Klemming van kleppen en een te hoog bedrijfskoppel zijn belangrijke overwegingen bij de automatisering van chemische processen. Kogelkranen, vlinderkleppen en andere kwartslagkleppen kunnen veranderingen in de bedrijfsweerstand ondervinden door onzuiverheden, mechanische omstandigheden, drukvariaties of veranderingen in de klep na langdurig gebruik.
Als een elektrische actuator wordt geselecteerd zonder rekening te houden met het werkelijke klepkoppel, kunnen abnormale mechanische belastingen zowel de klep als het aandrijfmechanisme beïnvloeden. Om deze reden,afstemming van het koppel van de elektrische actuatoren overkoppelbeveiliging moeten samen worden geëvalueerd bij de selectie van actuatoren voor chemische verwerkingssystemen.
Waarom klepgrootte alleen niet voldoende is voor de selectie van de actuator
De nominale klepdiameter is nuttig als initiële referentie, maar bepaalt niet direct het vereiste actuator koppel.
Volgens de productdocumentatie van DCL kunnen kleppen met hetzelfde type en nominale maat nog steeds verschillende bedrijfskoop hebben vanwege productietechnologie, klepmateriaal, procesmedium, omgevingsomstandigheden en drukfluctuaties. De documentatie raadt daarom aan de actuator te selecteren op basis van werkelijke koppeldgegevens van de klepfabrikant en een geschatte1,1–1,3 koppeltolerantiefactor.
Voor kogelkranen en vlinderkleppen in de chemische industrie biedt deze op koppel gebaseerde dimensioneringsmethode een nuttiger technische basis dan het selecteren van een actuator alleen op basis van DN-maat.
Welke koppelparameters moeten worden gecontroleerd?
Een praktisch selectieproces moet rekening houden met:
-
normaal klepbedrijfskoppel;
-
breek- of startkoppel;
-
procesdruk en medium;
-
nominale uitgangskoppel en maximaal koppel van de actuator;
-
de noodzaak van overkoppelbeveiliging.
Het DCL explosieveilige elektrische actuatorbereik omvat modellen van DCL-Ex05 tot DCL-Ex300, met een standaard uitgangskoppel van ongeveer50 Nm tot 3000 Nm. De DCL-Ex300 levert een standaard uitgangskoppel van 3000 Nm en een gespecificeerd maximaal koppel van3900 Nm.
Dit bereik maakt het mogelijk om de actuatorselectie te baseren op de werkelijke koppelvereisten van de klep in plaats van op een enkele standaardmaat.
Hoe pakt overkoppelbeveiliging klemming van kleppen aan?
Chemische leidingen kunnen media bevatten met onzuiverheden of vreemde materialen. Onder bepaalde bedrijfsomstandigheden kan dit de weerstand van de klep verhogen of ervoor zorgen dat een klep vastloopt.
De DCL-documentatie beschrijft een optioneleOverkoppelingsbeveiligingsfunctie. Als de klepweerstand ervoor zorgt dat het uitgangskoppel van de actuator stijgt tot een vooraf ingestelde kritieke waarde, kan de koppelbegrenzer het aandrijfcircuit verbreken om het risico op voortdurende abnormale belasting van de klep en actuator te verminderen.
Deze functie kan daarom worden overwogen voor toepassingen waarbij klemming van kleppen of onverwachte koppelstijgingen deel uitmaken van de risicobeoordeling van de bedrijfsvoering.
Overkoppelingsbeveiliging mag echter geen correcte dimensionering van de actuator vervangen. Een te kleine actuator kan herhaaldelijk zijn beveiligingsdrempel bereiken, terwijl een actuator met onnodig hoog koppel onder abnormale omstandigheden een overmatige mechanische belasting op de klep kan uitoefenen.
Vereisten voor gevaarlijke gebieden moeten tegelijkertijd worden gecontroleerd
Koppel is slechts een deel van de actuatorselectie in een chemische fabriek. De classificatie van gevaarlijke gebieden kan even belangrijk zijn.
De documentatie van de DCL explosieveilige elektrische actuator vermeldt ATEX/IECEx-beveiliging, waaronderEx db h IIC T4 Gb. Onder het CSA-systeem omvatten classificatiesKlasse I, Divisie 1, Groepen C en D T5/T6enKlasse I, Zone 1, AEx db IIC T5/T6 Gb. De explosieveilige serie is gespecificeerd met eenIP68 behuizingen een omgevingstemperatuurbereik van-25°C tot +55°C.
Ingenieurs moeten daarom de classificatie van gevaarlijke gebieden, de reikwijdte van de certificering, het koppel, de behuizingsbeveiliging en de omgevingsomstandigheden samen verifiëren.
Modulerende toepassingen vereisen ook regelprestaties
Chemische processen die de stroming, druk, temperatuur of het vloeistofniveau regelen, vereisen mogelijk proportionele kleppositionering in plaats van eenvoudige aan/uit-regeling.
DCL Type E/GEY modulerende explosieveilige actuatoren accepteren4–20mA DC, 1–5V DC of 2–10V DCingangssignalen en leveren4–20mA DCpositiefeedback. De gedocumenteerde basisfout is niet meer dan±1%, terwijl de herhalingsfout niet meer dan1%.
Deze waarden bieden meetbare criteria bij het evalueren van een actuator voor een procesregelkring.
Selecteer de actuator op basis van volledige bedrijfsomstandigheden
De selectie van elektrische actuatoren voor chemische kleppen moet verder gaan dan de eenvoudige vraag: "Hoeveel koppel is vereist?"
Een completere reeks is: werkelijk klepkoppel → koppeltolerantie → klemmingsrisico → overkoppelbeveiliging → classificatie gevaarlijk gebied → stroom- en regelsignalen → omgevingsomstandigheden.
Het DCL explosieveilige bereik combineert50–3000 Nm standaard uitgangskoppel, IP68-beveiliging, optionele overkoppelbeveiliging en 4–20mA modulerende regelopties. Deze specificaties maken het mogelijk om de selectie te baseren op meetbare operationele vereisten in plaats van op brede claims over prestaties of betrouwbaarheid.