Высокие технологии и роботизация все больше заменяют работу человека и проникают даже в такие, казалось бы простые устройства, как запорная арматура. И задвижка с электроприводом тому яркий пример.
Холодное, горячее водоснабжение не сможет работать правильно без грамотно смонтированной и правильно подобранной арматуры.
Поэтому важно понимать особенности эксплуатации привода открытия и закрытия, а также его устройство и принцип работы.
Что это такое и зачем она нужна?
Задвижка, которая имеет в конструкции электрический привод, применяется на трубопроводах водоснабжения и канализации.
Также это оборудование устанавливают в системах кондиционирования и даже отопления. Это возможно при условии, что в трубопроводах не циркулируют химические, агрессивные жидкости.
Устройство арматуры задвижки с электроприводом позволяет системе функционировать эффективно.
Наличие электроприводов значительно упрощают управление системой отопления, водоснабжения и т. д. Если раньше приходилось отвинчивать вентиль вручную, то сейчас эту работу выполняет механизм. Такую запорную арматуру сегодня применяют на многих промышленных предприятиях. Особенно целесообразно устанавливать это оборудования в местах, небезопасных для доступа человека.
Принцип работы и устройство
Представленное оборудование работает в разной рабочей среде (вода, пар, масло нефть и т. д.). При выборе того или иного агрегата нужно учитывать, для какой среды разработан конкретный механизм.
Некоторые модели электроприводов для задвижки приводят конструкцию в два положения (открыто или закрыто). Но есть агрегаты, рассчитанные для работы в промежуточных положениях.
Спектр положения их заглушек шире.
Изделие имеет корпус и фланцы. Соединение бывает параллельным, либо под углом. Дополнительную герметизацию обеспечивают уплотнители.
Между корпусом и крышкой также установлена прокладка в виде кольца. Она препятствует подтеканию жидкости.
Задвижки оснащаются асинхронным электрическим двигателем (АСВ) с ротором короткозамкнутого типа. Мотор сочленен с червячным редуктором. Электропривод включает в себя выключатель ВП-700, а также ручной дублер.
Механизм оснащен поворотным диском. Он подает или перекрывает подачу внутренней среды (пар, вода масло и т. д.). За это отвечает контрольный блок и датчики. Запорный механизм приходит в движение только после получения соответствующего сигнала.
Движение заглушки обеспечивается штоком или шпинделем. Деталь образует вместе с гайкой резьбовую пару. Если шпиндель не выпирает, это оборудование не устанавливают на ответственном объекте. Ходовый механизм находится внутри, что усложняет его ремонт и обслуживание.
Механизм срабатывает из-за изменений температуры, давлениия или расхода жидкости трубопровода. Сигналом для перемещения заглушки может быть состояние насосов, вентиляторов.
Технические характеристики
При выборе модели учитывают, в каких условиях она будет эксплуатироваться (в помещении, на улице или под навесом). Если в маркировке есть буква «У» и цифры 1 или 2, оборудование используют при температуре окружающей среды от −40°С до +40°С.
Обозначение «УХЛ» говорит о возможности применения аппаратуры при температуре от −60°С до +40°С. В южных регионах устанавливают приборы с маркировкой «Т». Они могут функционировать при температуре от −10°С до +50°С.
У каждого климатического исполнения есть некоторый температурный запас.
Диаметр арматуры выбирают в соответствии с особенностями трубопровода. Минимально этот показатель составляет 40 мм, а максимально — 600 мм и более.
Для самого небольшого стандартного прибора максимальный момент составляет 60 Н-м, номинальный ток — 1,7 А. Самый габаритный агрегат имеет максимальный момент 1000 Н-м, а номинальный ток — 7,6 А.
