Gałęzie przemysłu — często zadawane pytania

Przemysł przetwórczy — automatyzacja procesów

Przemysł przetwórczy — automatyzacja procesów

Na których zaworach procesowych (zawory kulowe, przepustnice) można montować napędy obrotowe DRD/DRE?

Napęd obrotowy Copar jest zgodny z normą ISO 5211, która definiuje interfejs między napędem obrotowym a zaworem procesowym. Norma określa dwa atrybuty:

  • Średnica obrysu otworu i średnica otworu śrub mocujących używanych do montażu napędu na zaworze
  • Kształt i wymiary połączenia mechanicznego pomiędzy wałami zaworu i napędu

Aby dobrać napęd obrotowy do danego zaworu procesowego, musi być znana zarówno wielkość kołnierza, jak i bok kwadratu. W przypadku kwadratu należy też sprawdzić, czy przewód jest prowadzony równolegle czy pod kątem 45°.

Up

Jakie są różnice między siłownikami DLP i siłownikami znormalizowanymi?

Siłowniki serii DLP zostały opracowane pod kątem konkretnych wymogów przemysłu przetwórczego i różnią się zasadniczo od siłowników znormalizowanych, które są używane do automatyzacji zakładów. Najważniejsze różnice wymieniono poniżej:

 

Punkt porównania DLP Siłowniki znormalizowane
(DNC/ADN)
Liczba cykli,
prędkość ruchu i żywotność
Wolniejsze, mała częstotliwość ruchów, żywotność dostosowana do przemysłu przetwórczego Szybkie, wiele cykli przełączania, duża żywotność
Amortyzacja w położeniu końcowym Brak amortyzacji w położeniach końcowych Z amortyzacją w obu położeniach końcowych, nastawialna w razie potrzeby
Siła poprzeczna Pochłanianie tylko obciążenia liniowego (nie jest możliwe obciążenie poprzeczne) Pochłanianie siły poprzecznej względem długości skoku
Dostępna średnica Od 80 do 320 mm (mniejsze średnice są niedostępne, ponieważ w zastosowaniach przetwórczych wymagane jest zwykle przemieszczanie dużych obciążeń) Do 320 mm (w zależności od typu siłownika)
Specjalne interfejsy do
podłączania zaworów i złączy
Przyłącze kołnierzowe zgodne z normą ISO 5210/DIN 3358 do łączenia zaworów i złączy Brak odpowiedniego
Interfejsy do bezpośredniego łączenia zaworów i osprzętu Układ otworów NAMUR (zgodnie z normą VDI/VDE 3845) do bezpośredniego łączenia zaworów i osprzętu Brak odpowiedniego

 

Up

Czy napęd wahadłowy jednostronnego działania można zmienić z „zamykanego pod wpływem siły sprężyny” na „otwierany pod wpływem siły sprężyny”?

Napęd obrotowy jednostronnego działania można zamawiać w wersjach, które są otwierane lub zamykane pod wpływem siły sprężyny. Różnica polega na obrocie tłoków o 180°, tak aby wał obracał się w kierunku przeciwnym do ruchu normalnego. W przypadku zamiany napędu obrotowego — z zamykanego pod wpływem siły sprężyny na otwierany pod wpływem siły sprężyny — należy obrócić tłoki o 180°. Obrócenie tłoków powoduje wstrzymanie zębatek po drugiej stronie wału, co wymusza obrót wału w lewo pod wpływem siły sprężyny.

 

Single-acting quarter turn actuator

Up

Czy napęd obrotowy typu DRD/DRE można też obsługiwać ręcznie?

Górne zakończenie wału napędu obrotowego jest skonstruowane w taki sposób, że napęd można obsługiwać ręcznie za pomocą typowego klucza płaskiego. Taka obsługa nie ma wpływu na żywotność napędu ani na jego działanie.

W przypadku bardzo dużych napędów wymagana jest jednak ogromna siła i długa dźwignia do wprawienia wału napędu w ruch.

Up

Czy napędy zaworu kulowego typu VZPR zastępują poprzednie (i już niedostępne) napędy typu (CR)QH-DR?

Zawory kulowe z napędów VZPR mają dokładnie takie same wymiary, co zawory kulowe z napędów (CR)QH-DR do wielkości 1/4" i 3/8" (wykonanie z mosiądzu) i 1/4" (wykonanie ze stali nierdzewnej). Zapewnia to pełną wymienialność napędów VZPR. Wymiary instalacyjne napędu pneumatycznego różnią się jednak od tych dla poprzednich siłowników, ale w większości zastosowań czynnikiem decyzyjnym będzie rozmiar zaworu kulowego.

