Ventilskolan: Hur fungerar en kondensatavledare?
Flänstabell
I det här inlägget går vi igenom grunderna för manöverdon (också kallade don, ställdon, vriddon) till ventiler. Ämnet är både brett och djupt och vi kommer här att skrapa lite på ytan, det finns många fler typer och specialvarianter på marknaden än de vi tar upp i det här inlägget.
Vi tittar på:
Konstruktion
Kommunikation
Utföranden
Dimensionering
Checklista: Manöverdon
Vad är ett manöverdon?
Ett manöver- eller ställdon är helt enkelt en "motor", vilken används för att vrida din ventil. Manöverdon är avsedda för huvudsakliga funktioner: on/off eller reglering.
On/off är helt enkelt till för att öppna och stänga en ventil.
Vid reglering rör sig ventilen i flera olika lägen, emellan öppet och stängt, för att släppa igenom rätt mängd media. Grovt sett skiljer vi på vanlig reglering och kontinuerlig reglering. Vid kontinuerlig reglering behöver manöverdonet göra väldigt många så kallade "inkopplingar" (förflyttningar) per timme, jämfört med den "vanlig" reglering där ventiler står still oftare.
Olika applikationer ställer olika krav på manöverdonet, det är därför viktigt att först klargöra vad du vill att donet ska utföra!
Konstruktion
Manöverdonens konstruktion delas huvudsakligen upp i två typer: 90°-don och flervarviga.
90°-don
Vrider sig endast 90°
Kan endast manövrera 90°-ventiler (exempelvis vridspjäll och kulventiler)
Flervarviga-don
Roterar X antal gånger för att manövrera ventiler (beroende på storlek)
Lämpar sig för flervarviga ventiler (exempelvis kägelventiler och reglerventiler) men även 90°-ventiler om man lägger till en växel.
Det flervarviga donet består av en motor, växel och manövermodul. Det 90° är helt integrerat.
Det finns också flervarviga-don i mer kompakta utföranden än exemplet som visas ovan. Dessa varianter är ofta fabrikatsspecifika.
Här är ett exempel på ett flervarvigt don för en reglerventil.
Kommunikation
Hur styrs ett manöverdon?
Ett manöverdon används för att få vår ventil att göra det vi vill (öppna/stänga eller reglera) och för att styra ventilen behöver vi kommunicera med donet. Det finns flera olika alternativ för styrning, beroende på hur precis och flexibel den behöver vara.
Vanligt sätt för styrning är följande signaler:
0-10 v
4-20 mA
Det finns också något som kallas fältbuss. Det är ett kommunikationsprotokoll för styrning av olika typer av industriell utrustning, ofta med hjälp av ett PLC (Programmable Logic Controller). Det finns många olika standarder, här är några av de vanligare:
Profibus
Profinet
MODbus
HART
Utföranden
Vi sa tidigare att manöverdon finns i två huvudsakliga varianter, 90°-gradiga och flervarviga. Dessa kan sedan brytas ner i olika utföranden och don-typer. Vilken du bör välja beror på helt på applikation och hur ditt övriga system är uppbyggt.
Vi går igenom fem vanliga utföranden:
1. Elektriskt - 90°
2. Elektriskt - Flervarvigt
3. Pneumatiskt - 90°
4. Pneumatiskt - Flervarvigt
5. Hydrauliskt - 90°
De olika typerna har för- respektive nackdelar och lämpar sig för olika typer av applikationer och situationer. Det finns andra typer av don på marknaden, men här fokuserar vi på de vanligast förekommande.
1. Elektriskt manöverdon - 90°
Ett mycket vanligt förekommande manöverdon med ett stort urval av möjligheter för styrning. Finns för såväl on/off som reglering och är vanliga på framförallt mindre kul- och spjällventiler.
Fördelar +
Finns i många olika prisklasser
Kompakta
El finns normalt tillgängligt överallt
Enkel nödmanöver med handratt
Nackdelar -
Svårt att få till bra "fail safe"-funktion med fjäderretur (blir tunga och dyra don)
2. Elektriskt manöverdon - Flervarvigt
De flervarviga manöverdonen är vanliga vid krävande applikationer och där krav ställs på hög flexibilitet och driftsäkerhet.
Den här typen av don består av en manövermodul, själva donet (en flervarvig motor) och en växel för att uppnå rätt moment eller omvandla den flervarviga rörelsen till 90° manöver.
Fördelar +
Modulär uppbyggnad
Möjlighet till väldigt höga moment med hjälp av olika växlar
Många kommunikationsalternativ
Slitstarka
Exakt reglering
Enkel nödmanöver med handratt
Nackdelar -
Skrymmande
Tunga
Saknar fjäderretur
3. Pneumatiskt manöverdon - 90°
Pneumatiska manöverdon delas upp i två huvuddelar, dubbel- (DA) och enkelverkande (SR). Med ett dubbelverkande don behöver du trycka luft in i donet både för att stänga och öppna. Med ett enkelverkande don behövs luft endast åt ett håll, det andra hållet sköts med fjädrar. Generellt kan sägas att dubbelverkande (DA) klarar högre moment vid mindre don-storlekar, medans du behöver gå upp i don-storlek för att få samma moment med fjäderretur (SR).