В таблице далее приведены основные характеристики существующих моделей:
| Наименование | Ду | Материал корпуса | Pn (РУ) | Рабочая среда | Цена, тыс. руб. |
| 30с541нж | 300-1000 | Сталь | 16 | Вода пар, нефтепродукты, неагрессивные вещества (газ, жидкость) | 85-955 |
| 30с941нж | 50-1000 | Сталь | 16 | Вода пар, нефтепродукты, неагрессивные вещества (газ, жидкость) | 4,2-890 |
| 30с564нж | 300-1000 | Сталь | 16 | Вода пар, нефтепродукты, неагрессивные вещества (газ, жидкость) | 70-1044 |
| 30с964нж | 50-1000 | Сталь | 16 | Вода пар, нефтепродукты, неагрессивные вещества (газ, жидкость) | 5,8-938 |
| 30с515нж | 50-400 | Сталь | 16 | Вода пар, нефтепродукты, неагрессивные вещества (газ, жидкость) | 5,5-104 |
| 30с999нж | 50-250 | Сталь | 25 | Вода пар, нефтепродукты, неагрессивные вещества (газ, жидкость) | 6,3-37,9 |
| 30с915нж | 50-400 | Сталь | 40 | Вода пар, нефтепродукты, неагрессивные вещества (газ, жидкость) | 6-200 |
| 30с576нж | 50-400 | Сталь | 63 | Вода пар, нефтепродукты, неагрессивные вещества (газ, жидкость) | 11-279 |
| 30с976нж | 50-400 | Сталь | 63 | Вода пар, нефтепродукты, неагрессивные вещества (газ, жидкость) | 9,6-355 |
| 30ч906бр | 50-400 | Чугун | 10 | Вода пар, газообразные среды, нефтепродукты | 2,8-23,5 |
| 30ч915бр | 50-1400 | Чугун | 10 | Вода пар | 148-1597 |
| 30ч925бр | 50-1600 | Чугун | 2,5 | Вода пар | 132,5-2211 |
| 31ч917бк | 50-400 | Чугун | 10 | Вода пар | 4,6-70 |
| 30лс964нж | 50-400 | Легированная | 25 | Вода пар, нефтепродукты, неагрессивные вещества (газ, жидкость) | 6,8-189 |
| 30лс915нж | 50-400 | Легированная | 40 | Вода пар, нефтепродукты, неагрессивные вещества (газ, жидкость) | 8,5-373 |
| 30лс976нж | 50-400 | Легированная | 63 | Вода пар, нефтепродукты, неагрессивные вещества (газ, жидкость) | 13-405 |
| 30лс941нж | 50-1200 | Легированная | 16 | Вода пар, нефтепродукты, неагрессивные вещества (газ, жидкость) | 6,5-457 |
| 30нж941нж | 50-500 | Нержавейка | 16 | Вода пар, нефтепродукты, агрессивные вещества, кислоты | 18-833 |
| 30нж915нж | 50-600 | Нержавейка | 40 | Вода пар, нефтепродукты, агрессивные вещества, кислоты | 23,2-1778 |
| 30нж976нж | 50-500 | Нержавейка | 64 | Вода пар, нефтепродукты, агрессивные вещества, кислоты | 33-1151 |
Схема автоматического режима
Автоматическая схема управления задвижкой происходит без вмешательства в процесс оператора. Чтобы включить этот режим, перемещают переключатель 1ПУ в положение «Автомат». Также нужно передвинуть тумблер ВК во включенное положение. Выключатель 1ВБ нужно выключить, а 2ВБ — включить.
Команда подается в зависимости от величин параметров при помощи замыкания контактов 1РК или 2РК. Сигнал включает реле 1РП или 2РП. После этого магнитные пускатели получают соответствующую команду. Они выполняют либо полное открытие, либо полное закрытие задвижки. Контролируют команды благодаря загоранию ламп ЛО, ЛЗ.
В схему включен переключатель коррекции момента. Для обозначения действия применяется световая индикация. В некоторых моделях предусмотрен термовыключатель для защиты от перегрева. Они дополнительно оснащаются системой автоматического сброса. Ее следует подсоединить, чтобы сохранить гарантию на аппаратуру.
Особенности наладочного режима
Наладочный режим нужен для проверки работы механизмов после ремонта или установки. Сначала тумблер 1ВБ устанавливают во включенное положение. Питание подается после включения тумблера АВ. Чтобы проверить работу электродвигателя, нажимают кнопку 4КУ. Задвижка должна открыться.
Вследствие этой команды замыкается контакт ПО1, команда запоминается. Закрытый контакт ПО2 размыкается. Это необходимо для избегания подачи ложного сигнала.
Далее ПО3 замыкает 3 силовых выключателя. Когда задвижка доходит до своего крайнего положения, срабатывает ограничитель, что значительно продлевает срок службы механизма. Чтобы закрыть задвижку, нажимают кнопку 5КУ.
Защита электропривода при помощи ПКП1
Максимальную защиту пускателей обеспечивает прибор ПКП1. Он защищает механизм и электропривод от заклинивания. Концевые выключатели не задействуются. ПКП1 автоматически выключает клапан электропривода в момент, когда задвижка достигает крайнего положения.
Также прибор выполняет контроль и индикацию положения задвижки. Он останавливает управление приводом и выдает сигнал об аварии.
Разновидности, плюсы и минусы
Сегодня выпускают механизмы с задвижкой из разных материалов. Наиболее популярными являются чугунные и стальные клиновые задвижки.
Также эти детали создаются из бронзы и латуни. Они применяются в системах с жесткими требованиями ТУ, изготавливаются в муфтовом исполнении. Гораздо чаще встречаются в применении задвижки чугунные и стальные.
