電気バルブアクチュエータとは？

化学プロセス機器のバルブは、制御室から長い距離にあるか、塔や高架タンクの空気中にある場合があります。 電動バルブアクチュエータを使用すると、手動でバルブを回す必要なく、リモートで制御できます。 これらのアクチュエータはすべて電気で動作しますが、設計は大きく異なり、さまざまなバルブの用途に合わせてさまざまなサイズが用意されています。 電力は、プラント設計に応じて、直流（DC）または交流（AC）になります。 すべての電動アクチュエータの重要な要素は、利用可能なトルク、またはバルブを開閉するために電動機から利用できる力です。

バルブがめったに使用されない場合、または粘着性または研磨性の材料を取り扱う場合、バルブは最初は回転しにくい場合があります。 プラント設計者は、これらの制御の問題を防ぐために、追加のトルクを持つバルブアクチュエータを指定します。 手動制御ホイールまたはハンドルをアクチュエータに追加して、詰まったバルブを解放することができます。

バルブを固定すると、バルブを動かそうとすると、モーターが過熱して焼損する可能性があります。 モーターの保護には、過トルク、モーターの過熱、電流制限センサーなど、さまざまな方法があります。 これらはそれぞれ、過度のバルブ開放力、モーター巻線温度、または電気の流れを監視し、モーターを保護するためにモーターを停止します。 設計に関係なく、バルブのスタック故障を防ぐために、過負荷保護を備えたアクチュエータを購入する必要があります。

オンオフ電気バルブアクチュエータは、信号が送信されると、バルブを完全に開いたりオンにしたり、逆にしたりします。 通常、バルブが完全に開いているか閉じているときにアクチュエータモーターをオフにするリミットスイッチがあります。 オンオフアクチュエータは流量制御を提供せず、主に単純な制御が必要な貯蔵タンクまたは配送配管で使用されます。

比例制御は、電動バルブアクチュエータのもう1つのオプションです。 プロセスコントローラに接続されたアクチュエータは、コントローラから送信された信号に基づいて、ゆっくりと、またはより迅速に開閉するように配線できます。 これにより、バルブは反応器への原料の流れを制御したり、温度制御のために加熱または冷却液の流れを変更したり、タンクやトラックへの充填速度を制御してオーバーフローを防止したりできます。

加熱および冷却装置は、ダンパー制御とバルブ制御の両方に電動バルブアクチュエータを使用できます。 ダンパーは、炉を出るベント配管内に吊るされた金属板です。 炉のオンとオフが切り替わると、アクチュエータがダンパーを開閉して、炉から出る排気ガスを制御できます。 同様のダンパーを炉に入る新鮮な空気口に取り付けて、通常は炉から出るガスを監視するセンサーに接続されたガスまたは燃料油の燃焼に使用する空気を制御できます。 吸入空気と煙道のベント流量を調整すると、燃焼効率が最大になります。

炉のバルブ上の電動アクチュエータは、バーナーへのガスまたはオイルの流れ、または熱を得るために建物に温水を循環させるボイラーへの水の流れを制御できます。 ヒートポンプには、熱から空調に切り替えるときに冷媒の流れの方向を切り替える反転バルブがあります。 電動バルブアクチュエータは、建物内のサーモスタットにある加熱/冷却選択スイッチに基づいてバルブを制御できます。