T-w-f.ru

Ремонт от TWF
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Задвижка с электроприводом: конструкция, принцип работы и сфера применения

Задвижка с электроприводом: конструкция, принцип работы и сфера применения

Задвижки с электрическим приводом — тип трубопроводной арматуры, приводимый в действие электрическим током. Они используются для быстрой регулировки потока рабочей жидкости или газа, управляются в ручном режиме с помощью панели или удаленно — через пульт ДУ.

Что это такое и зачем она нужна?

Задвижки, оснащенные электрическим приводом, используются в трубопроводах, транспортирующих различную неагрессивную среду. Их монтируют в отопительных, канализационных системах, кондиционерах.

Они обеспечивают эффективное функционирование системы, упрощают процессы управления. Такие задвижки устанавливают на промышленных линиях и в местах со сложным доступом к трубам.

Принцип работы и устройство

Этот тип устройств может эксплуатироваться с разной рабочей средой — жидкостями, газом, маслом, нефтью и нефтепродуктами. При подборе задвижки следует учитывать условия ее эксплуатации — материал основных элементов должен обладать коррозионной устойчивостью к рабочей среде, агрегат — выдерживать давление среды и т. п.

Некоторые задвижки, оснащенные электрическим приводом, позволяют механизму работать не только в конечных, но и в промежуточных положениях. Все изделия оснащаются корпусом, крышкой и специальным кольцевым уплотнением, защищающим устройство от протекания.

Электроприводные задвижки выполняют функции запорной арматуры — они перекрывают поток рабочей среды, функционируют в трех режимах:

  • Наладочном, применяемом после монтажа задвижки или ремонта. В этом случае на устройство последовательно подаются команды. Электропривод «запоминает» их для дальнейшего использования. Наладка осуществляется в ручном режиме при крайних положениях затвора.
  • Автоматическом, в котором электрический привод настроен на изменение параметров потока рабочей среды. Датчики фиксируют изменения характеристик и подают сигнал на схему. Происходит замыкание контактов, затвор закрывается.
  • Дистанционном. В этом случае работа электрического привода контролируется с помощью пульта ДУ оператором в ручном режиме.

Особенности работы автоматического режима

Электрический привод позволяет использовать устройство в автоматическом режиме. Для его включения нужно переключить выключатель 1ПУ в положение «Автомат», а также передвинуть тумблер ВК в положение «включить». При этом выключатель 1ВБ должен быть выключен, а 2ВБ — включен.

Команды на схему подаются в зависимости от размеров характеристик с помощью замыкания контактов 1РК и 2РК. Происходит включение реле 1РЛ или 2РЛ, соответственно, а магнитные пускатели получают посланную команду на полное открытие или закрытие задвижки. Контроль команд осуществляется включением ламп ЛО, ЛЗ.

Особенности наладочного режима

Этот режим необходим для проверки работы системы после монтажа или ремонта. Для его включения нужно повернуть тумблер 1ВБ в положение «включить» и подать питание, включив тумблер АВ. Для проверки работы электрического двигателя нужно нажать кнопку 4КУ. Если задвижка открылась, то все в порядке. Кнопка 5КУ закрывает задвижку.

Подача команды 4КУ замыкает контакт ПО1 и размыкает ПО2. Это нужно для избегания отправки ложного сигнала. Затем ПО3 замыкает три силовых выключателя, а по достижении заслонкой крайнего положения срабатывает специальный ограничитель.

Технические характеристики задвижки с электроприводом

При выборе модели оборудования нужно обращать внимание на маркировку. Она включает основные параметры агрегата, условия его эксплуатации. Если в маркировке имеется буква «У», то задвижка может использоваться при температуре окружающей среды от −40 до +40 °С, «УХЛ» говорит о возможности работы при более низкой температуре — от −60 до +40 °С.