Многооборотные
Более сложной системой дистанционного считывания сигналов отличаются многооборотные аппараты. Они позволяют установить заслонку в любом положении. Если обычные модели позволяют остановить ее только в двух положениях (открыто или закрыто), то в этой группе возможностей для промышленного использования гораздо больше.
Взрывозащищенные
Клиновая арматура взрывозащищенных моделей отличается повышенной защитой от неблагоприятных воздействий. Это оборудование применяется в нефтяной, химической, газовой отрасли.
Также можно устанавливать его во взрывоопасных зонах.
Интегрированные
Такие агрегаты изготавливают с использованием специального контроллера, сообщающийся с АСУ. Благодаря системе датчиков проводится контроль состояния потока. В таких моделях программирование выполняется дистанционно при помощи компьютерной программы. Это один из самых современных видов.
Дополнительные устройства
Электрический шкаф применяется для управления электрическим приводом на обводной линии узла водоснабжения в комплексе с автоматикой, которая необходима для противопожарной защиты.
Еще одним дополнительным элементом является колонка управления. Она позволяет выполнять автоматическую или ручную настройку механизма, который находится под землей дистанционно.
Применение
Основной областью применения представленных агрегатов являются системы холодного и горячего водоснабжения, отопления, канализации, а также вентиляции, кондиционирования. Здесь требуется установка контролирующего оборудования, которое осуществляет свою работу удаленно.
Срок службы и установка
В среднем срок службы оборудования составляет 10 лет. Установку выполняет обученный персонал на производстве в соответствии с инструкцией и требованиями производителя.
При выявлении дефектов запрещается их самостоятельное устранение.
Средние цены
Стоимость запорной арматуры с электрическим приводом зависит от многих факторов. Она варьируется от 45 до 300 тыс. руб. Стоимость каждой модели была приведена выше.
На этом мы будем заканчивать наш обзор. Если статья была вам интересна — подписывайтесь на обновления сайта и делитесь с коллегами нашими статьями. До встречи!
(1
Типы и особенности электроприводов для запорной арматуры
Электроприводы получили широкое применение в сфере автоматизации процессов управления трубопроводными системами и используются сегодня в самых разных сферах хозяйственной деятельности.
Они обеспечивают оперативное дистанционное регулирование объемов и давления рабочей жидкости, перемещаемой по трубопроводу, а также контроль состояния элементов трубопроводной арматуры, быструю отсечку и возобновление перекачки по трубопроводу.
Использование электроприводов в данных процессах исключает зависимость от человеческого фактора на местах, позволяя наращивать управляемость и безопасность системы, а также снижать экономические издержки.
Устройство и принцип работы электроприводов
Электропривод представляет собой сложный электромеханический узел.
В большинстве случаев он состоит из электрической силовой части (соленоида или электродвигателя), системы преобразования направления вращения и крутящего момента (редуктора), электронного блока, а также набора выключателей и датчиков. Последние контролируют положение затвора и подают сигнал на включение-выключение двигателя, в зависимости от заданных параметров.
Принцип работы электропривода состоит в передаче механического усилия от электродвигателя к элементам затвора, перекрывающего сечение трубопровода.
В качестве таких деталей могут использоваться самые разные виды запорной арматуры – штоки, клиновые и шиберные задвижки, запорные или регулирующие клапаны, поворотные дисковые затворы и шаровые краны.
Поступательная или вращательная энергия привода преобразуется редуктором и приводит в движение запорный элемент арматуры.
Использование механической передачи в редукторе позволяет решить проблему согласования скорости вращения и многократного увеличения момента силы без повышения мощности самого двигателя.
Электропривод позволяет установить любое заданное положение клапана благодаря наличию электронного блока управления. Он также контролирует значения потребляемого электропитания, крутящего момента и положение заслонки.
Указанные параметры позволяют определить точное состояние элементов запирающего устройства и самого электропривода, а также обеспечить своевременное информирование обслуживающего персонала о возникновении нештатной ситуации в работе узла.
Электронное управление электроприводом позволяет также поддерживать заданные параметры в системе при переменной входящей нагрузке, пограничных и нестабильных режимах работы.
Основная классификация электроприводов
По принципу передачи управляющего усилия на клапан различают:
- приводы поступательного движения, обеспечивающие перекрытие сечения трубопровода штоковым способом;
- вращательные приводы, приводящие клапан в движение за счет преобразования энергии вращения вала двигателя при помощи редуктора.
