Klepafsluiters, vlinderkleppen en plugkleppen in chemische procesinstallaties kunnen moeilijk te bedienen worden door gekristalliseerde media, vaste afzettingen, verouderde afdichtingen of lange perioden zonder beweging. Als een elektrische actuator koppel blijft uitoefenen nadat de klep is gestopt, kunnen de klepsteel, zitting, tandwielkast en motor worden blootgesteld aan overmatige mechanische belasting.
Het selecteren van een klep actuator voor een chemische installatie vereist daarom meer dan het matchen van de nominale klepgrootte. Ingenieurs moeten het klepkoppel, de procesomstandigheden, de bedrijfsfrequentie en de behoefte aan over-torque beveiliging evalueren.
Chemische media kunnen viskeus, corrosief, deeltjeshoudend of gevoelig voor kristallisatie zijn. Temperatuurveranderingen kunnen ook verschillende mate van uitzetting veroorzaken in het kleplichaam, de steel en de afdichtingsmaterialen.
Veelvoorkomende oorzaken van klep vastlopen zijn:
-
Vreemd materiaal gevangen in de klepzitting;
-
Vaste afzettingen of gekristalliseerde procesmedia;
-
Opgezwollen, verouderde of beschadigde afdichtingen;
-
Hoger aanloopkoppel na lange perioden van stilstand;
-
Veranderingen in de drukverschillen over de klep.
Deze omstandigheden kunnen het werkelijke bedrijfs koppel boven de oorspronkelijke ontwerptwaarde verhogen. Het selecteren van een actuator alleen op basis van de klepdiameter kan daarom resulteren in onvoldoende koppel of een onnodig overgedimensioneerd aandrijfsysteem.
Een elektrische actuator met over-torque beveiliging kan reageren wanneer het uitgangs koppel een vooraf ingestelde kritieke waarde bereikt. Als de klep vastloopt door vuil of een mechanische storing, onderbreekt het beveiligingsmechanisme het motorcircuit in plaats van de actuator de klep te laten blijven belasten.
Deze functie helpt langdurige stress op de klepsteel, zitting en actuator tandwielen te beperken. Het verwijdert de obstructie niet of vervangt preventief onderhoud niet, maar het kan voorkomen dat de actuator herhaaldelijk tegen een vastgelopen klep aandrijft.
De beveiligingsdrempel mag niet worden ingesteld onder het koppel dat nodig is voor normale klepbediening. Een te lage instelling kan ongewenste trips veroorzaken, terwijl een te hoge instelling onvoldoende mechanische bescherming kan bieden.
Het maximale bedrijfs- of aanloopkoppel van de klepfabrikant moet worden beoordeeld samen met het procesmedium, de drukverschillen, de temperatuur en de bedrijfscyclus. DCL-documentatie beveelt een actuatorafmetingsmarge aan van ongeveer 1,1 tot 1,3 keer het klep testkoppel. Dit is een selectieverwijzing in plaats van een vervanging voor een toepassingsspecifieke koppelberekening.
Niet elke locatie in een chemische installatie is geclassificeerd als gevaarlijk. Waar brandbare gassen of dampen aanwezig kunnen zijn, moeten ingenieurs de vereiste klasse, divisie, groep en temperatuurcode bevestigen.
DCL explosieveilige elektrische actuatoren hebben classificaties, waaronder Klasse I, Divisie 1, Groepen C en D, T5/T6, en Klasse I, Zone 1, AEx db IIC T5/T6 Gb. De serie heeft een IP68 behuizingsclassificatie en een opgegeven omgevingstemperatuurbereik van -25°C tot +55°C.
Voor buiten utility systemen in bevestigde niet-gevaarlijke gebieden kan een weerbestendige elektrische actuator geschikt zijn. Het DCL weerbestendige bereik is standaard geclassificeerd als IP67, met IP68 als optie beschikbaar. Een IP-classificatie vervangt geen certificering voor gevaarlijke locaties.
Isolatiekleppen vereisen over het algemeen aan/uit-bediening. Kleppen die worden gebruikt om de stroming, druk of temperatuur te regelen, kunnen een modulerende actuator met analoge positiebesturing vereisen.
DCL modulerende configuraties accepteren 4–20 mA, 1–5 VDC of 2–10 VDC ingangssignalen en bieden 4–20 mA positie-feedback. Modbus-communicatie, over-torque beveiliging en anti-condensatie verwarming zijn beschikbaar op geselecteerde configuraties en moeten worden gespecificeerd tijdens de modelselectie.
Het DCL explosieveilige bereik biedt standaard uitgangs koppel van 50 tot 3000 Nm voor kwartslag kleppen op gevaarlijke locaties. Het weerbestendige bereik omvat standaard uitgangs koppel van 16 tot 3000 Nm voor buitenleidingen en hulp proces systemen in niet-gevaarlijke gebieden.
Een praktisch selectieproces moet de gebiedsclassificatie, het maximale klepkoppel, de afmetingsmarge, de bedrijfstijd, de voeding, het stuursignaal en optionele beveiligingsfuncties bevestigen. Over-torque beveiliging is het meest effectief wanneer het wordt gecombineerd met de juiste actuatorafmetingen, geschikt klep onderhoud en een gedefinieerde reactie op koppel trips.