Диаметр изделий выбирается исходя из диаметра условного прохода трубы. Мощность электродвигателя зависит от размеров корпуса и Ду трубопровода. Поскольку проходная часть корпуса обладает большим гидравлическим сопротивлением, для перекрытия потока нужно достаточное усилие. Его можно повысить за счет увеличения мощности электрического двигателя или изменения типа редуктора.

Важный технический параметр изделия — время полного открытия/закрытия трубопровода. Оно может составлять от 30 до 80 секунд, в зависимости от типа заслонки и диаметра трубы.

Классификация задвижек с электроприводом

Различают несколько типов электрозапорной арматуры. По конструкции она бывает:

  • Дисковой, у который запорный узел (диск) перемещается перпендикулярно потоку среды. Такие модели отличаются простотой конструкции, ремонтопригодностью, доступной стоимостью. Их используют в канализационных системах и в трубопроводах, работающих под низким давлением.
  • Клиновой. Механизм затвора — клин с выдвижным/невыдвижным шпинделем, входящим в клиновое седло. Они применяются на трубопроводах, транспортирующих различную среду, на магистральных линиях.
  • Параллельной, с двумя параллельными седлами с дисками.

По материалу изготовления задвижки делятся на чугунные, стальные. Материал подбирается исходя из условий эксплуатации — температуры среды, агрессивности жидкости/газа и т. п.

Различают несколько типов электроприводов для запорной арматуры: многооборотный, взрывозащищенный, интегрированный.

Многооборотные

Данные модели арматуры отличаются наличием сложной системой удаленного считывания сигналов. Такие задвижки могут устанавливаться в любом положении, не только открыто/закрыто. Это позволяет применять их для регулировки потока.

Взрывозащищенные

Задвижки с электрическим приводом во взрывозащищенном состоянии гарантируют повышенную защиту устройства от воздействия негативных факторов среды. Они активно применяются на различных производственных предприятиях нефтегазового сектора, в химической промышленности. Могут монтироваться во взрывоопасных зонах.

Интегрированные

Данные устройства оснащаются специальным контроллером, сообщающимся с АСУ. Система датчиков позволяет контролировать текущее состояние потока, а программа удаленно программирует работу задвижки.

Преимущества и недостатки

К достоинствам задвижек с электрическим приводом можно отнести:

  • Возможность оперативной регулировки потока рабочей среды в трубопроводе.
  • Автоматическое управление.
  • Закрытие и открытие запорного механизма в арматуре любого Ду без применения физических усилий.
  • Дистанционное управление потоком рабочей среды, установка в труднодоступных для человека местах.
  • Стойкость к коррозии.
  • Устойчивость к гидравлическим ударам.
  • Простота управления через шкаф или пульт ДУ.

Сферы применения

Запорная арматура, оснащенная электроприводом, используется на бытовых и промышленных трубопроводах, на магистральных линиях с диаметром трубы от 1.5 до 200 см. Она позволяет автоматизировать подачу и отведение рабочей среды.

  • На участках трубопровода, где затруднен доступ для ручной регулировки системы.
  • В местах, опасных для человека.
  • Там, где требуется автоматическая регулировка прохождения потока.

Чаще всего задвижки с электроприводом применяют в водопроводах, транспортирующих горячую и холодную воду, технические жидкости. Наиболее распространенный ДУ — 50, 32 и 100 мм. В атомной энергетике возможно применение арматуры меньшего условного прохода.

Реечные задвижки с электроприводом применяют в погружных насосах для регулировки подачи воды в автоматическом режиме.

Особенности монтажа электроприводных задвижек

Установка арматуры с электродвигателем должна проводиться обученной бригадой монтажников. Перед началом работы требуется снять все заглушки, обезжирить устройство, проверить его работоспособность.

Задвижки монтируются в вертикальном или горизонтальном положении штоком вверх. Для арматуры с Ду более 100 мм нежно предусмотреть установку неподвижной опоры.

На финальном этапе нужно собрать схему управления, состоящую из силовой части и автоматики, подающей сигналы. Электрическая часть находится в электрошкафу, устанавливаемом около задвижки.