В свою очередь редукторы по своему конструктивному исполнению отличаются большим многообразием и позволяют подбирать значение крутящего момента, общие габаритные размеры самого привода и изменять направление вращения валов. Среди них выделяют:
- редукторы с червячной передачей;
- цилиндрические и конические редукторы;
- редукторы с планетарной передачей;
- редукторы сложной конструкции.
Редукторы с червячной и планетарной передачами позволяют изменять частоту вращения вала и существенно повышать значение крутящего момента.
При этом червячная передача обладает свойством самоторможения, когда нагрузка на ведомое колесо (то есть непосредственно связанное с затвором) не приводит в движение червяк, а через него – вал электродвигателя.
На практике это означает, что клапан будет зафиксирован в том положении, которое ему было сообщено двигателем, а удержание его в данном состоянии не потребует дополнительной энергии, несмотря на давление рабочей среды в трубе.
Червячная передача
Цилиндрическая передача
Разновидности конструкции вращательных приводов определяются их целевым назначением. На практике различают:
- неполноповоротные (однооборотные) приводы, в которых управление клапаном осуществляется за один оборот вала двигателя. Такие приводы используются в системах, где достаточно обеспечить поворот клапана на 90 градусов (поворотные затворы и шар-краны);
- многооборотные, в которых управление рабочим звеном запорной арматуры производиться более чем за один оборот ведущего вала. Такие электроприводы применяются для разного рода заслонок и регулирующих клапанов, где требуется высокая точность и плавность перекрытия сечения трубы.
Электроприводы производства фирмы AUMA (Германия)
Компания AUMA (Armaturen- Und Maschinen-Antriebe) более полувека поставляет передовые решения для автоматизации трубопроводной арматуры.
Она занимает лидирующие позиции на рынке электроприводов и редукторов для трубопроводов, используемых в промышленности, энергетике, коммунальном хозяйстве и сферах, связанных с транспортировкой жидких продуктов.
Ведущие производители запорной арматуры рекомендуют устанавливать вместе со своей продукцией изделия, произведенные под брендом AUMA.
Указанная компания производит много- и неполнооборотные электроприводы в широком ассортименте, который включает в себя узлы управления трубопроводами малого и большого диаметра, с большим и малым крутящим моментом.
Электроприводы выпускаются в стандартном и взрывобезопасном исполнении, приспособленном для эксплуатации в агрессивных промышленных средах или при наличии опасных газов.
Сами электроприводы имеют модульную конструкцию, поэтому могут комплектоваться специализированными редукторами, взрывобезопасными системами управления с различным функционалом.
Однооборотные электроприводы стандартного назначения типов SG 03.3 — SG 05.3 и SG 05.1 — SG 12.1 позволяют управлять поворотными элементами затворов на трубопроводах различного сечения.
Стандартный угол поворота затвора составляет 90 градусов, однако модульная конструкция позволяет устанавливать специальные редукторы, обеспечивающие поворот до 360 градусов.
Для труб диаметром менее 150 мм, в которых не требуются большие значения крутящего момента, применяются приводы SG 03.3 — SG 05.3 с диапазоном момента 32-63 Нм.
Электроприводы серии SG 05.1 — SG 12.1 рассчитаны на диаметры трубопроводов свыше 150 мм, что подразумевает под собой большие нагрузки на клапан в результате давления перекачиваемой среды. Поэтому данные типы приводов имеют диапазон крутящего момента в пределах от 90 до 1200 Нм с периодом срабатывания от 4 до 63 секунд.
Все перечисленные приводы могут комплектоваться различными системами управления – от простых до комплексных электронных блоков с фиксацией данных о прокачанных объемах среды и режимах работы привода.
В совокупности с высокими техническими характеристиками самих приводов, такие системы управления позволяют значительно расширить сферу их применения.
В условиях воздействия агрессивных промышленных сред и при работе со взрывоопасными продуктами и возможностью утечки опасной жидкости или газа, применяются электроприводы типа SGExC 05.1 — SGExC 12.1.
Так же, как и стандартные модели приводов, они могут выдавать различные крутящие моменты и характеризуются широкими пределами значений рабочего времени.
Такие электроприводы комплектуются управляющими блоками различной сложности и функционала, имеющими защищенную автоматику и электрические контакты.
Помимо защиты электроники приводы и управляющие системы рассчитаны на большой диапазон температурных параметров и выполнены в специальной оболочке, имеющей высокую механическую прочность и стойкость к коррозии.
Различные значения крутящего момента достигаются благодаря использованию отдельных типов приводов, а также специализированных червячных редукторов или их комбинаций. Так, приводы SGExC 05.1 — SGExC 12.
1 рассчитаны на крутящий момент от 90 Нм до 1200 Нм с рабочим временем поворота запорного элемента на угол 90 градусов от 4 до 63 секунд.