Fördelar +
Kostandseffektiva
Väl fungerande fjäderretur i alla storlekar
Många kommunikationsalternativ
Stänger snabbt!
Nackdelar -
Skrymmande vid höga moment
Kräver tryckluft
4. Pneumatiskt manöverdon - Flervarvigt
Pneumatiska manöverdon finns också som flervarviga och används då främst till reglerventiler. Den här typen av don manövreras genom att tryckluft påverkar en gummibälg, vilken i sin tur snurrar donets axel och vrider ventilen. För retur-manövern används fjädrar, vilka pressar bälgen uppåt.
Fördelar +
Lämpar sig väl för reglering
De mindre storlekarna är kompakta
Nackdelar -
Skrymmande vid höga moment
Kräver tryckluft
5. Hydrauliskt manöverdon - 90°
Det hydrauliska manöverdonet är i grund och botten en vridcylinder. För att manövrera från öppet till stängt trycks olja genom donet med hjälp av en hydraulpump.
Ett hydrauliskt manöverdon består av själva donet (vridcylindern), en medbringare (spindeladapter) och en montageadapter (skapar mothåll för donet). Hela paketet monteras sedan på ventilens toppfläns (f-fläns). Medbringaren bearbetas efter den aktuella ventilens axel.
Fördelar +
Väldigt robusta
Dränkbara
Höga moment i kompakt format
Stänger snabbt vid behov (högre oljetryck)
Nackdelar -
Kostsamma för miljöer där dess styrkor inte kommer till sin rätt
Kräver en hydraulpump / hydrauliksystem
Dimensionera
Vilket manöverdon ska du välja?
Det finns två huvuddelar i arbetet med att välja ut och dimensionera ett manöverdon: val av manöverdon och mekanik.
Val av manöverdon
Först behöver du fundera på vilken typ av manöverdon den aktuella applikationen kräver.
Ska donet vara för on/off eller reglering?
Vilken typ av manöverdon - Elektriskt, pneumatiskt eller hydrauliskt?
Vilken typ av kommunikation?
Vilken miljö ska donet monteras i (utomhus, inomhus, under vatten, EX-klass, IP-klass osv)?
Mekanik
För att montera ett manöverdon på en ventil behöver delarna passa rent mekaniskt. Det kan verka krångligt, men grunderna är egentligen enkla: Tänk pussel!
Donet måstew vara tillräckligt starkt för att vrida ventilen, alltså klara tillräckligt högt vridmoment i Nm. Glöm inte att lägga till säkerhetsmarginal om ventiltillverkaren inte uttryckligen gjort det (15-25 % beroende på ventiltyp)
Donet måste greppa ventilens axel för att kunna vrida
Donet måste sitta fast på ventilen för att skapa mothåll vid manövern
Ditt mål i dimensioneringsfasen är att bli helt säker på att donet går att montera på manöverdonet. För att säkerställa det behöver du veta följande:
Toppfläns (f-fläns) - Passar ventilens toppfläns med donet (Ex. F07 eller F16 enligt ISO5211:2001)?
Passar ventilens axelhöjd i donet?
Passar ventilens axeldimensioner i donet (Rund med kil, fyrkantsaxel eller dubbel D)?
F-fläns och axel med kilspår.
Generellt kan sägas att 90° elektriska- och pneumatiska don ofta går att montera direkt på ventilen medan hydrauliska och flervarvsdon alltid måste bearbetas före montage (levereras ofta med obearbetade medbringare).
Tips: Om du har ett elektriskt- eller pneumatiskt don där ventilens axel inte passar kan en montageadapter användas. Adaptern placeras mellan ventilens toppfläns och manöverdonet och består av en bygel och en spindelförlängare.
Sist: Vad händer om ventilen saknar toppfläns?
- Det går att montera (svetsa eller klämma) dit en eftermarknadsfläns, tala med din ventilleverantör för att avgöra om det är lämpligt på den aktuella ventilen.
Då har vi gått igenom grunderna för manöverdon!
Förhoppningsvis har du nu en grundläggande förståelse för varför manöverdon finns, hur de fungerar och hur du dimensionerar.
Vi avslutar med en checklista för nästa gång manöverdon kommer på tal i er verksamhet:
On/Off eller reglering?
Flervarvigt eller 90°?
Elektriskt, pneumatiskt eller hydraulisk?
Kommunikation?
Moment i Nm?
Toppfläns (f-fläns) på ventilen?
Passar ventilens axel?
Krävs bearbetning eller montageadapter?