Up

Jakie wymagania techniczne muszą być znane, aby można było skonfigurować napęd Copar?
Duża różnorodność zasad projektowania i materiałów zaworów procesowych, np. zaworów kulowych i przepustnic, sprawiają, że konieczne jest szczegółowe przeanalizowanie każdego zastosowania w celu dobrania właściwej kombinacji zawór/napęd o odpowiedniej wielkości.

Up

Jaka jest różnica między siłownikami obrotowymi typu COPAR (DRD/DRE) i typu SYPAR (DAPS)?

Napęd obrotowy SYPAR (Scotch-Yoke-Pneumatic-Actuator-Rotative) jest oparty na drugiej najważniejszej zasadzie działania siłowników obrotowych dla przemysłu spożywczego — mechanizmie jarzmowym.
Napęd COPAR ma liniową charakterystykę momentu obrotowego dzięki konstrukcji „zębatka i koło zębate”, zaś napęd SYPAR — charakterystykę nieliniową. Taka właściwość wynika z ruchu dźwigni ramienia w całym zakresie kąta obrotu (0–90°). W przypadku konstrukcji napędu SYPAR należy zwrócić szczególną uwagę na trzy następujące czynniki:

0° początkowy moment obrotowy rozruchu, maksymalny moment obrotowy Mmax = 100%
45° minimalny moment obrotowy Mmin = 0,5 x Mmax
90° moment obrotowy w położeniach końcowych Mend = 0,75 x Mmax

Sposób zmiany wyjściowego momentu obrotowego to najważniejsza różnica między tymi dwoma napędami.

Up

Czy napędy pneumatyczne i linie zasilające zamarzają w zimie?
Woda jest zawsze obecna w powietrzu w formie naturalnej wilgotności. Gdy sprężone powietrze ulega ochłodzeniu w zimie (w znajdujących się na zewnątrz przewodach i siłownikach), woda skrapla się i powstaje lód. Zalecane jest zastosowanie przygotowania sprężonego powietrza dostosowanego do danej aplikacji wraz z separatorem wody i osuszaczem.

Up

Czy napęd obrotowy DRD/DRE (Copar) jest wyposażony w amortyzację w położeniach końcowych?

Napęd obrotowy DRD/DRE (Copar) nie jest wyposażony w amortyzację w położeniach końcowych. W przemyśle przetwórczym napęd ten wykorzystuje się do wykonywania tylko powolnych ruchów, nie jest więc potrzebna nastawialna amortyzacja w położeniach końcowych. W większości przypadków wystarcza funkcja amortyzacji na uszczelnieniu zaworu.

Up

Czy jest dostępny zestaw części zamiennych do napędów wahadłowych Copar DRD i DRE?
Jest dostępny zestaw części zamiennych do napędu obrotowego Copar wszystkich wielkości, zawierający wszystkie uszczelnienia, pierścienie samouszczelniające, oba łożyska wału i pierścień ustalający wału. Wszystkie części muszą zostać zainstalowane podczas naprawy, ponieważ uszczelnienia mogą ulec zniszczeniu podczas demontażu napędu.

Up

Czy napędu wahadłowego Copar można także użyć do automatyzacji zakładu?
Napęd obrotowy Copar został opracowany specjalnie do zastosowań w przemyśle przetwórczym i spełnia wymagania tej branży. Może być także użyty w niektórych zastosowaniach w automatyzacji zakładu, choć w tym przypadku wymagana jest precyzyjna analiza.

Up

Czy napędy pneumatyczne nie są zbyt drogie?

Napędy pneumatyczne są zasilane sprężonym powietrzem. Sprężone powietrze jest wytwarzane przez sprężarkę. Elektromechaniczne siłowniki zaworów są zasilane z sieci elektrycznej. Po porównaniu kosztów operacyjnych (zasilania) tych dwóch typów siłowników napędy pneumatyczne okazują się znacznie bardziej ekonomiczne. Z punktu widzenia kosztów ważne jest zaprojektowanie systemu sprężonego powietrza (sprężarki i zbiornika) zgodnie z rzeczywistymi wymaganiami.