Комбинация приводов типа SA…ExC с червячными редукторами GS позволяет реализовать сверхвысокие значения крутящего момента вплоть до 360 000 Нм с рабочим временем от 9 до 780 секунд.
Червячные редукторы данного типа также могут применяться с многооборотными электроприводами SA, результатом чего является фактическое их превращение в неполнооборотные приводы с высоким крутящим моментом.
Это дает возможность применять их в трубопроводах большого диаметра, используемых в коммунальном хозяйстве или продуктопроводах в энергетике.
Многооборотные приводы c отсечным рабочим режимом в зависимости от типа и конфигурации используемого редуктора могут отличаться различным временными диапазонами непрерывного функционирования.
В зависимости от данных особенностей такие электроприводы способны выдавать крутящий момент до 32000 Нм с выходной частотой вращения от 4 до 180 об/мин. К ним относятся модели типов SA 07.1 — SA 48.1, при этом модификации SA 07.1 — SA 16.
1 могут комбинироваться с различными по сложности и функционалу системами управления.
Типы приводов SAR 07.1 — SAR 30.1 предусматривают прерывистый режим работы S4 с закрытием заслонок на 25%.
Специальные версии приводов позволяют обеспечивать закрытие заслонок в режиме S4 на 50%, а в режиме S5 – на 25 %.
Их крутящие моменты отличаются от приводов отсечного режима и находятся в диапазоне от 15 Нм до 4,000 Нм (до 1600 Нм, если момент регулируемый) с частотой вращения вала до 45 об/мин.
Так же, как и неполнооборотные приводы, компанией AUMA выпускаются взрывозащищенные узлы с безопасными системами управления различной сложности. К ним относятся приводы типов SA … ExC 07.1 — SA … ExC 16.1, имеющие основные технические параметры, аналогичные приводам отсечной работы типов SA 07.1 — SA 48.1.
Для удобства применения взрывобезопасные приводы могут комбинироваться с взрывозащищенными коническими редукторами GK или цилиндрическими редукторами GST, которые позволяют изменять угол между входными и выходными валами и направление их вращения, за счет его существенно увеличиваются значения крутящего момента.
Автоматизация электрозадвижки пожаротушения: нормы, схемы
Задвижка с электроприводом – это запирающая поток арматура трубопровода, которая приводится в движение действием электрического тока. Подобные устройства применяют для быстрой регулировки потока рабочей среды в трубопроводе.
Управление задвижкой с электроприводом осуществляется дистанционно или в ручном режиме.
Такие устройства расширяют возможности регулирования потоков в зависимости от выбранных или реальных параметров давления и температуры.
Инициирует непосредственное движение запора специальное устройство – электрический привод.
Где используют задвижки с электроприводом
Установить запорную арматуру, которая приводится в действие электрическим током, можно как на бытовой трубопровод, так и на промышленные коммуникации, магистрали. Вариативность диаметра труб от 1,5 см до 200 см. Задвижки имеют тот же диаметр, что и участок трубы, на который они устанавливаются.
Установка запорных устройств с электроприводом целесообразна в местах, где ручное управление потоком затруднено.
Обозначение дюймовой резьбы на чертеже гост
Их используют:
- в местах, где доступ для ручной регулировки затруднён;
- на трубопроводах, находящихся в местах, представляющих опасность для здоровья человека;
- на участках, нуждающихся в автоматическом регулировании.
Задвижки применяют для регулирования, открывания, закрывания потоков жидкостей, газов. В строительстве это коммуникации жизнеобеспечения:
- водоснабжения (ДУ 50, ДУ 32);
- водоотведения (ДУ 50, ДУ 100);
- канализации (ДУ 100).
Особые, реечные задвижки с электроприводом используют в погружных насосах для автоматизации регулировки подачи воды. Запорное устройство оснащено шибером.
В промышленности задвижки с электроприводом позволяют автоматизировать подачу, отведение жидкостей, газов в автоматическом режиме. Работа электрозадвижки осуществляется через коммуникационный шкаф.
Обратите внимание! Задвижки с электроприводом без специальной защиты не устанавливают во взрывоопасных трубопроводах, помещениях.
Электропривод для запорной арматуры
Запорная арматура — это вид арматуры трубопроводной, который предназначается для перекрытия потока среды. К ней относятся задвижки, краны, соединительная арматура, клапаны. Данные изделия изготавливаются из легированной стали, не подвергающейся коррозии и пригодной для
агрессивных условий. Без арматуры, как вспомогательного стандартного устройства, например, отопительная система функционировать не сможет.
Основным назначением запорно-регулирующей арматуры является перекрытие по трубопроводу потока рабочей среды, а также обеспечение необходимой герметичности.
