอคชูเอเตอร์ให้เหมาะสมกับการใช้งาน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีที่ความหนืด ของแข็ง หรือสภาวะการทำงานที่ต้องการกำลังสูงทำให้เกิดแรงต้าน
ตัวเรือน IP65 และการควบคุมด้วยตนเอง
ตัวเรือนระดับ IP65 รองรับการติดตั้งที่ทนต่อสภาพอากาศ สำหรับการใช้งานกลางแจ้งถาวร U.S. Solid แนะนำให้มีการป้องกันเพิ่มเติมจากการสัมผัสรังสียูวีโดยตรงและการสะสมของน้ำแข็ง มีการควบคุมด้วยตนเองสำหรับการติดตั้งหรือการใช้งานเมื่อไม่มีไฟฟ้า
ถอดปลั๊กไฟก่อนใช้งานข้อมูลจำเพาะโดยย่อของวาล์วแบบปรับได้
| ข้อกำหนด | 110V AC | 24V DC |
|---|---|---|
| ชุด SKU | JFHDBV00031–00036 | JFHDBV00041–00046 |
| การควบคุม / การตอบรับ | อินพุตคำสั่ง 4–20 mA / เอาต์พุตตำแหน่ง 4–20 mA | |
| ประเภทการเดินสายไฟที่ระบุไว้ | ประเภท E: แบบปรับค่าได้ พร้อมตัวควบคุมเซอร์โวในตัว | |
| ขนาด | 1/2, 3/4, 1, 1-1/4, 1-1/2 และ 2 นิ้ว; NPT แบบมีเกลียว | |
| แรงบิดสูงสุด 1/2–1-1/4 นิ้ว | 50 นิวตันเมตร | 50 นิวตันเมตร |
| แรงบิดสูงสุด 1-1/2–2 นิ้ว | 100 นิวตันเมตร | 100 นิวตันเมตร |
| ระยะเวลาการใช้งานที่ระบุไว้ 1/2–1-1/4 นิ้ว | 20 วินาที | 8 วินาที |
| ระยะเวลาการใช้งานที่ระบุไว้ 1-1/2–2 นิ้ว | 30 วินาที | 11 วินาที |
| กำลังสูงสุด 1/2–1-1/4 นิ้ว | 20 วัตต์ | 9.5 วัตต์ |
| กำลังสูงสุด 1-1/2–2 นิ้ว | 30 วัตต์ | 9 ว |
| ซีลตัวเรือน/ลูกบอล | สแตนเลสสตีล 304 / PTFE | |
| ระบุแรงดันปานกลางสูงสุด | 1.6 เมกะปาสคาล | |
| ช่วงอุณหภูมิของของเหลวที่ระบุไว้ | −30°C ถึง 180°C | |
| ช่วงอุณหภูมิแวดล้อม | −30°C ถึง 60°C | |
| ระดับความแข็งแรงของโครงสร้าง | IP65 | |
| พฤติกรรมการสูญเสียพลังงาน | คงอยู่ในตำแหน่งเดิม ไม่มีสปริงดันกลับอัตโนมัติ | |
ข้อมูลจำเพาะข้างต้นสะท้อนถึงรายการผลิตภัณฑ์แต่ละรายการ อย่าสันนิษฐานว่าแรงดันสูงสุดและอุณหภูมิสูงสุดสามารถใช้งานพร้อมกันได้ ตรวจสอบขีดจำกัดการทำงาน รอบการทำงาน และความเหมาะสมสำหรับสภาพการใช้งานจริงของรุ่นที่เลือกก่อนการติดตั้ง
ประโยชน์จากการควบคุมแบบปรับได้
วาล์วแบบปรับได้เป็นตัวเลือกที่ใช้งานได้จริงสำหรับระบบน้ำอุตสาหกรรม วงจรน้ำหล่อเย็น วงจรน้ำ HVAC และอุปกรณ์การผลิตอัตโนมัติที่ตัวควบคุมจำเป็นต้องปรับการเปิดวาล์วแทนที่จะเปิดหรือปิดการไหล
สำหรับการใช้งานทางเคมี ตรวจสอบความเข้ากันได้ของวัสดุและประสิทธิภาพการควบคุมที่ต้องการ สำหรับการใช้งานด้านอาหารหรือเครื่องดื่ม ประเมินการออกแบบด้านสุขอนามัยและข้อกำหนดการรับรองเฉพาะแยกต่างหาก