Up

Czy napęd Copar można także zastosować do sterowania trójdrożnym zaworem kulowym?
Dostępne są liczne konstrukcje trójdrożnych zaworów kulowych, z których wiele może być napędzanych napędem Copar. Aby dobrać trójdrożny zawór kulowy z siłownikiem, należy pamiętać o następujących aspektach:
  • Otwór w kuli zaworu: kształt „L” lub „T”
  • Wymagany kąt obrotu: 90°, 180° lub 360°

Up

Czy napęd Copar można także zastosować do sterowania czterodrożnym zaworem kulowym?
Tak. Niektóre konstrukcje mogą być sterowane napędem Copar, ale czterodrożne zawory kulowe wymagają kąta obrotu poniżej 180°. Poza takimi danymi, jak ciśnienie w instalacji, rodzaj i temperatura medium, ciśnienie robocze siłownika i materiały wymagane do produkcji zaworu kulowego, należy także znać następujące dane:
  • Otwór w kuli zaworu: kształt „L” lub „T”
  • Wymagany kąt obrotu: 90°, 180° lub 360°

Up

Czy napędami pneumatycznymi można sterować?
Tak. Siłownikami Copac i Copar można sterować przy użyciu powszechnie dostępnych pozycjonerów. Aktualnie jest planowany napęd ze zmienną częstotliwością, przeznaczony np. do pierścieniowych zaworów tłokowych. Festo może zapewnić doradztwo i wsparcie techniczne podczas dobierania i planowania zastosowań ze zmienną prędkością. Siłowniki Festo zawsze umożliwiają uzyskanie położenia pośredniego.

Up

Czy można zastąpić siłownik konkurencji napędem Copar?
Większość napędów obrotowych stosowanych w przemyśle przetwórczym jest zgodna i można je zastępować. Moment obrotowy napędu Copar musi być co najmniej tak duży, jak moment siłownika konkurencji. Należy też precyzyjnie zdefiniować interfejs pomiędzy siłownikiem i zaworem, aby w razie potrzeby zamocować przejściówki na zaworze.

Up

Czy moduł wyłączników krańcowych QH-DR-E-... może być używany wraz z napędem Copar?
Wyłączniki krańcowe QH-DR-E-… można montować na napędach obrotowych Copar wszystkich wielkości. Wszystkie trzy warianty — elektryczny, indukcyjny i pneumatyczny — mogą być używane jako skrzynki z czujnikami do napędów Copar. Kształt i wielkość połączenia mechanicznego między wałem napędu a wałem skrzynki z czujnikami jest znormalizowany i taki sam we wszystkich napędach. Niemiecka norma VDI/VDE 3845 dopuszcza jednak pewien zakres wymiarów kątownika mocującego do montażu skrzynki z czujnikami na napędzie. Kątownik mocujący dostarczany wraz ze skrzynką z czujnikami QH-DR-E (układ otworów 80x30 mm) pasuje tylko do napędów Copar od 4 do 26.

Up

Czy napęd Copar można także zastosować do regulowania w zakresie 180°?
Napęd obrotowy Copar może także pracować jako napęd 180°. Podwójny kąt obrotu uzyskuje się poprzez umieszczenie dodatkowej części między zębatką a kołem zębatym. Zębatka jest tak wykonana, że ma podwójną liczbę zębów. Przejściówka o różnej liczbie zębów z obu stron jest wkręcona na zębatkę tłoka jako część współpracująca. Jedna strona współpracuje z zębatką tłoka, a druga z zębami na wale. Zmniejszenie do połowy modułu zębów, czyli w konsekwencji podwojenie ich liczby oznacza, że kąt obrotu wału podwaja się przy tym samym skoku tłoka. Modyfikacja ta oznacza też, że można osiągnąć tylko połowę momentu obrotowego w porównaniu ze standardowym napędem tej samej wielkości.

Up

Czy napęd obrotowy DRD/DRE (Copar) może być stosowany do sterowania przepływem płynów?

Możliwe jest ciągłe sterowanie napędem Copar sygnałem prądowym 4–20 mA poprzez zamocowanie pozycjonerów na znormalizowanym interfejsie. Da się to uzyskać poprzez zastosowanie siłowników jednostronnego lub dwustronnego działania. Choć proste pozycjonery mogą być sterowane tylko elektrycznie, bardziej złożone wersje da się wyposażyć w specjalne moduły i dodatkowe funkcje, takie jak sygnał sprzężenia zwrotnego i diagnostyka. Dlatego też przed doborem pozycjonera ważne jest zebranie jak największej ilości informacji na temat zastosowania i jego wymagań.

Up

Czy napęd obrotowy Copar można zmienić z dwustronnego działania na napęd jednostronnego działania?
Napęd Copar DRD dwustronnego działania można zmienić z dwustronnego działania na jednostronnego działania poprzez zamontowanie sprężyn. Dostępne są specjalne sprężyny do każdej wielkości napędu, o odpowiedniej wielkości i naprężeniu. Liczbę sprężyn można określić przy użyciu tabel momentu obrotowego dla napędów obrotowych jednostronnego działania DRE-xx-xx w Informatorze 910. Pierwszym krokiem jest odkręcenie śrub i zdjęcie pokrywy. Następnie są instalowane sprężyny. Należy zwrócić szczególną uwagę na ustawienie sprężyn do prawych i lewych obrotów na tłokach. Po założeniu pokrywy śruby należy dokręcać równomiernie na krzyż, aby uniknąć przechylenia.

