اکچویتور پنوماتیک
اکچویتور پنوماتیک چیست؟
اکچویتور پنوماتیک یا عملگر بادی از پرکاربردترین تجهیزات در حوزههای مختلف صنعتی از جمله صنعت پتروشیمی و خطوط گاز، صنایع غذایی، کارخانجات و صنایع لبنی، صنایع دارویی و بیمارستان، صنایع ساختمان و… به شمار میرود. مواردی مانند قیمت اکچویتور پنوماتیک (که در مقایسه با سایر عملگرها مناسبتر است)، در دسترس بودن انرژی مورد نیاز (هوای فشرده)، مقاومت بالا و عمر طولانی، ساختار ساده و هزینه تعمیر و نگهداری پایین و در نهایت سرعت عمل بالای این تجهیز از مزایای ویژهی انواع اکچویتور یا عملگر بادی و از علتهای اصلی کاربرد بالای آنها در صنعت است.
اکچویتور پنوماتیک دستگاهی است که انرژی به شکل هوای فشرده را به حرکت مکانیکی تبدیل میکند. اکچویتورها معمولاً دارای یک پیستون یا دیافراگم هستند که باعث حرکت میشود. هوا داخل بخش بالایی اکچویتور قرار گرفته و با فشاری که ایجاد میکند باعث حرکت دیافراگم یا پیستون و در نتیجه آن باعث حرکت یا چرخش استم شیر میشود. اکچویتورهای پنوماتیک به دو نوع خطی و چرخشی تقسیم بندی میشوند. نوع خطی آن فقط میتواند پیستون را در جهت بالا یا پایین حرکت دهد.
این وسیله از پرکاربردترین عملگرها به شمار میرود که نقش مهمی در توسعه فرایند اتوماسیون صنعتی در حوزههای مختلفی نظیر صنعت پتروشیمی و خطوط گاز، صنایع غذا، صنایع داروئی، صنایع ساختمان، بیمارستان، موتورخانه و تاسیسات، سیستمهای تهویه هوا، گلخانه و … دارد. اما اکچویتور پنوماتیک یا عملگر بادی، این قطعه صنعتی مکانیکی با اهمیت اما ساده؛ چگونه کار می کند؟
اکچویتور پنوماتیک چگونه کار می کند؟
انواع اکچویتور پنوماتیک بر حسب نوع حرکت
عملگر پنوماتیکی بر اساس گشتاور و نوع حرکتی که تولید میشود به سه دسته تقسیمبندی میشوند.
- خطی
- دورانی
- دیافراگمی
– اکچویتور پنوماتیک خطی
اکچویتور پنوماتیک خطی میتواند با حرکت خطی مانند یک جک عمل کرده و نیروی زیادی ایجاد کند. این نوع شیر کنترلی بادی نیروی زیادی تولید کرده و در عین حال دقت بالایی دارد و معمولا در آزمایشگاهها نیز از آن استفاده میشود اما معمولاً نسبت به عملگر چرخشی فضای بیشتری اشغال میکند و به این دلیل در کاربردهای خاصی از آن استفاده میشود. انواع شیر گیوتینی با عملگر پنوماتیکی، گلوب ولو، شیر سوزنی و شیر کشویی با عملگر پنوماتیک در این دسته قرار دارند.
– اکچویتور پنوماتیک چرخشی
در مقابل اکچویتور پنوماتیک چرخشی یا روتاری ساختار و طراحی سادهتری دارد. این تجهیز برای ایجاد یک حرکت چرخشی یا زاویهای استفاده میشود و اجازه میدهد یک حرکت نوسانی در یک زاویه مشخص انجام شود. انواع بال ولو با عملگر پنوماتیک و همچنین شیرپروانه ای با اکچویتور پنوماتیک به واسطه ماهیت عملکرد چرخشی در زاویه 90 درجه جهت تنظیم جریان سیال در رده شیر کنترلی بادی دورانی قرار میگیرند. این تجهیز با نامهای عملگر پنوماتیک دورانی و یا اکچویتور روتاری نیز در بازار شناخته میشوند.