ตัวเรือนสแตนเลสและซีล PTFE เพียงอย่างเดียวไม่ได้รับประกันความเหมาะสมสำหรับการใช้งานที่สัมผัสกับผลิตภัณฑ์อย่างถูกสุขอนามัยสำหรับอัตราการจ่ายยาที่น้อยมาก ความคลาดเคลื่อนของการไหลที่แคบ หรือการลดลงของแรงดันอย่างรุนแรง โปรดตรวจสอบให้แน่ใจว่าการออกแบบบอลวาล์วแบบเต็มพอร์ตนี้ตรงตามช่วงการควบคุมที่ต้องการ การทำงานแบบมอดูเลตจะเพิ่มความสามารถในการกำหนดตำแหน่ง แต่ไม่ได้ทำให้วาล์วทุกตัวเหมาะสมสำหรับการใช้งานควบคุมทุกประเภท
การเลือกแบบจำลองที่เหมาะสม
เริ่มต้นด้วยฟังก์ชันการควบคุม จากนั้นจับคู่แหล่งจ่ายไฟ ขนาดวาล์ว และสภาพการใช้งาน ช่วงมอดูเลต JFHDBV มีให้เลือกหกขนาดในแต่ละตัวเลือกแรงดันไฟฟ้า:
| ขนาด NPT | รหัสสินค้าปรับแรงดันไฟ AC 110V | รหัสสินค้า 24V DC Modulating |
|---|---|---|
| 1/2 นิ้ว | JFHDBV00031 | JFHDBV00041 |
| 3/4 นิ้ว | JFHDBV00032 | JFHDBV00042 |
| 1 นิ้ว | JFHDBV00033 | JFHDBV00043 |
| 1-1/4 นิ้ว | JFHDBV00034 | JFHDBV00044 |
| 1-1/2 นิ้ว | JFHDBV00035 | JFHDBV00045 |
| 2 นิ้ว | JFHDBV00036 | JFHDBV00046 |
สิ่งจำเป็นในการติดตั้งและการใช้งาน
ให้ผู้ติดตั้งที่มีคุณสมบัติปฏิบัติตามแผนผังการเดินสายไฟและคำแนะนำที่ให้มาพร้อมกับแบบจำลองที่ถูกต้อง รายการผลิตภัณฑ์แบบมอดูเลตระบุว่าแอคชูเอเตอร์เหล่านี้เป็นประเภท E; การกำหนดประเภท B และประเภท F ที่ใช้สำหรับการกำหนดค่าเปิด/ปิดไม่ควรใช้แทนกัน
- จับคู่แหล่งจ่ายไฟกับป้ายชื่อของแอคชูเอเตอร์ ห้ามใช้แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับกับรุ่น 24V DC เด็ดขาด
- ใช้แหล่งจ่ายไฟเฉพาะที่มีฟิวส์ป้องกันสำหรับแอคชูเอเตอร์แต่ละตัว ตามที่ระบุไว้ในคำแนะนำผลิตภัณฑ์ ห้ามต่อสายแอคชูเอเตอร์หลายตัวแบบขนาน
- ระบุการเชื่อมต่อพลังงาน อินพุตคำสั่ง และเอาต์พุตตำแหน่งจากแผนภาพเฉพาะรุ่น แทนที่จะพึ่งพาเค้าโครงขั้วต่อทั่วไป
- ตัดการเชื่อมต่อไฟก่อนการเดินสาย การบำรุงรักษา หรือการใช้งานด้วยตนเอง
- ตรวจสอบการเคลื่อนที่เชิงกลที่ราบรื่น จากนั้นทดสอบคำสั่งปิด กลาง และเปิดเต็มที่เทียบกับตำแหน่งที่รายงาน
- ยืนยันว่าระบบทั้งหมดจะตอบสนองต่อการสูญเสียพลังงานและการสูญเสียสัญญาณอย่างไร วาล์วเหล่านี้จะยังคงอยู่ในตำแหน่งเมื่อไฟฟ้าดับ วาล์วเหล่านี้ไม่ใช่แบบปิดหรือเปิดอัตโนมัติเมื่อเกิดข้อผิดพลาด
สรุป
วาล์วเปิด/ปิดตอบคำถามง่ายๆ ว่าควรอนุญาตให้ไหลหรือหยุดการไหล? วาล์วปรับระดับเพิ่มคำถามอีกข้อหนึ่ง: กระบวนการต้องการการเปิดขนาดใดในขณะนี้?
ด้วยการควบคุม 4–20 mA การป้อนกลับตำแหน่งแบบอนาล็อก และตัวเรือนสแตนเลส 3 ชิ้นที่ใช้งานง่าย วาล์วปรับระดับ U.S. SolidJFHDBV นำการทำงานด้วยไฟฟ้าที่ปรับได้มาสู่ระบบของเหลวอุตสาหกรรมที่เข้ากันได้ เลือกแรงดันไฟฟ้าและขนาดที่เหมาะสมกับการติดตั้งของคุณ จากนั้นตรวจสอบสภาวะการทำงานและข้อกำหนดการควบคุมก่อนนำวาล์วไปใช้งาน
สำรวจ 110V AC modulating option หรือ 24V DC modulating option เพื่อดูรายละเอียดผลิตภัณฑ์แต่ละรายการ