Up

Czy napęd obrotowy DRD (Copar) można stosować w miejsce napędu obrotowego DRQD?
Napęd DRQD jest klasycznym produktem przeznaczonym do automatyzacji zakładu, a napęd Copar został opracowany specjalnie na potrzeby przemysłu przetwórczego. Wymagania techniczne w obu dziedzinach różnią się znacząco, ponieważ w każdej z nich wymagane są specjalistyczne produkty. Dlatego napędy Copar DRD/DRE i DRQD nie są zgodne i można je zastępować tylko w rzadkich przypadkach.

Up

Czy napęd zaworu kulowego CR-QH-DR można zastąpić napędem obrotowym DRD (Copar)?
Napęd Copar i napęd obrotowy zaworu CR-QH-DR działają na zasadzie zębatki i koła zębatego, przez co są w pełni zgodne. Jednakże napęd CR-QH-DR jest dostępny tylko jako napęd obrotowy dwustronnego działania, dlatego bezpośrednio może być zastąpiony tylko przez napęd dwustronnego działania Copar DRD. Napęd obrotowy CR-QH-DR jest identyczny jak dla QH-DR. Oznaczenie Festo „CR” (zwiększona odporność na korozję) dotyczy tylko trójczęściowych zaworów kulowych wykonanych ze stali nierdzewnej. Jeśli siłownik w danym zastosowaniu musi charakteryzować się także wysoką odpornością na korozję, należy użyć napędu Copar z oznaczeniem „C”.

Up

Czy napęd zaworu kulowego QH-DR można zastąpić napędem Copar?
Napęd Copar i napęd obrotowy zaworu QH-DR działają na zasadzie zębatki i koła zębatego, przez co są w pełni zgodne. Napęd QH-DR jest dostępny tylko jako napęd obrotowy dwustronnego działania, dlatego bezpośrednio może być zastąpiony tylko przez napęd dwustronnego działania Copar DRD. Należy pamiętać o interfejsach dla zaworu kulowego (kołnierz i kwadrat) oraz momentach obrotowych.

Up

Czy zakres obrotu napędu DRD/DRE (Copar) można ograniczyć do mniej niż 90°?
Tak. Używa się krótszych śrub do przykręcenia pokryw w celu skrócenia skoku tłoka, zmniejszając w ten sposób kąt obrotu wału napędu.

Up

Czy zakres obrotu napędu DRD/DRE (Copar) jest ograniczony do 90°?
Tak. Napęd obrotowy Copar może także pracować jako napęd z większym kątem obrotu. Aby uzyskać kąt obrotu od 90° do 180°, należy użyć dłuższych śrub ograniczających położenie niż w siłowniku standardowym. Umożliwia to skrócenie skoku tłoka i dostosowanie go. Modyfikacja ta powoduje zmniejszenie momentu obrotowego o połowę.

Up

Czy napęd Copar można obsługiwać ręcznie?
Górne zakończenie wału napędu obrotowego DRD/DRE można obracać ręką za pomocą typowego klucza płaskiego. Nie ma to wpływu na żywotność ani na działanie. W przypadku bardzo dużych siłowników wymagana jest jednak ogromna siła i długa dźwignia do wprawienia wału napędu w ruch. Jeśli skrzynka wyłączników krańcowych jest zamontowana bezpośrednio, napęd Copar można obsługiwać ręcznie tylko wtedy, jeśli w kątowniku mocującym znajduje się wycięcie umożliwiające obrót klucza o 90°.

Up

Co oznaczają klasy CRC?
Znak CRC odnosi się do klas odporności na korozję. Zostały one zdefiniowane przez Festo w normie FN 940 070. Aby określić klasę CRC produktu, należy go poddać czterem testom:
  • W/K = starzenie w cieple/zimnie (+120°C/-20°C)
  • KFW = cykl kondensacji DIN 50 017 - KFW
  • SO2 = test Kesternicha zgodnie z normą EN ISO 6988 - KFW 0.2 S
  • SS = słona mgła z roztworu NaCl (5%) DIN 50 021 - SS
Klasy CRC określa się od 1 do najwyższego poziomu 4. W każdym teście musi być wykonana pewna liczba rund (1 runda = 24 godziny testu). Wyniki służą do sklasyfikowania produktu w tabeli CRC, a tym samym określenia jego klasy CRC.

Up