공정 밸브용 적절한 모터 드라이브를 선택하는 것은 이론상 간단해 보입니다. 그러나 힘이 너무 약한 장치를 선택하면 부품이 고착되고, 너무 큰 모델을 선택하면 비용과 전력을 낭비합니다. 전기 액추에이터 토크 계산을 정확히 하면 파이프라인 시스템이 예기치 않은 정지 없이 원활하게 운영됩니다.

급수장, 공정 공장 또는 HVAC 루프를 운영하든 상관없이 정확한 밸브 액추에이터 사이징은 장비가 과도한 마모로부터 보호됩니다. 이 가이드는 90도 회전 밸브의 힘이 어떻게 작동하는지와 자신감을 가지고 적절한 기어 장치를 선택하는 방법을 설명합니다.

정확한 토크 계산이 중요한 이유

볼 밸브 및 버터플라이 밸브와 같은 90도 회전 장치는 유량을 시작, 조절 또는 정지시키기 위해 회전 운동에 의존합니다. 내부 드라이브 모터는 실제 작동 압력 하에서 스템을 회전시키기에 충분한 비틀림 힘을 출력해야 합니다.

액추에이터가 크기 부족하면 밸브가 중간에 고착되거나 높은 라인 압력에 대항하여 닫히지 않을 수 있습니다. 반대로 크기가 너무 큰 모터는 구매 비용을 증가시키고 시간이 지나면 밸브 스템이나 내부 기어를 손상시킬 수 있습니다. 적절한 사이징은 신뢰할 수 있는 운영, 낮은 에너지 사용 및 긴 수명을 제공합니다.

주요 토크 구성 요소 이해

밸브를 올바르게 사이징하려면 기본 스템 이동뿐만 아니라 총 운영 저항을 고려해야 합니다.

1. 분리 토크

이것은 밸브를 완전히 닫힌 위치에서 이탈시키는 데 필요한 최대 힘입니다. 시간이 지나면 정지 마찰, 매체 축적 및 시트 압축으로 인해 유지 저항이 증가합니다. 분리 토크는 개폐 주기 동안 필요한 가장 높은 힘인 경우가 거의 대부분입니다.

2. 운전 토크

디스크 또는 볼이 시트에서 벗어나면 마찰이 크게 감소합니다. 동적 토크는 스템이 중간 회전 행정 동안 회전을 유지하는 데 필요한 안정적인 힘입니다.

3. 종료 토크

밸브가 완전히 닫히면 디스크 또는 볼이 연질 또는 금속 시트로 다시 밀립니다. 종료 토크는 유로를 완전히 밀봉하는 데 필요한 최종 힘입니다.

볼 밸브용 전기 액추에이터 사이징

볼 밸브는 중앙에 구멍이 있는 구형 디스크를 특징으로 합니다. PTFE 또는 금속 시트와 같은 밀봉 재료가 연마된 볼 표면에 직접 마찰됩니다.

• 밀봉 마찰: 연질 시트는 금속 대 금속 시트보다 적은 힘이 필요합니다.

• 차압: 압력이 높을수록 부유 볼을 하류 시트에 더 단단히 밀어 총 마찰을 증가시킵니다.

• 매체 종류: 깨끗한 액체는 원활하게 이동합니다. 건조 분말, 슬러리 또는 점성 유체는 저항을 추가하고 필요한 동력을 높입니다.

볼 장치의 힘을 계산할 때 항상 최대 압력 강하 시 최대 이탈 토크를 기준으로 사이징해야 합니다.

버터플라이 밸브용 전기 액추에이터 사이징

버터플라이 밸브는 중앙 샤프트에 장착된 회전 디스크를 사용합니다. 볼 디자와 달리 동적 유체 힘이 버터플라이 밸브의 작동 방식에 중요한 역할을 합니다.

• 시트 및 이탈: 디스크 가장자리를 고무 또는 금속 라이너에 밀어 넣거나 빼내는 데 필요한 힘입니다.

• 유체역학적 토크: 열린 디스크를 지나 흐르는 유체는 비행기 날개에 불이 불어오는 것과 같습니다. 이 흐름은 자연스럽게 디스크를 닫히는 방향으로 밀어 활성 모터 홀드를 필요로 합니다.

• 스템 베어링 마찰: 시스템 압력이 디스크 표면에 가해져 샤프트 베어링에 측면 하중을 생성합니다.

대형 버터플라이 장치의 경우 유체역학적 힘이 초기 시트 마찰을 초과할 수 있습니다. 드라이브 모델을 선택할 때 시트 저항과 개방 흐름 동역학을 모두 확인하십시오.

적절한 액추에이터 안전 계수 적용

카탈로그 토크 값은 깨끗한 물을 사용한 이상적인 실험실 조건에서의 밸브 성능을 보여줍니다. 실제 파이프라인 조건은 거의 완벽하지 않습니다. 적절한 액추에이터 안전 계수를 추가하면 실제 환경의 스트레스 하에서 운영 실패를 방지합니다.

• 깨끗한 액체 / HVAC 물: 20%에서 25%의 추가 용량을 더합니다.

• 가스 또는 건조 공기 시스템: 윤활이 적기 때문에 30%의 추가 용량을 더합니다.

• 슬러리, 분말 또는 점성 매체: 파편 축적을 처리하기 위해 40%에서 50%의 추가 용량을 더합니다.

• 고온 또는 드물게 운영되는 경우: 열 팽창 또는 장기 정체 마찰을 극복하기 위해 30%에서 40%의 추가 여유를 더합니다.

기본 토크에 목표 여유율을 곱하면 전기 드라이브에 대한 신뢰할 수 있는 최소 등급을 얻을 수 있습니다.

전기 액추에이터 토크를 단계별로 계산하는 방법

밸브를 이상적인 전기 장치와 일치시키려면 다음 4단계를 따르십시오:

1. 기본 밸브 토크 찾기: 밸브 크기, 시트 트림 및 라인 압력에 기반한 제조업체의 최대 분리 값을 가져옵니다.

2. 운영 조건 적용: 건조 공기, 슬러리 또는 극한 온도 유체를 처리하는 경우 기본 값을 증가시킵니다.

3. 안전 여유율 곱하기: 선택한 여유율을 적용합니다 (예: 30% 여유를 위해 1.30을 곱합니다).

4. 액추에이터 모델 선택: 모든 운영 전압에서 정격 출력이 최종 목표 값을 초과하는 전기 드라이브를 선택합니다.

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