Производители трубопроводной арматуры строго следят за качеством продукции, которая крепится на трубопроводах с низким и высоким давлением, на агрегатах и сосудах.
Запорная арматура управляет водяной, газо- и парообразной, газожидкостной массой.
На сегодняшний день строительный и промышленный рынок предлагает покупателю различные виды запорной арматуры, в этот список входит также запорная арматура с электроприводом.
Последний предназначен для автоматизации арматуры трубопроводной, и благодаря ему многие технологические процессы автоматизируются. Электроприводы применяются также для дистанционного управления запорной арматурой.
Необходимо отметить, что запорная арматура, помимо электропривода, может оснащаться также электромагнитным, гидро- и пневмоприводом.
По своей конструкции стандартный электропривод арматуры состоит из электродвигателя, силового ограничителя, путевого выключателя, редуктора, крепежного приспособления и дублера ручного типа. Запорно-отпорное устройство движется под управлением электродвигателя, силовой ограничитель предупреждает поломку и перегрузки арматуры.
Путевые выключатели устанавливают положение рабочего органа и одновременно отключают электродвигатель от источника питания. Редуктор предназначается для преобразования вида, а также скорости движения элементов на выходе.
Крепежное приспособление, в свою очередь, фланцевым соединителем стыкует электропривод с арматурой, а муфта предназначена для крепежа вала привода с арматурой.
Датчики указывают в отдельный промежуток времени степень открытости арматуры, адублер ручного типа в качестве рычага управления позволяет управлять арматурой вручную.
Специальный переключатель датчика обеспечивает безопасность работы при подаче электричества. Благодаря электроприводу появляется возможность централизованного управления всеми типами арматуры любого размера: от самого большого до минимального.
Необходимо отметить, что электропривод работает на одном виде энергии, и монтируется устройство как на арматуру, так и недалеко от нее. Электропривод прост в обслуживании и ремонте; опасность самопроизвольного изменения рабочего органа исключена.
Электропривод можно устанавливать также на ту арматуру, которая оснащена устройством ручного управления без его переоборудования.
Схема управления электрозадвижкой в КИП и А
Ниже представляется автоматическое управление задвижкой. Задвижка — это элемент запорной арматуры, главная задача которой является открытие или закрытие затворного механизма:
Всем известно, что посредством задвижки перекрывается движение воды, нефтепродуктов, сыпучих материалов, газа и химических растворов в трубопроводах. В зависимости от конструкции, различают 3 вида задвижек: клиновые, клинкерные и фланцевые задвижки.
Приводы для управления задвижкой отличаются в зависимости от среды управляющего органом и делятся на гидравлические, пневматические и электрические приводы. Задвижки с электрическим приводом нашли наибольшее применение ввиду своей простоты подключения.
Кинематическая схема управления задвижкой
Управление задвижкой осуществляется дистанционно через электрические приводы, которые преобразуют вращение вала двигателя на поступательное движение запорного механизма. Наиболее актуально подобное управление на трубопроводах большого диаметра и применяется в нефтяной и газовой отрасли.
Обратить внимание. Редукторы являются основным передаточным элементом движения от двигателя на винт задвижки.
Редукторы червячные марки РМО и РММ предназначены для управления полно оборотной запорной арматурой. Они уменьшают входное усилие и снижают обороты электродвигателя до необходимых значений. Имеют расширенный спектр посадочных соединений и могут монтироваться с двигателем в любом положении.
При работе двигателя (15) от червячной шестерни происходит вращение червяка (12) вместе с винтом: меняются обороты и, соответственно, открывается или закрывается запорный механизм. Одновременно с вращением червяка команда передается через кулачковые муфты (13) на микровыключатели (11), которые запускают и останавливают двигатель.
Как и чем очистить трубы от ржавчины
Разновидности запорной электроарматуры
Для электрозапорной арматуры нет ограничений по диаметру трубы. Соединение с трубопроводом фланцевое.
Рекомендуем ознакомиться: Как сделать самодельные вальцы для профильной трубы?
По конструкции различают запорную арматуру:
- Дисковую. Запорная мембрана представляет собой диск, который установлен либо под углом к потоку, либо перпендикулярно (закрытое положение). Дисковые задвижки просты в устройстве, несложны в ремонте, недороги. Экономичный вариант подобного устройства комбинированный, когда мембрана изготовлена из нержавеющей стали, а корпус из обычной. Не применяется в трубопроводах, которые находятся под высоким давлением.
- Коническую или клиновую. Запорный механизм выполнен в виде клина с выдвижным шпинделем, который входит в клиновидное седло. Используют в трубопроводах с «чистым» носителем, поскольку устройство легко подвергается механической коррозии и выходит из строя.