– اکچویتور پنوماتیک دیافراگمی
در اکچویتور پنوماتیک دیافراگمی هوای فشرده به غشای انعطافپذیر که دیافراگم نامیده میشود اعمال میشود. برخی از این اکچویتورها یک طرفه هستند که در یک طرف دیافراگم، یک فنر قرار داده شده است تا وقتی فشار هوای ورودی به محفظه کاهش مییابد، این فنر بتواند دیافراگم را به جای اول خود برگرداند. اکچویتور دیافراگمی معمولاً برای انواع شیرهای خطی به کار میروند و گلوب ولو پنوماتیک تنها نوع شیر کنترلی بادی با عملکرد دیافراگمی است.
| ویژگی | اکچویتور پنوماتیک خطی | اکچویتور پنوماتیک چرخشی (Rotary) | اکچویتور پنوماتیک دیافراگمی |
|---|---|---|---|
| نوع حرکت | حرکت خطی (رفت و برگشتی) | حرکت دورانی (معمولاً 90 یا 180 درجه) | حرکت خطی از طریق تغییر فشار دیافراگم |
| کاربرد | سیستمهای باز و بسته کردن یا تنظیم خطی | شیرهای دورانی (Ball Valve، Butterfly Valve) | شیرهای کنترلی و تنظیم فشار |
| دقت کنترل | بالا، مناسب برای سیستمهای دقیق | مناسب برای باز و بسته کردن سریع | دقت متوسط، مناسب برای کنترل فشار |
| اندازه و گشتاور/نیرو | تولید نیروی قوی در حرکت خطی | تولید گشتاور برای حرکات دورانی | نیروی خطی محدود به ظرفیت دیافراگم |
| فشار کاری موردنیاز | متغیر (بسته به نوع سیستم) | نیاز به فشار مشخص برای ایجاد گشتاور | وابسته به فشار مستقیم روی دیافراگم |
| پیچیدگی ساختار | سادهتر نسبت به چرخشی و دیافراگمی | ساختار پیچیدهتر | سادهتر و با قطعات کمتر |
| سرعت واکنش | نسبتاً سریع | سریعتر از خطی | سریع برای کنترل فشار |
| مواد سازنده | آلومینیوم، فولاد ضدزنگ، یا پلاستیک | آلومینیوم یا فولاد با کیفیت بالا | دیافراگم از جنس لاستیک یا پلیمر مقاوم |
| هزینه تولید و قیمت | متوسط | معمولاً بالاتر از خطی | کمترین هزینه در میان این سه نوع |
| هزینه نگهداری | کم، بسته به کاربرد | بالاتر به دلیل قطعات مکانیکی متحرک | کم، اما نیازمند بررسی دیافراگم |
| کاربرد صنعتی | صنایع خودروسازی، بستهبندی، پزشکی | صنایع نفت، گاز، پتروشیمی، آب و فاضلاب | صنایع کنترل فشار و فرآیندهای شیمیایی |
| مزایا | دقت بالا، قابلیت اعمال نیروی قوی | مناسب برای حرکات سریع و زاویهای | ساده، اقتصادی، و مناسب برای کنترل فشار |
| معایب | نیاز به فضای بیشتر برای حرکت خطی | قیمت بالاتر و قطعات متحرک بیشتر | نیروی محدود و وابستگی به ظرفیت دیافراگم |
عملکرد اکچویتور پنوماتیک
انواع عملگر پنوماتیک از تجهیزات مهم ابزار دقیق هستند و وظیفه آنها تبدیل سیگنال کنترلی به سیگنال فیزیکی مورد نیاز است. در اکچویتور پنوماتیک این منبع تغذیه هوای فشرده و در بعضی موارد گاز طبیعی است. این تجهیز انرژی هوای فشرده را با تبدیل به انرژی مکانیکی، به حرکت دورانی و یا خطی تبدیل میکند.