Затем проводятся пневмо- и гидроиспытания в составе трубопроводной системы, проверка работоспособности элекродвигателя.

Особенность конструкции и принцип управления задвижки с электроприводом

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.

  • 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.

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.

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.

Достоинства и недостатки

Задвижка с электроприводом по своему функционалу ничем не отличается от обычной запорной арматуры, которая регулируется в ручном режиме.

К достоинствам электрорегулировки относят:

  • возможность быстро, но плавно регулировать потоки в трубопроводе;
  • возможность установки регулирования в автоматическом режиме;
  • доступность установки запорной арматуры на труднодоступных, удалённых участках трубопровода;
  • возможность без больших физических усилий закрывать, открывать запорные вентили на трубопроводах большого диаметра;
  • возможность дистанционного управления потоками, мгновенное срабатывание механизма после включения;
  • антикоррозийная устойчивость;
  • механизм запорного устройства в положении «открыто» не создаёт сопротивления потоку;
  • механизмы просты в управлении, хотя и требуют установки шкафа регулировки работы (этот же шкаф обеспечивает ровное напряжение, подаваемое на механизм привода).
  • запрет на установку электропривода на взрывоопасных объектах;
  • возможность разгерметизации механизма, в случае некачественных прокладок;
  • необходимость бесперебойного электроснабжения.

Обратите внимание! На случай отключения электроснабжения, падения напряжения на транспортировочных сетях устанавливают специальные системы безопасности. Эти устройства срабатывают в зависимости от показателей рабочего напряжения электросети.

Разновидности запорной электроарматуры

Для электрозапорной арматуры нет ограничений по диаметру трубы. Соединение с трубопроводом фланцевое.

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.
Читать еще:  Что такое вентиляционный анемостат: виды диффузоров и их особенности

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.

Особенности монтажа

Для установки задвижки на трубу к ней приваривают фланцы, после чего болтами крепят на предусмотренное место. Установка называется фланцевой. Она позволяет в любой момент демонтировать, проверить, отремонтировать или заменить устройство. Перед установкой задвижки следует проверить целостность фланцев, состояние и расположение уплотнительных колец между фланцами. Завершающим этапом установки задвижки является равномерное и плотное затягивание крепёжных болтов.

Установка электропривода на задвижку также не представляет трудностей.

Для этого следует:

  • установить на задвижку специальную приводную втулку электропривода;
  • проверить положение электропривода и задвижки – их состояние должно быть одинаковым «открыто/закрыто»;
  • установить электропривод на задвижку (на втулку);
  • закрутить все соединительные болты.

Если вы приобрели привод, соответствующий вашей арматуре, то установка занимает пару минут. Все детали, отверстия под крепежи, крепежи точно подойдут по локации, длине.

Принципы работы популярных видов задвижек и их устройство

Задвижки являются одним из важнейших элементов в трубопроводе. Их принцип работы основан на перекрытии потока газообразных и жидких сред посредством изменения площади проходного сечения в системах, сооружённых из труб диаметром 50 — 2000 мм, функционирующих при диапазоне рабочих давлений от 4 до 200 кгс/см2, температурах среды не выше 565 ºС.

Выпускается много разновидностей задвижек, имеющих конструктивные особенности и рассчитанных на эксплуатацию в средах с разным уровнем агрессивности, температурным режимом.

Обычно необходимость установки запорной арматуры того или иного вида продумывают ещё на этапе проектирования трубопровода. Так как от правильного выбора конструкции, качества её сборки, соответствия изделия определённым параметрам и стандартам, напрямую зависит надёжность и безопасность всего инженерного сооружения.