- Параллельную. Устройства имеют два параллельных седла с дисками. Различают шиберные и шланговые.
По способу расположения ходового механизма различают:
- с выдвижным шпинделем;
- с невыдвижным шпинделем.
Принципиально разное расположение поворотного механизма влияет на возможности сферу использования запорного устройства.
- Резьба выдвижного шпинделя располагается вне тела задвижки. Это требует простора для установки, но защищает механизм от повреждения внутренней, часто агрессивной средой транспортируемой субстанции.
- Невыдвижной шпиндель тот, у которого резьба ходового узла находится в любом положении (открыто, закрыто) внутри тела задвижки. Такую арматуру можно установить в ограниченном пространстве, в труднодоступном месте. Однако в процессе эксплуатации механизм подвергается разрушительному действию агрессивной среды транспортируемого вещества. Это приводит к поломкам, а ремонт осложняется труднодоступностью.
Различают следующие разновидности электропривода для запорной арматуры:
- многооборотный;
- интегрированный многооборотный;
- взрывозащищенный;
- интегрированный многооборотный взрывозащищенный.
Электроарматура запорная изготавливается как из чугуна, так и из стали. Выбирают задвижку исходя из особенностей эксплуатационных условий (температуры, давления потока).
Стальные устройства имеют перед чугунными следующие преимущества:
- они более устойчивы для работы с высоким давлением в трубопроводе (зависит от типа запорного механизма);
- долговечны, не подвержены коррозии (нержавейка);
- устойчивы к гидроударам, перепадам температурного режима.
Обратите внимание! Без электрозапорных устройств функционирование современных коммуникаций жизнеобеспечения, промышленное производство (с применением транспортировки жидкостей и газов) невозможны.
Электрическая схема управления
Во время открытия запорного механизма, происходит поворот кулачков, и они переключают контакты выключателя КВО. Во время закрытия запорного механизма команда через кулачки передается на микровыключатель КВЗ
Оградка из профильной трубы своими руками
Электрической схемой предусмотрено три вида управления: дистанционное, ручное и автоматическое управление.
Дистанционная схема срабатывания задвижки
Путевое (дистанционное) управление подразумевает собой команды с пульта, поданные оператором с определенного расстояния. Чтобы производить манипуляции с кнопками на пульте, нужно предварительно установить переключатели в режим дистанции.
Для чего нужно включить автомат 1ПУ в состояние «дистанционный», переключатель 2ВБ в состояние «включить», а выключатель 1ВБ в положение «выключить». Включается пульт управления тумблером В. Для открывания задвижки диспетчеру нужно включить тумблер 1КУ, соответственно, срабатывает реле 1РП, затем включается пускатель ПО. Запускается электродвигатель и открывается запорный механизм задвижки.
При поднятии затвора до конечного положения, включается микровыключатель КВО, подается команда на пускатель ПО, и двигатель выключается. В это же время замыкается контакт КВО2, дающий команду на лампу сигнализации ЛО диспетчеру. Закрытие затвора происходит аналогично представленной схеме, только от тумблера 2КУ.
Схема сигнализации
Для эффективного функционирования сигнализации в цепочке применен способ полярности. Он представляется в том, что при использовании диода полупроводников приборы делаются восприимчивыми к движению тока.
А это значит, что в одном проводе может протекать ток в разных направлениях. Таким образом, попеременно включая диоды 1Д и 2Д, включается лампочка ЛО, сигнализирующая о том, что задвижка открыта.
При полном закрытии задвижки, срабатывают диоды Д3 и Д4, соответственно, загорается лампочка Л3.
Автоматический режим функционирования задвижки
При таком способе, манипуляции с запорным механизмом задвижки происходят без участия диспетчера. Чтобы добиться такого режима, необходимо тумблер 1ПУ поставить в состояние «автомат», включатель ВК в состояние «включить», а переключатель 1ВБ в состояние «выключить».
При этом режиме все взаимосвязано: расход компонента в трубе, его уровень, давление и в зависимости от этих параметров подается команда на пульт управления и соответственно, затем на задвижку. С контролирующей панели подается команда через замыкание контактов 1РК или 2РК на реле 1РП или 2 РП. Затем пускатели исполняют заданный режим на поднятие или опускание задвижки.
Контроль над приборами, как и в предыдущем случае, происходит по лампам сигнализации ЛО и Л3.
Функции и принцип действия
Задвижки с электроприводом выполняют обычные функции запорной арматуры – запорную и регулирующую:
- перекрывают трубу полностью или частично;
- открывают просвет трубы для высвобождения потока.
