اکچویتور چيست
عملگر یا اکچویتور (Actuator) چيست
در هر 20 کیلومتر از خطوط انتقال گاز یک شیر کنترل (Valve) نصب می شود تا جریان گاز را قطع و وصل نماید. شیرهایی که اهمیت زیادی در ایمنی این خطوط دارند. به این ولوها اکچویتور (Actuator) یا اکچویتر یا به برگردان فارسی عملگر می گویند. برای خطوط انتقال نفت و آب هم این شیرها لازم هستند.
اکچویتور وسیله ای است که تفاوت شیر کنترلی و شیر دستی را مشخص می کند. در شیر دستي (Manually operated) اپراتورها و کاکنان باید شیر را باز و بسته کنند. اما نمی شود در خطوط انتقال هر بیست کیلومتر یک شخص را قرار داد تا شیرها را باز و بسته کند. بنابراین بایستی کنترل شیرها و تحریک آنان به صورت خودکار و بدون دخالت فیزیکی انسان انجام شود. برای این کارقطعه ای به نام اکچویتور یا همان عملگر بر روی شیر صنعتی نصب می گردد.
عملکرد اکچویتور باید بسیار دقیق و بدون اشتباه باشد. به اندازه کافی سریع باشد (از نظر ایمنی، قطع سریع جریان در خطوط لوله اهمیت زیادی دارد). و با صرف کمترین انرژی ممکن کار کند (انرژی باد یا نیوماتیک). در واقع مکانیزه کردن تحریک ولوهای صنعتی که پرکاربردترین موارد مصرف اکچویتورها می باشد.
انواع اکچویتور (Actuator) از منظر عامل حرکت
از نگاه زاویه چرخش می توان اکچویتور را به دو دسته زیر تقسیم کرد:
- ساعت گرد
- پاد ساعتگرد
ساعت گرد یعنی در ابتدا در جهت ساعتگرد شیر را باز می کند. پادساعت گرد یعنی در خلاف جهت عقربه های ساعت شیر را ببندد. این تقسیم بندی کمک می‌کند تا با توجه به اینکه شیر اغلب باز است یا بسته، از اکچویتور مناسبی استفاده کرد.
از دیدگاه نوع حرکت و از نظر عامل حرکت، اکچویتور به دسته بندی های متفاوتی تقسیم می شود. در این مطلب می خواهیم انواع اکچوزتور را از نظر عامل حرکت یا نوع سیستمی که شیر را تحریک می کند بررسی کنیم که به 3 دسته کلی تقسیم می شوند:
- اکچویتور Gas Over Oil (GOV)
- عملگر برقی (ELECTRICAL ACTUATOR)
- عملگر نیوماتیکی (PNEUMATIC ACTUATOR)
- عملگر هیدرولیکی (HYDRAULIC ACTUATOR)
مزایای عملگر
- تامین انرژی موتور الکتریکی در صنعت کار بسیار آسانی است.
- از نطر اندازه این اکچویتورها کوچک هستند و این یک امتیاز به حساب می آید.
- موتور الکتریکی با کمترین نوسان ممکن انرژی الکتریکی موردنیاز را تامین می کند.
- موتور الکتریکی قطعه بسیار تمیزی است و باعث رطوبت یا آلودگی هوا نمی شود.
- وجود گیربکس باعث می شود تا سرعت موتور الکتریکی را کاهش داده و کنترل نمود.
- عملکرد موتور الکتریکی دقیق و پایدار ایست. البته وجود گیربکس به این ثبات کمک می کند.
- تعمیر و نگهداری موتورهای الکتریکی راحت و از نظر قیمت ارزان است. چون قطعات متحرک کمی دارند.
- از منظر مصرف انرژی هم بازده بالایی دارند. چون منبع تغذیه آنها برق است. بنابراین نشتی و آلودگی ندارند.
معايب عملگر
- نسبت به سایر انواع اکچویتر، اکچویترهای برقی گران قیمت تر هستند.
- در صورت انرژی الکتریکی، موتور از کار افتاده و اکچویتور در همان وضعیت باقی می ماند.
- چنانچه نیاز به تعمیر باشد احتمالا با تعویض قطعه همراه است. حتی گاهی باید خود عملگر را عوض کرد.
اکچویتور نیوماتیکی(Pneumatic actuators)
نیروی باد یا پنوماتیک نیرویی با اندازه و قدرت زیاد و در عین حال قابل اطمینان و سالم است که هیچ ضرری برای محیط زیست ندارد. به همین دلیل ااکچویتور نیوماتیکی یکی از پر کاربردترین انواع اکچویتور در صنعت است. نیروی اولیه مورد استفاده در این عملگرها نیروی باد یا فشار هواست که در کارگاه های صنعتی به راحتی یافت می شود. دلیل نام گذاری این قطعه هم همین است. این تغییرات فشار هوا در راستای تعریف شده است که باعث تولید نیروی مورد نیاز در این دستگاه می شود.