  1. Общие принципы работы
  2. Работа клиновой задвижки
  3. Разновидности конструкции клина
  4. Достоинства и недостатки клиновых устройств
  5. Модели с выдвижным и невыдвижным штоком
  6. Общие технические характеристики
  7. Устройство и принцип работы запорной арматуры с выдвижным штоком
  8. Устройство и принцип работы запорной арматуры с невыдвижным штоком
  9. Модели с электроприводом
  10. Устройство и принцип работы электрического аппарата
  11. Работа шиберной задвижки
  12. Устройство и принцип работы арматуры шиберного типа

Общие принципы работы

Существует множество конструктивных типов запорных устройств, обеспечивающих плавное перекрытие потока. Что касается задвижек, то их принцип работы на трубопроводе основан на перпендикулярном перемещении запирающего или регулирующего органа относительно оси потока содержимого в системе вещества.

Конструктивно задвижка представляет собой цельный литой или сварной корпус, который удерживает во внутренней полости определённую часть рабочей среды.

Для присоединения к процессу он оснащается входным и выходным патрубками с концами под монтаж фланцев, муфт, для цапковых или штуцерных соединений, а также под приварку.

Корпусные детали изготавливаются из чугуна, разных марок стали или цветных металлов, покрываются для защиты от коррозии со всех сторон эпоксидным покрытием.

В основном запорный орган имеет вид:

  • клина;
  • прямоугольной пластины (шибера);
  • диска (одного или двух).

В момент перекрытия прохода усиливается давление среды, воздействующее с одной стороны на затворный узел с довольно значительной силой, которая затем передаётся на уплотнительные плоскости сёдел и затвора.

Чтобы снизить негативное влияние этого воздействия для передачи крутящего момента от привода или маховика к запорному органу используется вращающийся вал (шпиндель), который ввинчивается одним концом в ходовую гайку, закреплённую вверху запирающего органа, а другим жёстко соединяется с маховиком.

Наличие такой системы, функционирующей по принципу работы соединений «винт» — «гайка», обеспечивает передачу большего усилия и герметичность перекрытия потока рабочей среды, а также препятствует самопроизвольному перемещению затвора в момент отключения привода.

Для герметизации отверстия в месте выдвижения шпинделя из корпуса во внешнюю среду используется специальный уплотнитель, работающий по принципу сальника или сильфона.

Для управления устройствами небольшого диаметра до ДУ 200 мм используют маховик, в изделиях с большими условными проходами шпинделю нужно сделать очень много поворотов прежде, чем произойдёт подъём и опускание затвора.

Вручную это сделать трудно, поэтому для таких изделий применяются редукторные приводы или гидроприводы. При необходимости в дистанционном управлении задвижки оснащаются электроприводами.

Допустимая величина пропуска среды при закрытом затворе должна соответствовать нормам, установленным ГОСТом 9544-75.

Работа клиновой задвижки

К клиновым относятся устройства, имеющие подвижную деталь затвора в форме сужающейся к концу пластины, за что и получившую название «клина».

Принцип работы основан на перекрытие проходного отверстия посредством поднятия и опускания запорного органа в перпендикулярном направлении к движущемуся рабочему материалу.

Затвор поднимается за счёт накручивания на шпиндель — специальную ось с длинной резьбой на конце, образующую резьбовую пару с гайкой, закреплённой на затворном элементе. Шпиндель при получении вращательного момента от ручного или электропривода начинает совершать движения вращательного, вращательно-поступательного или поступательного характера и увлекает за собой клин.

Подробнее об устройстве и принципе работы клиновой задвижки на воду смотрите на видео.