Рекомендуем ознакомиться: SML труба и безраструбная чугунная канализация
Функционирование запорного устройства, приводящегося в действие электрическим приводом, осуществляется в трёх режимах:
- наладочном;
- автоматическом;
- дистанционном.
Наладочный режим функционирования используют после установки или замены (ремонта). Здесь последовательно подаются команды (замыкают контакты) на электропривод, которые он «запоминает» и в дальнейшей эксплуатации использует. Наладку работы электропривода осуществляют после установки, при ручном регулировании крайних положений (открытозакрыто).
Автоматический режим — это режим функционирования запорного устройства, когда электропривод настроен на перемену параметров потока, его давления, температуры. Изменение параметров фиксирую специальные датчики. Они же «подают сигнал» на контролирующую схему, замыкаются контакты, подаётся магнитный Электропривод устанавливает перекрывающий механизм в требуемое положение.
Дистанционный режим – это когда работа электропривода задвижки регулируется с пульта управления оператором в ручном режиме.
Обратите внимание! Каждая задвижка, оснащённая электроприводным устройством, остаётся доступной для ручного управления.
Привод от гидравлики
Иногда для регулирования запорной арматурой оправдывается применение гидравлических приводов. Это бывает при следующих условиях:
- Плавное регулирование подачи штока гидроцилиндра, при этом значительное передаваемое усилие. Востребованы на газопроводах и нефтепроводах, где трубы большого диаметра;
- Небольшие габаритные размеры и масса;
- Поступательное движение штока. Не надо преобразовывать кинетическую энергию;
- Более простая схема автоматизации процесса управления задвижкой
Иметь в виду. Ко всем достоинствам следует добавить большой ход штока, что актуально для больших клиновых задвижек, где ход запирающего механизма равен диаметру трубы.
Пневматические приводы
Иногда из-за специфики производства требуется ускоренное движение затвора задвижки, а гидравлические приводы не могут этого обеспечить. В таких случаях используется сжатый воздух или пар. При этом пневматические приводы применяются как для полного закрытия (открытия), так и для регулирования затворов.
При небольших перемещениях запорного механизма задвижки, применяется мембранный элемент привода. Мембрана делается из резины толщиной 5 мм с основой из ткани, и опирается на металлическую шайбу (грибок). Эта шайба приходится опорной площадкой для штока, который двигается в одну сторону под действием воздуха, а в другую – под действием пружины.
Иногда привод работает без пружины, — в обе стороны под действием воздуха. Для задвижек, где перемещение запора значительное, применяются пневматические приводы с поршневой группой. В этих случаях для создания компрессии на поршнях установлены чугунные кольца или резиновые кольца.
Несмотря на автоматизацию работы, часто применяется ручное управление. Это испытанный и проверенный способ оправдывает себя при редком пользовании задвижкой. Такое управление осуществляется посредством вращения вентиля или рукоятки через вращающийся винт на движение запирающего механизма.
Автоматизация электропривода задвижки
Схема электропривода с электромеханической муфтой.
Задвижки, как правило, выполняют 2 команды: закрыть или открыть трубопровод в зависимости от состояния управляемых органов (насосов или вентиляторов) и от изменения контролируемых параметров (уровня, давления, температуры, расхода и т.п.).
Гидроприводом, электроприводом и пневмоприводом можно на расстоянии осуществлять управление задвижкой. В основном при автоматизации задвижки пользуются электроприводом благодаря простоте управления.
Асинхронный двигатель является электроприводом задвижки, выходной вал которого соединен с червячным редуктором, а выходная шестерня червячного редуктора входит в зацепление с выходным винтом задвижки.
Во время работы электродвигателя затвор вместе с винтом опускается или поднимается, закрывая либо открывая задвижку. Выходная шестерня редуктора через промежуточный редуктор передает вращение ряду дисков с кулачками.
Во время открытия задвижки кулачки поворачиваются вправо и переключают контакты микровыключателя КВО. Во время закрытия задвижки кулачки поворачиваются влево и переключают контакты микровыключателя КВЗ.
Диски с кулачками расположены таким образом, что во время полного открытия задвижки происходит срабатывание выключателя КВО, а во время полного закрытия — выключателя КВЗ.
Электрическая принципиальная схема управления электроприводом задвижки предусматривает 3 режима управления: дистанционный, автоматический и наладочный.
Дистанционный режим используется при управлении электроприводом на расстоянии, к примеру, с диспетчерского пульта. Для подготовки данного режима устанавливается переключатель управления 1ПУ в положение “Дистанционный”, тумблер 2ВБ в положение “включен”, тумблер 1ВБ в положение “выключен”. На диспетчерский пульт управления питание подается выключателем В.
Загрузка...
