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改进小型电动执行机构性能以满足其在危险或恶劣环境中操作的重工业应用

来源：上海自动化仪表有限公司作者：发表时间：2018-11-02 08:56:21【小中大】

传统的电动阀感知是具有重型阀致动器的大型隔离阀之一，通常由三相电源供电。然而，许多过程需要更小的阀门，并且那些阀门通常需要用于隔离和调制应用的小型电动致动器。结果，这些较小致动器的数量稳步增长。

HVAC行业已经在阀门和阻尼器上使用了小型电动执行机构一段时间。然而，对于在危险或恶劣环境中操作的较重工业应用而言，对较小尺寸自动化的需求增加，这产生了额外的需求。

近年来，阀门执行机构制造商，上海自动化仪表十一厂已经改进了小型电动执行机构的性能。部分原因是电动机设计中的新技术和更强大的微控制电路使这些改进成为可能。结果，可靠性增加并且成本降低。

这些改进使得某些应用的需求能够满足使用电动阀（MOV）的商业上有吸引力且实用的解决方案，有时在相当远的距离内控制。

这些致动器的更高效率还意味着操作阀门需要更少的动力。这对于配电线路可能无法伸展的偏远地区的应用尤为重要。即使在可用电源的情况下，与较高电压的三相线路相比，运行低压，单相或直流电源线通常要便宜得多。

石油和天然气生产

随着能源和原材料对全球经济的重要性日益增加，寻找新的资源已经扩散到更偏远的地方。石油和天然气生产和其他行业正在采用新技术来利用这些不易获取的资源，所有这些都对生产设施及其相关的控制和仪器产生直接影响。

非常规石油和天然气资源的快速发展也意味着在没有基础设施支持传统技术的地区钻探更多的井。这些区域可能与传统的电力供应网格相距很远。

以前，石油和天然气井口可以使用从这些井产生的气体来提供操作扼流阀和截止阀的动力源。然而，环境和经济问题减少了这种做法。出现环境问题是因为许多国家严重限制天然气的排放以减少温室气体排放。至于经济问题，排出的天然气具有商业价值，因此将其用于井场的电力代表了生产者的收入损失。

一些装置使用太阳能仪表空气系统，因此可以避免使用天然气。然而，这已取得了不同程度的成功。

远程安装已经能够使用由太阳能电池板供电的遥测一段时间从远处进行控制，因为远程终端单元的电力需求足够低以使其变得实用。然而，为了保持对井口压力和流速的连续控制，通常需要定期调节控制阻风阀，这需要使用致动器。

上海自动化仪表十一厂生产小型电动执行机构，可由太阳能电池组供电。这些执行机构采用直流供电，可以操作许多不同类型的控制扼流圈和其他阀门。

在许多站点分布在广泛区域的应用中，每个站点都需要自己的太阳能电池组。太阳能电池组越大，它就越贵。因此，具有相对高功率需求的设备具有很高的商业代价。

这些应用的关键约束是可用电源的效率。这意味着低功耗的执行机构几乎是必需的。

影响MOV组件功率消耗的两个主要因素是：阀门的力需求和执行机构的效率。控制节流阀行业的一些成员（以北美为中心，海湾地区的大多数制造商）正在开发控制扼流圈，这些控制扼流圈需要更少的扭矩来运行。这允许使用更小的致动器，这不仅降低了功率使用，而且降低了致动器的成本。

水分配

水利基础设施需要立即提供帮助。较小的电动执行器允许响应式集中控制，以管理配电管道中的压力，以减轻泄漏。

现有的基础设施通常可以进行改造，以改善或延长其使用寿命。虽然这种现实适用于构成这种基础设施的任何一个行业，但廉价紧凑型执行机构正在发挥作用的一个地方是旧工厂以及运行它们的动力和控制机制。

例如，在世界上许多城市，水分配系统已经存在了数十年。许多这些系统的泄漏是不可避免的，并且随着系统的老化，泄漏率会增加。事实上，据估计，美国有超过100万英里的漏水分配管需要更换。与这些泄漏系统相关的问题不仅限于水的损失，还包括浪费的能量和侵蚀造成的物理损坏。

通过在非高峰时段，低需求时段减少压力可以减轻泄漏。通过降低系统压力，可以降低通过泄漏的流速。为了协调这种压力管理，需要对系统中的多个调节阀进行严密控制。

这是紧凑型电动执行机构发挥作用的地方。这些较小的执行机构是精确控制分配系统中较大减压阀的先导压力激活的理想选择。次表面阀凹坑的物理限制以及潮湿环境共同需要坚固，紧凑的电动执行机构，其可以频繁且可靠地操作以调节主阀位置。然后可以从中心位置控制这些阀门，以减少整个市区的泄漏。

最终，减少泄漏的最佳方法是修理或更换泄漏的分配管道。但这需要时间和资源。同时，系统中的压力控制可以相对快速且廉价地实施。通过使用数百个压力调节阀的集中控制，市政当局可以在更短的时间内实施泄漏缓解。

正如这两个行业用例所示，现在有许多小型电动执行机构正在发挥作用的过程和场所。为了满足这些需求，制造商正在使用新技术开发能够发挥作用的执行机构。