  • Разновидности конструкции клина

    Принцип работы клиновых задвижек также зависит от типа затвора. Он может изготавливаться в виде:

    • Жёсткой, суженной к низу пластины. В этом случае клин представляет собой цельную деталь, принцип работы которой заключается в плавном опускании в нижнюю часть корпуса, находясь при этом в перпендикулярном расположении относительно оси трубопровода. Клин плотно прилегает к двум боковым седлам и прерывает движение рабочего вещества.Такая конструкция имеет ряд недостатков, среди них можно выделить:
      1. опасность заклинивания;
      2. трудности при поднятии клина в результате резких перепадов температур рабочего вещества;
      3. сложную подгонку к сёдлам.
    • Двухдискового клина, состоящего из двух элементов, подвижно скреплённых между собой под углом друг к другу. Двухдисковый клиновой затвор является более совершенной конструкцией, чем жёсткий клин.Его принцип работы заключается в следующем: при закрытии задвижки диски поворачиваются относительно друг друга и плотно прижимаются к сёдлам, при открывании диски отходят от сёдел и освобождают отверстия для прохода рабочего вещества.Он обеспечивает высокую герметичность запорного органа, снижает риск заклинивания, требует меньшего усилия для закрытия. Его уплотнительные поверхности менее подвержены износу.
    • Упругого запирающего органа. Конструктивно схож с двухдисковым клином, с одним отличием — его диски связаны между собой с помощью упругого элемента.Преимущества его принципа работы — это способность гнуться под напором рабочей среды и обеспечивать более плотную взаимосвязь с плоскостями уплотнительного материала при закрытии задвижки.Запорные устройства с обрезиненным клином имеют низкий крутящий момент при управлении и гладкий полный проход, благодаря чему в них не возникает сильного трения и большого износа запорных элементов.

    Достоинства и недостатки клиновых устройств

    К преимуществам клиновых задвижек можно отнести обеспечение повышенного уровня герметичности проходного сечения в закрытом положении, несложный принцип работы, а также небольшую величину усилия, необходимого для соединения деталей запорного узла с максимально возможным уплотнением.

    Этому способствует образование почти прямого угла между направлениями вектора усилия привода и вектора усилия, воздействующего на плоскость уплотнительной поверхности затворного элемента. Вследствие чего даже небольшая по величине сила, проходящая через шпиндель, может оказать значительное воздействие на контактирующие плоскости уплотнений.

    Недостатками устройств с таким принципом работы являются:

    • необходимость в обустройстве полости корпуса направляющими для центрирования клина;
    • быстрый износ уплотнителей на затворе;
    • сложность технологии получения герметичности в затворяющем элементе.

    Модели с выдвижным и невыдвижным штоком

    Большое значение при выборе модификации клиновой задвижки для определённых условий эксплуатации имеет месторасположение и принцип работы ходового узла. В зависимости от того, находится он внутри корпуса или вне его полости, аппараты подразделяются на изделия с выдвижным и невыдвижным штоком.

    Общие технические характеристики

    НаименованиеDN, ммPN, МПаДиапазон температур транспортируемого веществаРабочая среда
    С невыдвижным штоком40 — 5001,6От -15ºС до +130ºСГорячая и холодная вода, не агрессивные среды
    С выдвижным штоком15 — 12001,6 — 10,0От -70ºС до +450ºСГорячая и холодная вода, вещества с любой степенью агрессивности, нефтепродукты, газ

    Устройство и принцип работы запорной арматуры с выдвижным штоком

    В задвижках, имеющих выдвижной шток, часть шпинделя с резьбой и ходовая гайка выдвинуты за границы корпусных деталей. Другим концом он жёстко соединён с затворяющей деталью.

    Маховик вращаясь через резьбовую гайку приводит в движение шток, который в свою очередь заставляет поступательно перемещаться затвор.

    При этом шпиндель верхним концом выдвигается из корпуса на величину хода затворного органа. Благодаря такому принципу работы ходового узла транспортируемое вещество не оказывает негативного влияния на резьбовую пару, а также менее подвержен износу сальниковый уплотнитель.

    Устройство и принцип работы запорной арматуры с невыдвижным штоком

    В этих моделях резьбовой конец штока жёстко фиксируется с маховиком, а ходовая гайка крепиться уже внутри корпуса к затвору. При вращении шпинделя происходит накручивание гайки на конец шпинделя, вследствие чего, начинает перемещаться подвижная часть затвора.

