Es conveniente que revisemos las ventajas y desventajas de cada uno para ir formando una idea final y los factores que son necesarios considerar cuando nos hacemos esta pregunta.
Ventajas
Actuadores Eléctricos
- Poseen alta precisión y aplican una fuerza igual en ambas direcciones.
- Usan energía eléctrica únicamente cuando cambian de posición.
- Son compatibles con casi todos los tipos de válvulas de diferentes rangos de presión y aplicaciones.
- Pueden trabajar con diferentes rangos de torque, desde aplicaciones muy sencillas de 30 Nm hasta aplicaciones muy grandes hasta de 675.000 Nm.
- Son compatibles con todos los sistemas electrónicos de control.
- No requieren una traducción de la señal desde los sistemas electrónicos de control.
- No es necesario revisar toda la ingeniería nuevamente para implementar un actuador eléctrico, sino que se incorpora al sistema de control actual.
- Pueden llegar a ser herméticos y aprueba de explosión.
- Los actuadores eléctricos poseen un sistema de seguridad en caso de falla eléctrica.
- No requieren de mantenimiento constante sino por periodos largos de tiempo logrando así un bajo costo en mantenimiento.
Actuadores Neumáticos
- Son capaces de lograr un cambio de posición rápido.
- Son fáciles de reparar y remplazar debido a su funcionamiento simple.
- Los actuadores neumáticos son inmunes a las perturbaciones electromagnéticas.
- Los costos de instalación de los actuadores neumáticos normalmente son menores a comparación de los actuadores eléctricos.
Desventajas
Actuadores Eléctricos
- Los actuadores eléctricos suelen ser más costosos que los actuadores neumáticos.
- Los costos de instalación de los actuadores eléctricos normalmente son mayores a comparación de los actuadores neumáticos.
- Son un poco más lentos para cambiar los estados de posición a diferencia de los actuadores neumáticos.
Actuadores Neumáticos
- Requieren un sistema de aire comprimido (compresor, válvulas de regulación, unidad de mantenimiento, filtros, etc.)
- Los sistemas neumáticos requieren de mantenimiento contante para ajustes e inspección de líneas de distribución de aire comprimido y eso repercute en un mayor costo por mantenimiento.
- El sistema de generación de aire comprimido consume mayor energía eléctrica a largo plazo.
- Se estiman perdidas de energía aproximadas de 40% por a las pérdidas que existe en el sistema debido a que el aire comprimido se descarga en la atmosfera y se debe volver a generarlo.
- Los contaminantes pueden fácilmente entrar al sistema, bloqueando la línea o dañando a los componentes neumáticos.
- La conversión de señales electrónicas a neumáticas o viceversas reducen la precisión de posicionamiento
- Los actuadores neumáticos son utilizados en únicamente de aplicaciones de torque bajo.
- Los actuadores neumáticos generalmente no pueden ser operados manualmente en caso de una operación de emergencia. No hay un volante con reducción de engranaje requerido.
Como se pudo evidenciar realmente los actuadores eléctricos presentan mayores ventajas para automatizar las válvulas en diversas aplicaciones industriales, esto fomentado principalmente por el bajo costo de mantenimiento, la flexibilidad de incorporación a un sistema de control sin necesidad de elementos de conversión de señales y el bajo consumo de energía y mejor aprovechamiento a largo plazo.
¡Clientes satisfechos con las soluciones adecuadas!
Compartimos una de las muchas aplicaciones realizadas de forma exitosa con actuadores Eléctricos AUMA.
En esta oportunidad, una planta generadora hidroeléctrica, que controla la producción de energía en función al volumen de agua que ingresa hacia las turbinas hidráulicas.
El principio de funcionamiento de una generadora hidroeléctrica es el siguiente: el agua es almacenada en grandes volúmenes en embalses o represas donde inicia la toma de agua, que pasa por una tubería de alta presión hasta el centro de máquinas, en esta aplicación en especifico la presión en la línea es de 40 bar en una tubería DN600 o superior, al llegar al centro de máquinas deben pasar por varios elementos donde realmente se transforma la energía mecánica en electricidad.
El centro de máquinas tiene una válvula principal, que controla el ingreso de agua hacia el sistema, tras su paso por está válvula, el agua va hacia una turbina hidráulica, cuyos alabes reciben el agua y el movimiento de rotación en esta turbina es transmitida, inicialmente al multiplicador y finalmente al generador eléctrico, que transforma la energía mecánica obtenida de la rotación de la turbina en fuerza electro motriz, y por ende en energía eléctrica.
Nuestro caso que éxito está en el primer componente de el centro de máquinas descrito, la válvula principal tipo cortina, que habilita o deshabilita el paso de agua al proceso de generación de energía; junto a una válvula Bypass instalada en paralelo que tiene principalmente la función de disminuir la presión para minimizar el Golpe de Ariete en la válvula principal.
La válvula principal tipo cortina DN600 fue automatizada con un conjunto de Actuador Multivueltas SA14.6 + caja de Engranes GK30.2 + Unidad de Control AC01.2 de la siguiente manera:
El torque de la válvula aproximado es de 1000 Nm, sin embargo, tenemos que seleccionar el actuador con un sobredimiensionamiento debido al golpe de ariete inicial en la apretura de la válvula, normalmente del 20%, en esta oportunidad trabajamos sobre un torque de 1300 Nm, en base a este dato realizamos la selección del actuador. Se seleccionó un actuador modelo SA14.6, cuyo torque nominal alcanza a los 50Nm, en trabajo conjunto a una caja de engranes GK30.2, con la que se obtendrá un torque final de 1600 Nm, suficiente para accionar con tranquilidad nuestra válvula.
Este actuador trabaja de forma conjunta con una Control de Actuador AC01.2, que muestra en pantalla local el estado de la válvula (abierto – cerrado) pero además nos muestra el estado del actuador y alarmas que pudieran presentarse. Todos estos datos son comunicados mediante protocolo Modbus RTU hacia un tablero de control que se integra al SCADA de esta planta y permite la operación remota (incluso desde oficinas de otra ciudad) del actuador instalado.
De forma paralela, se tiene una válvula Bypass DN100, cuyo principal objetivo es liberar la presión en la línea, esta es una válvula tipo bola, que se requiere también sea operada con un actuador, se seleccionó un actuador de la línea AUMA Industry & Marine EQ600 que realiza un trabajo de apertura-cierre; apertura inicial, antes de la válvula principal hasta regular la presión en la línea y posterior cierre una vez que la válvula principal sea abierta. Comandado también desde el tablero de control. Cabe resaltar que ambos actuadores tienen la opción de operación manual mediante un volante para los casos en que así se requieran.
Somos expertos en provisión e instalación de Válvulas y Actuadores
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