电动高温蝶阀在启闭过程中,驱动扭矩随阀板转角变化呈现特定的曲线规律,执行器的选型需要与这一扭矩特性相匹配,以保证阀门可靠动作。
在阀门全关位置,密封副处于最大压紧状态,开启瞬间需要克服密封面间的静摩擦力,因此开启扭矩通常是整个行程中的最大值。随着阀板逐渐打开,密封面脱离接触,摩擦力迅速下降。当阀板旋转到一定角度后,介质流动产生的液动力开始作用,扭矩可能出现第二个峰值,这个峰值的大小与介质流速和压差有关。接近全开位置时,液动力逐渐减小,扭矩回落至较低水平。
关闭过程的扭矩曲线与开启过程不完全重合,由于密封副的弹性滞后和介质阻尼,关闭扭矩通常略小于开启扭矩。了解这一特性对于设定执行器的过力矩保护值很重要。过力矩保护值应设定为开启扭矩峰值的一点二倍,既能保证阀门正常启闭,又能在卡涩时及时切断电源,防止损坏阀门或执行器。
执行器的输出扭矩需要覆盖阀门在全行程中的最大扭矩,并留有一定余量。对于高温工况,由于材料高温软化、热膨胀导致摩擦增大等因素,阀门扭矩会随温度升高而增加。因此,选型时应按工作温度下的扭矩值考虑,而不是常温下的数值。经验表明,高温下的扭矩可达常温下的数倍,具体倍数与材料和结构有关。执行器样本上通常提供不同温度下的扭矩修正系数。
电动执行器的输出特性有恒定扭矩型和恒定转速型之分。对于高温蝶阀,采用恒定扭矩型执行器较好,因为它能在整个行程中提供稳定的输出力,不会因负载变化而减速。而恒定转速型执行器在扭矩增大时会出现转速下降甚至停转,不适合大扭矩波动的场合。
执行器的防护等级和防爆等级需要根据安装环境选择。室内干燥环境可选IP等级较低的普通型;室外或潮湿环境需IP等级较高的防水型;在存在可燃气体的区域,必须选用防爆型执行器,且电缆入口需要采用防爆密封接头。
此外,执行器的控制方式应与工艺要求匹配。开关型执行器只需提供全开和全关两个位置,适用于切断用途。调节型执行器需要接受模拟信号,并能根据信号指令停留在任意中间开度,适用于流量调节。调节型执行器还应配置位置反馈模块,将实际开度信号送回控制系统,形成闭环控制。