    Ходовой механизм таких задвижек находится в рабочей среде и поэтому может повреждаться под действием абразивных частиц, находящихся в составе транспортируемого вещества, или быстро корродировать. Эти недостатки накладывают ограничения на работу изделий в нефтепроводах, системах транспортирующих морскую воду, химически агрессивные составы.

    Читать еще:  Кондиционер какой марки лучше выбрать для квартиры: лучшие производители различного типа техники

    Модели с электроприводом

    Задвижка, оснащённая электроприводом, относится к более современным запорным устройствам, которые с успехом применяются для работы в технологических трубопроводах промышленного назначения и в жилищно-коммунальном хозяйстве. Электрический привод отвечает за своевременное закрытие и открытие запора, удерживание его в промежуточном положении, если того требует технология, а также осуществляет автоматическое отключение задвижки в момент аварий. Блок управления электроприводом монтируется либо на корпусе агрегата, либо монтируется в специальном шкафу, на стойках или располагаются в удалённом месте.

    Подробности об устройстве и работе электропривода на задвижке на примере серии УРПС БИРС 13. NL смотрите на видео.


  • Устройство и принцип работы электрического аппарата

    Приводной механизм соединяется со шпинделем задвижки с помощью специальной втулки и состоит из электрического двигателя и редуктора.

    Принцип его работы заключается в следующем: при поступлении управляющих сигналов двигатель оказывает воздействие через передаточный механизм на шпиндель, который в свою очередь открывает/ закрывает затвор или отставляет его в промежуточном положении.

    В оснащение современных электроприводов также входят концевые выключатели и муфта ограничения крутящего момента. Они выполняют отключение питания электродвигателя в момент достижения затворным органом крайних положений или при возникновении усилия, воздействующего на шток, выше установленного значения.

    Возможность ограничить крутящий момент при заклинивании или засорении затвора позволяет предотвратить выход из строя задвижки и привода.

    Благодаря такому принципу работы на крупных магистралях можно создать единый пункт управления всеми задвижками, оснащёнными электроприводом. Данный способ управления запорным органом очень эффективен, поскольку является надежным и имеет долгий срок службы.

    Работа шиберной задвижки

    Шиберные задвижки обладают способностью пропускать большие объёмы рабочих материалов, а также осуществлять фильтрацию, измельчение проходящих через них примесей и дозирование полезных компонентов.

    Исходя из этих возможностей и особенностей принципа работы входящих в их конструкцию узлов, изделия широко применяются в системах отвода канализационных вод, в технологических трубопроводах химических, нефтегазодобывающих, строительных, целлюлозно-бумажных, горнодобывающих производств.

    Шиберные задвижки типа ЗМС используются для перекрытия напорных линий в оборудовании фонтанного, устьевого и нагнетательного типа, манифольда буровых установок.

    Устройство и принцип работы арматуры шиберного типа

    Металлический шибер представляет собой плиту или острую отполированную и заточенную пластину, имеющую форму ножа или гильотины. На его острых концах установлены крепкие уплотнители (металлические или синтетические), повышающие износостойкость основной рабочей детали, особенно при функционировании в агрессивных средах с большим количеством крупных гранул и примесей.

    При производстве уплотнителей используют синтетические материалы, стойкие к химическим воздействиям и перепадам температур:

    • нитриловую резину;
    • этиленпропилендиеновый каучук;
    • эластомеры для горячих сред;
    • кремнийорганическую резину.

    Задвижки шиберного типа имеют простой и одновременно надёжный принцип работы. Он заключается в передачи усилия от воздействия ручного, автоматизированного или механического механизма управления на шток или шпиндель, который в свою очередь приводит в движение шиберный элемент для полного или частичного перекрытия проходного отверстия.

    Наглядно принцип работы шиберной задвижки показан на видео.

  • При этом шпиндель может иметь выдвижную и невыдвижную конструкцию. Герметичность выдвижного штока обеспечивается сальником, изготовленным из синтетических хлопчатобумажных волокон, графита и др.

