王敬衛(wèi)++盧敏源

摘 要：環(huán)境執(zhí)法人員對(duì)電動(dòng)執(zhí)行器實(shí)施的開關(guān)閥門操作是污染源總量控制的重要基礎(chǔ)工作?，F(xiàn)簡(jiǎn)述電動(dòng)執(zhí)行器的工作原理，分析其組成結(jié)構(gòu)，現(xiàn)場(chǎng)的安裝方式，校對(duì)模式，運(yùn)維工作，以及安全安裝方式，并進(jìn)行比較現(xiàn)有的手動(dòng)執(zhí)行閥門方式，分析其優(yōu)缺點(diǎn)。為今后的環(huán)境執(zhí)法提供一種自動(dòng)化的解決方案。

關(guān)鍵詞：原理；結(jié)構(gòu)；安裝方式；校對(duì)模式；運(yùn)維工作；安全

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.07.179

1 電動(dòng)執(zhí)行器在污染源總量控制系統(tǒng)中的應(yīng)用介紹

近年來，環(huán)評(píng)工作對(duì)規(guī)劃和建設(shè)項(xiàng)目實(shí)施后可能造成的環(huán)境影響進(jìn)行分析、預(yù)測(cè)和評(píng)估以后，環(huán)保部門引入了污染源總量控制的管理制度，從源頭上對(duì)污染源排放量進(jìn)行了嚴(yán)格把關(guān)。一旦確認(rèn)超總量的現(xiàn)象發(fā)生，執(zhí)法人員馬上通過污染源總量控制系統(tǒng)的遠(yuǎn)程端將閥門關(guān)死，不讓污染源進(jìn)一步的擴(kuò)散，這種方式為環(huán)境執(zhí)法提供了一種自動(dòng)化的解決方案。

2 電動(dòng)執(zhí)行器的工作原理

電動(dòng)執(zhí)行器是自動(dòng)控制系統(tǒng)中的執(zhí)行機(jī)構(gòu)和控制閥組合體。它在自動(dòng)控制系統(tǒng)中的作用是接受來自調(diào)節(jié)器發(fā)出的信號(hào)，以其在工藝管路的位置和特性，調(diào)節(jié)工藝介質(zhì)的流量，從而控制在生產(chǎn)過程所要求的范圍內(nèi)。

3 電動(dòng)執(zhí)行器的組成結(jié)構(gòu)

電動(dòng)執(zhí)行器包括執(zhí)行和調(diào)節(jié)兩大機(jī)構(gòu)組成。控制器發(fā)送電流信號(hào)給電控裝置，電控裝置控制通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)（一般為電機(jī)）的轉(zhuǎn)動(dòng)移位，執(zhí)行器將閥門開度轉(zhuǎn)到一定的位置時(shí)，通過簡(jiǎn)易的齒輪單元帶動(dòng)滑動(dòng)變阻器阻值的發(fā)生變化，經(jīng)過檢測(cè)單元對(duì)相應(yīng)位置的滑動(dòng)變阻器的阻值進(jìn)行轉(zhuǎn)換成電流或者電壓信號(hào)，反饋后比較控制信號(hào)，直到與控制器發(fā)送的電流相吻合的時(shí)候停止轉(zhuǎn)動(dòng)，這一系列被稱為調(diào)節(jié)單元。

4 電動(dòng)執(zhí)行器的現(xiàn)場(chǎng)安裝方式

總量控制系統(tǒng)中，執(zhí)行器一般安裝在介質(zhì)的流動(dòng)方向，一般和管道流量計(jì)在同一段管路上，并且需要安裝在流量計(jì)的后端，原因是執(zhí)行器的開合時(shí)候會(huì)出現(xiàn)渦流現(xiàn)象，容易在管路中產(chǎn)生一定的氣泡量，實(shí)踐安裝中，一般安裝在離流量計(jì)同一直管段的3倍管道直徑處（經(jīng)驗(yàn)值，可參考）。

5 電動(dòng)執(zhí)行器的校對(duì)方式

污染源總量控制系統(tǒng)中，執(zhí)行器在執(zhí)行過程中經(jīng)常出現(xiàn)角度的飄移，導(dǎo)致環(huán)境執(zhí)法人員無法精確的打開和關(guān)閉電動(dòng)執(zhí)行器，調(diào)節(jié)執(zhí)行器開度只要對(duì)其進(jìn)行兩點(diǎn)校正，同PH計(jì)校正原理，在關(guān)位和開位的位置處進(jìn)行校正。

6 電動(dòng)執(zhí)行器的運(yùn)維工作

執(zhí)行器在使用中需對(duì)齒輪、軸類接縫，油封等地方進(jìn)行潤滑，對(duì)于長期不動(dòng)作的閥門要進(jìn)行緩慢的步進(jìn)式開合操作，這樣既避免了電機(jī)卡死的堵轉(zhuǎn)現(xiàn)象，也保護(hù)了閥體不會(huì)因過大的力而受磨損的事故發(fā)生。

7 電動(dòng)執(zhí)行器的安全作業(yè)