بطور کلی میتوان گفت عملگر یا اکچویتور تجهیزی مکانیکی است که از منبع تغذیه برای راه اندازی سیستم استفاده میکند. در تعریفی ساده میتوان گفت نقش اکچویتور پنوماتیک در تجهیز انواع شیر کنترلی بادی این است که در بازه زمانی مشخص و یا در زمانهای اضطراری با کمک هوای فشرده ای که کمپرسور موجود در سیستم تامین شده است، مسیر جریان سیال را به منظور کاهش فشار و کنترل آن به صورت نیمه باز یا نیمه بسته یا کاملاً باز و کاملاً بسته در آورد. اکچویتور پنوماتیک در زمان مقرر فشار هوا را به چرخ دنده و از چرخ دنده به میله یا شفت شیر انتقال میدهد و به حرکت هریک از بخشها میانجامد. به این ترتیب با نصب عملگر بادی بر روی شیرهایی که به صورت دستی عمل میکنند و با تامین منبع تولید هوای فشرده میتوان عملکرد این شیرها را توسط انرژی باد کنترل کرد.
از انواع شیر کنترلی بادی میتوان به شیر پروانهای با عملگر پنوماتیک، شیر توپی با عملگر پنوماتیک، شیرگیوتینی با عملگر پنوماتیک، انواع شیر تدریجی پنوماتیک نظیر شیر پنوماتیک تدریجی بخار، انواع شیر برقی موتوری تدریجی و… اشاره کرد که براساس نوع حرکت میتوان آنها را در دسته بندی های مختلف قرار داد. عملگر پنوماتیکی برمبنای گشتاوری که تولید میشود طبقه بندی شده و متناسب با نوع کنترل ولو، سیال و فشار معین بکار میروند. اکچویتور بادی یا عملگر پنوماتیکی در محیطهای خطرناک، غیرقابل دسترس و مخصوصاً بر روی انواع شیرآلات صنعتی با سایزهای بزرگ کاربرد ویژه ای دارند و از اجزای اصلی فرایند اتوماسیون کارخانجات فرایندی به شمار میروند.
راهنمای خرید اکچویتور پنوماتیک
در بخش قبل گفته شد که انواع عملگر پنوماتیکی بر حسب نوع حرکت تقسیم بندی میشوند. بنابراین نوع گشتاور و حرکت شیر کنترلی بادی در انتخاب نوع اکچویتور پنوماتیکی نقش بسیار مهمی ایفا میکند. از دیگر نکات مهم در انتخاب عملگر سایز ولو و همچنین نوع و فشار سیال درون خط میباشد. در مجموع عملگر بادی بر حسب نوع شیر کنترلی قابلیت استفاده برای کنترل انواع سیال آب، گاز، بخار و روغن و انواع سیال شیمیائی، فاضلاب و حتی قیر و سیال خمیر برای انواع شیر از سایز ½ اینچ الی 12 اینچ را دارا هستند. در صورت نصب شیر برقی نامور این عملگرها برقی میشوند و در صورت نصب پوزیشنر نیز بر روی آنها با استفاده از سیگنال آنالوگ میتوان شیر را به صورت درصدی کنترل کرد. سوال مهمی که ممکن است کاربران به هنگام خرید اکچویتور پنوماتیک با آن مواجه شوند این است که چه نوع شیری برای چه اکت پنوماتیکی مناسب است؟
با توجه به اینکه فشار سیال در شیرهای توپی بسیار بیشتر از شیرهای پروانه ایست و همچنین حرکت شفت در شیرهای توپی نسبت به شیرهای پروانه ای به قدرت بیشتری نیاز دارد لذا میبایست اکچویتورهایی با توان بالاتر برای بال ولو انتخاب کرد. به عنوان مثال اکچویتور 52 پنوماتیک برای شیر پروانه ای 2 اینچ مناسب بوده در حالی که اگر بخواهیم برای شیر توپی 2 اینچ اکچویتور پنوماتیکی انتخاب کنیم سایز مناسب برای آن اکت 125 میباشد.
