AUMA：通过变速执行器防止水锤

        水锤可能是泵系统中的一个主要问题，并且应该是设计师们考虑的一个问题。如果不加以解决，它可能会导致一系列问题，从损坏管道和支架到破裂和断裂的管道部件。最糟糕的情况是，它甚至可能会对工厂人员造成伤害。

        AUMA执行器有限公司提供了一系列高性能执行器解决方案，能够精确和有同情心地控制阀门和闸门的开启和关闭速度，在流量控制、减少水锤和平静的网络性能方面提供了显着的益处。

        盐水井口及相关管道和已安装的执行器

        什么是水锤？

        水锤可能发生在任何管道内的任何流体中，但其严重程度取决于流体和管道的条件。水锤发生在管道中的流体压力和流量突然增加时，导致压力或力的快速变化。非常高的压力可能导致管道故障，例如泄漏接头或破裂管道。支撑组件也可能受到涌流或突然流动反转的强大力量的影响。


        水锤可能是许多应用中的一个重要问题。如果每当阀门关闭时，阀座都被硬驱动到其终止位置，则阀座可能会受到影响。可变速执行器为控制工程师提供了在周期的不同点上指定执行速度的机会。可变速执行器可以设置为在阀门通过其大部分周期快速移动，接近关闭位置时减慢速度，从而最小化水锤问题并延长阀座的使用寿命。对于紧急情况，仍然可以指定“快速关闭”速度。


        此图表说明了对执行器进行编程，在常规开启（绿色）/关闭（蓝色）和紧急关闭（红色）阀门时使用不同的速度。

        水锤如何发生，以及后果是什么？

        公用事业和泵站广泛认识到在泵站中控制水锤的重要性。每当泵的条件加速或阻碍流体时，或者阀门位置发生变化时，都会增加压力。在正常操作条件下，这种压力很小，变化速率很缓慢，使水锤几乎不可检测。在某些情况下，可能会产生显着增加的压力，并且支撑力可能足以超过设计规格。快速开启或关闭阀门会在管道中产生压力瞬变，导致压力远高于稳态值，引起水涌，可能会严重损坏管道和过程控制设备。


        如何预防水锤

        泵启动/关闭、停电和线路阀门的突然开启/关闭是典型的水锤触发器。流动圆柱状流体柱的简化模型类似于金属缸体突然被混凝土墙停止。在泵系统中解决这些水锤挑战需要减少其影响或防止其发生。在开发泵系统时，系统设计师需要记住一些解决方案。压力罐、浪涌室或类似的蓄能器可用于吸收压力浪涌，这些都是防止水锤的有用工具。但是，通常最好的策略是首先防止发生压力浪涌。这可以通过使用可变速执行器来控制泵出口处阀门的关闭速度来实现。

        可变速执行器减轻水锤影响的优势

        改善阀门调制是应考虑解决泵系统中水锤问题的几种解决方案之一。可变速执行器和控制器为泵系统设计师提供了灵活性，可以持续控制阀门的操作速度和达到设定点的准确性。这使可变速执行器成为减少水锤机会的完美解决方案。

        此外，可变速执行还可以提供紧急安全关闭。通过使用泵站紧急发电机继续运行的能力，执行技术可以提供故障安全选项。换句话说，如果发生停电，执行器将使用UPS系统的电源在不同的速度下进行紧急关闭，从而允许系统排水。可以为关闭/打开方向和紧急模式单独编程定位时间曲线。

        执行器及其控制的进步为防止水锤提供了机会。以下示例探讨了解决水锤是一个关键要求的情况。从高容量泵进行流量控制至关重要的是线性特征。

        可变速执行 - 过程控制和泵保护


        柴郡的一家化学公司运营着数百个卤水井，每个卤水井都使用泵将卤水从井中转移到饱和器单元。使用执行器驱动泵送回收蝶阀来控制流量。在正常操作下，当检测到减少流量时，控制阀的执行器在80秒的时间内打开。但是，如果检测到反向流量，则需要在十秒钟内关闭阀门以保护泵。开启、关闭和紧急关闭需要不同的执行速度，以确保泵的保护。

        AUMA安装的可变速执行器能够提供最多七种不同的开启/关闭速度。这些可以独立编程用于开放、关闭、紧急开放和紧急关闭。

        AUMA可变速多回转执行器是控制开关运行情况的同情解决方案。这种执行器设计可以从初始位置提供软启动，并在到达终止位置时提供软停止。这种控制水平避免了机械压力浪涌（即水锤），从而有助于过早组件退化。可变速执行器提供此类控制的能力对维护间隔和延长系统组件的寿命产生积极影响。

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