根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)，交流電動(dòng)機(jī)過載保護(hù)，應(yīng)符合如下規(guī)定：短時(shí)工作或斷續(xù)周期工作的電動(dòng)機(jī)可不裝過載保護(hù)，但當(dāng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行中可能發(fā)生堵轉(zhuǎn)時(shí)，應(yīng)裝設(shè)保護(hù)電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)的過載保護(hù)。在污染源總量控制系統(tǒng)中，由于污水水質(zhì)變化平凡，電機(jī)轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)概率較大，所以有必要安裝保護(hù)器。選擇保護(hù)器的類型需跳過啟動(dòng)電流，小于堵轉(zhuǎn)電流。

以下針對(duì)單相以及三相異步電機(jī)做如下選型推薦：

（1）單相異步電機(jī)相關(guān)保護(hù)器選型。污染源總量控制系統(tǒng)項(xiàng)目中，使用的電動(dòng)執(zhí)行器最多以單相異步電機(jī)為主，保護(hù)器可以選用陶瓷保險(xiǎn)絲接入已安裝空開下的火線相。陶瓷型保險(xiǎn)絲具有無電弧及其他安全措施。（2）三相異步電機(jī)相關(guān)保護(hù)器選型。污染源總量控制系統(tǒng)項(xiàng)目中，有少量三相電動(dòng)執(zhí)行器，空開下保護(hù)器可以選用：空開和交流電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)器的整合。也可以使用空開和交流接觸器，外加熱繼電器的整合?？臻_建議使用動(dòng)力型規(guī)格。

電動(dòng)執(zhí)行器關(guān)注安全方面，特別推出兩種不同安全規(guī)格的產(chǎn)品供給我們選擇：（1）防爆、防水型。工作在石油、煤礦等環(huán)境特別惡劣的場(chǎng)所，具有防爆，防水的效果。防水的最高級(jí)別可以做到長期在水下進(jìn)行作業(yè)。（2）普通型。一般化工等制造型企業(yè)，適應(yīng)一般的場(chǎng)所使用。

8 電動(dòng)執(zhí)行器優(yōu)缺點(diǎn)

相對(duì)應(yīng)于手動(dòng)執(zhí)行閥門方式，電動(dòng)執(zhí)行器關(guān)閥具有以下優(yōu)缺點(diǎn)：

優(yōu)點(diǎn)：（1）高效執(zhí)行，精準(zhǔn)控制角度。人可以不到現(xiàn)場(chǎng)，通過網(wǎng)絡(luò)將上位機(jī)的控制信號(hào)傳遞給下位機(jī)，再通過下位機(jī)控制閥門進(jìn)行關(guān)閥操作，電動(dòng)執(zhí)行器可以執(zhí)行精確角度關(guān)閥（調(diào)節(jié)型），也可以直接進(jìn)行開關(guān)關(guān)閥（開關(guān)型）兩種方式?？刂菩盘?hào)通過物聯(lián)網(wǎng)的方式進(jìn)行傳送成為當(dāng)今自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化領(lǐng)域的一種主流方式。通過網(wǎng)絡(luò)底層傳輸路徑，將信號(hào)傳至現(xiàn)場(chǎng)，完全能達(dá)到實(shí)時(shí)性和精確性的效果。（2）安全執(zhí)行扭力，開關(guān)方便快捷?？梢愿鶕?jù)閥門大小，通過不同規(guī)格的齒輪箱進(jìn)行開關(guān)調(diào)速，用較小的力可以推動(dòng)較大的閥門閥芯，通過設(shè)置了電子行程開關(guān)作為電子限位，同時(shí)設(shè)置了機(jī)械方式的限位，安全保護(hù)超行程現(xiàn)象的發(fā)生。（3）安全電器保護(hù)。感溫探頭預(yù)埋入執(zhí)行器內(nèi)部機(jī)構(gòu)，作為測(cè)量執(zhí)行器電機(jī)堵轉(zhuǎn)的過熱保護(hù)；開過載和關(guān)過載報(bào)警，通過內(nèi)部有一定扭矩的機(jī)械結(jié)構(gòu)開關(guān)，通過電信號(hào)傳至電控板，將開過載和關(guān)過載做限位保護(hù)功能。

缺點(diǎn)：（1）安裝環(huán)境必須良好。普通型電動(dòng)執(zhí)行器安裝現(xiàn)場(chǎng)需做防潮防濕處理。特殊場(chǎng)合還需做防爆處理。現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境建議干燥，無易燃物，有一定的通風(fēng)防潮能力。（2）電子配件屬于易耗品。電子元件老化后，精度易受影響，特別是調(diào)節(jié)型產(chǎn)品；電子配件含程序軟件價(jià)格相對(duì)昂貴，故障率在運(yùn)維不到位時(shí)發(fā)生頻次較高。維護(hù)成本較高。（3）機(jī)械結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，安裝調(diào)試?yán)щy，非專業(yè)人士組裝維修困難。一個(gè)電動(dòng)執(zhí)行器內(nèi)部包含復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)，關(guān)鍵處組合電子配件的使用，涉及兩個(gè)行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)，所以非專業(yè)人員維護(hù)是一件比較困難的事情。

9 總結(jié)

作為一個(gè)執(zhí)行的終端，可能有很多故障率的發(fā)生，但是可以因?yàn)檫\(yùn)維到位以及安裝環(huán)境的合理規(guī)范，這種電控產(chǎn)品的穩(wěn)定性還是可以被保證的，可以成為環(huán)保的智能化、自動(dòng)化最基礎(chǔ)的最重要的組成部分。