قیمت اکچویتور پنوماتیک
قیمت اکچویتور پنوماتیک به عوامل مختلفی بستگی دارد که به نوع کاربرد، مشخصات فنی، و ویژگیهای طراحی آن مربوط میشود. در ادامه به مهمترین عواملی که بر قیمت اکچویتور پنوماتیک تأثیر میگذارند، اشاره شده است:
- نوع اکچوتور پنوماتیک: عموما انواع اکچویتور پنوماتیک چرخشی یا روتاری قیمت پایین تری در مقایسه با اکچویتورهای خطی دارند. در مقابل اکچویتورهای پنوماتیک خطی به دلیل پیچیدگی ساختار از قیمت بالاتری در مقایسه با دیگر انواع برخوردارند.
- اندازه و گشتاور: هرچه اندازه و ظرفیت گشتاور یا نیروی خروجی اکچویتور بیشتر باشد قیمت آن بالاتر است. اکچویتورهای بزرگتر عموماً برای شیرهای صنعتی و سیستمهای پرقدرت طراحی میشوند و در مقابل هزینه بیشتری نیز دارند.
- نوع عملگر: نوع تک عملگره یا دو عملگره بودن اکچویتور نیز بر قیمت آن تاثیرگذار است. اکچویتورهای تک عملگره تنها در یک جهت نیرو تولید میکنند و معمولاً ارزان تر هستند. اکچویتورهای دو عملگره در هر دو جهت نیرو اعمال میکنند و به دلیل پیچیدگی بیشتر، قیمت بالاتری دارند.
- جنس بدنه و قطعات داخلی: انواع اکچویتورپنوماتیک معمولاً از جنس بدنیه آلومینیوم، فولاد ضدزنگ، یا پلاستیک مقاوم ساخته میشوند. اکچویتورهایی با بدنه فولاد ضدزنگ یا مقاوم در برابر خوردگی (برای محیطهای سخت) قیمت بیشتری دارند.
- نوع سیل و آب بندی: دقت داشته باشید مواد مقاوم به دماهای بالا یا محیط های شیمیایی قیمت را افزایش میدهند.
- فشار کاری : اکچویتورهایی که برای کار در فشارهای بالا طراحی شده اند به دلیل استفاده از مواد قوی تر و فناوری پیشرفته گرانتر هستند.
- نوع کاربرد: اکچویتورهایی که برای کار در صنایع خاص مانند نفت و گاز و پتروشیمی و یا صنایع غذائی و دارویی که نیاز به تجهیزات با استانداردهای بالا دارند عموماً قیمت بالاتری دارند.
- تکنولوژی ساخت و گزینه های اضافی: قیمت اکچویتورهائی که از تکنولوژی هایی مانند ویژگی ضدانفجار و یا برخی کنترلرهای داخلی و هوشمند برخوردارند بالاتر است.
- برند و کیفیت ساخت: اصولاً اکچویتورهای ساخت برندهای معتبر و بزرگ جهانی به دلیل استانداردهای برتر و کیفیت و دوام بالاتر از قیمت بالاتری برخوردارند.
- خدمات پس از فروش و گارانتی: در نظر داشته باشید محصولات دارای گارانتی و خدمات پس از فروش معمولاً به دلیل تضمین کیفیت قیمت بالاتری دارند.
توصیه میشود برای انتخاب اکچویتور مناسب و مقرون به صرفه نیازهای فنی خود در ارتباط با این محصول را مشخص کنید و از فروشندگان معتبر استعلام بگیرید سپس با توجه به کیفیت و پشتیبانی به ویژه در کاربردهای صنعتی اکچویتور مورد نظر خود را انتخاب کنید.
گروه صنعتی ناین، با برخورداری از کادر مهندسی متخصص و کارشناسان مجرب در جایگاه نمایندگی اکچویتور پنوماتیک از برندهای معتبر ایرانی و خارجی در ایران جهت پاسخگویی به سوالات احتمالی و ارائه مشاوره فنی رایگان خرید اکچویتور پنوماتیک آمادگی شنیدن صدای شما را دارد.