اکچویتور نیومات کم خطاترین نوع اکچویتور است. وقتی در مجاورت هوای گرم یا یک منبع گرمایی قرار می گیرد، هوای فشرده آن هم گرم شده و عملکرد اکچویتور بهبود هم می یابد. و این یک امتیاز ویژه به حساب می آید. چون خطوط لوله انتقال گاز و نفت و آب بیشتر در مناطق جنوبی ایران هستند که گرمترین و شرجی ترین منطقه کشور می باشند. به همین دلایل محبوبترین و پرمصرف ترین عملگر موجود هم به حساب می آید.
مزايای عملگر
- امکان خراب شدن آن به نسبت سایر مدل ها کم است .
- تعمیر آن کار ساده ای است و هزینه نگهداری زیادی هم ندارد.
- قیمت نسبتا ارزانی هم دارد. چون تهیه هوای فشرده آسان و ارازن است.
- عملکرد آن راحت است و هوای خارج شده و اصافی دستگاه به راحتی به هوای آزاد بر می گردد.
- در انواع شیرهای صنعتی با اندازه های متفاوت و همچنین شیرهای با حرکت دورانی و خطی به کار می رود.
معایب عملگر
- با توجه به نیروی تقریبا کم سیستم‌های پنوماتیکی نمی‌توان از آنها برای شیرهای بزرگ که برای باز و بسته شدن نیاز به گشتاور زیادی دارند استفاده کرد.
- هوای مورد استفاده باید به دور از هر گونه ناخالصی و مواد خارجی باشد. اگر چنین نباشد یا هوا به اندازه کافی خشک نباشد، قطعات موتور در معرض خوردگی قرار می گیرند. از طرفی ثابت نگه داشتن تراکم هوای فشرده کار آسانی نیست و نمی توان میله شیر متصل به پستون را در یک وضعیت ثابت و دقیق نگه داشت. بنابراین در بسیاری مواقع نیروی هوای فشرده توانایی چرخاندن میله شیرهای بزرگ را ندارد.
عملگر هیدرولیکی
کاربرد این اکچویتورها در شیرهای صنعتی بزرگ است. به این دلیل که توانایی این را دارند که گشتاور زیادی ایجاد کنند. با توجه به این به نسبت سایر عملگرها گران قیمت تر است. دلیل عمده خرابی یک اکچویتور هیدرولیکی بیشتر در نتیجه روغن ریزی می باشد.
مزايای عملگر
- عملکرد پایدار و با ثباتی دارند.
- نیروی زیادی را می توانند تولید کنند.
- عایق کاری آنها کار کم هزینه ای است.
- فشار هیدرولیکی را می توان ذخیره کرد.
- در محیط های مرطوب به خوبی کار می کنند.
معایب عملگر
- انرژی جنبشی یک اکچویتور هيدرولیکی کم است.
- تعمیر آن زمانبر و پیچیده بوده و هزیته بالایی هم دارد.
فاکتورهای موثر در انتخاب یک عملگر مناسب
با توجه به نوع نیاز و کاربری می توان اکچویتور مناسب را انتخاب نمود. نوع شیری که عملگر می خواهد آن را تحریک کند یا گشتاوری که آن شیر برای باز و بسته شدن نیاز دارد بسیار تاثیر گذار است. همچنین اینکه شیر صنعتی از نظر گرما و رطوبت و… در چه محلی نصب شده است و یا باید تا چه میزان باز شود یا بسته شود همه عوامل مهمی در انتخاب عملگر هستند.
به طور خلاصه از مهمترین این عوامل می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- گشتاور خروجی که اکچویتور تولید می کند.
- نوع و اندازه شیری که قرار است اکچویتور به آن متصل شود.
- زاویه چرخش اکچویتور که بتواند به اندازه نیاز شیر را باز کند یا ببندد.
- محیط کار از نظر فشار، دمای محل و میزان رطوبت و شرجی بودن بسیار تعیین کننده است.
نتیجه گیری
پپکو امیدوار است با همدلی و وفاق ملی در حمایت از تولید ملی و در سالی که مزین به نام دانش بنیان است، و اعتماد و اقبالی که دولت و شرکت های دولتی و خصوصی و نیمه خصوصی نفتی، گازی، پتروشیمی و…در استفاده از محصولات با کیفیت داخلی از خود نشان می دهند، بتواند بهتر و پر سرعت تر از قبل در این مسیر تولید ملی این کالای کاربردی گام بردارد. تا علاوه بر خودکفا شدن ایران در ساخت انواع اکچویتور بتواند در صادرات آن و ارز آوری به کشور هم سهیم بوده و نقش بیشتری هم در ایجاد اشتغال هموطنان ایفا کند.