    Задвижка с электроприводом: конструкция, принцип работы и сфера применения

    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:

    НаименованиеДуМатериал корпусаPn (РУ)Рабочая средаЦена, тыс. руб.
    30с541нж300-1000Сталь16Вода пар, нефтепродукты, неагрессивные вещества (газ, жидкость)85-955
    30с941нж50-1000Сталь16Вода пар, нефтепродукты, неагрессивные вещества (газ, жидкость)4,2-890
    30с564нж300-1000Сталь16Вода пар, нефтепродукты, неагрессивные вещества (газ, жидкость)70-1044
    30с964нж50-1000Сталь16Вода пар, нефтепродукты, неагрессивные вещества (газ, жидкость)5,8-938
    30с515нж50-400Сталь16Вода пар, нефтепродукты, неагрессивные вещества (газ, жидкость)5,5-104
    30с999нж50-250Сталь25Вода пар, нефтепродукты, неагрессивные вещества (газ, жидкость)6,3-37,9
    30с915нж50-400Сталь40Вода пар, нефтепродукты, неагрессивные вещества (газ, жидкость)6-200
    30с576нж50-400Сталь63Вода пар, нефтепродукты, неагрессивные вещества (газ, жидкость)11-279
    30с976нж50-400Сталь63Вода пар, нефтепродукты, неагрессивные вещества (газ, жидкость)9,6-355
    30ч906бр50-400Чугун10Вода пар, газообразные среды, нефтепродукты2,8-23,5
    30ч915бр50-1400Чугун10Вода пар148-1597
    30ч925бр50-1600Чугун2,5Вода пар132,5-2211
    31ч917бк50-400Чугун10Вода пар4,6-70
    30лс964нж50-400Легированная25Вода пар, нефтепродукты, неагрессивные вещества (газ, жидкость)6,8-189
    30лс915нж50-400Легированная40Вода пар, нефтепродукты, неагрессивные вещества (газ, жидкость)8,5-373
    30лс976нж50-400Легированная63Вода пар, нефтепродукты, неагрессивные вещества (газ, жидкость)13-405
    30лс941нж50-1200Легированная16Вода пар, нефтепродукты, неагрессивные вещества (газ, жидкость)6,5-457
    30нж941нж50-500Нержавейка16Вода пар, нефтепродукты, агрессивные вещества, кислоты18-833
    30нж915нж50-600Нержавейка40Вода пар, нефтепродукты, агрессивные вещества, кислоты23,2-1778
    30нж976нж50-500Нержавейка64Вода пар, нефтепродукты, агрессивные вещества, кислоты33-1151

    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.

    Читать еще:  Элементы системы вентиляции: основные детали и узлы

    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!

    Задвижка с электроприводом: особенности работы устройства

    Задвижка с электроприводом — это запорная арматура для трубопровода, шток которой приводится в движение благодаря подаче электрического тока. Такие устройства используются для быстрого регулирования потока (воды, масла, пара). Управление приборами осуществляется вручную или дистанционно. Они позволяют расширить возможности регулировки в зависимости от температурных параметров или показателей давления.

    Принцип работы

    Задвижка, в конструкции которой присутствует электрический привод, используется зачастую на сетях водоснабжения. Также она может применяться в отопительных системах и при монтаже вентиляции. Монтаж можно осуществлять только в тех случаях, когда в трубопроводах не используются агрессивные жидкости.

    Электрический привод на клапане позволяет сильно упростить управление системой водоснабжения и отопления. Раньше регулировать положение вентиля приходилось вручную, а сейчас всю работу выполняет этот прибор. Электрозадвижка используется во многих отраслях промышленности. Особенно это имеет смысл в тех местах, которые являются опасными для человека.

    Конструктивная схема может немного отличаться в зависимости от рабочей среды. Во время выбора оборудования следует учитывать, для чего именно предназначен конкретный тип механизма (воды, нефти и так далее).

    У агрегата есть корпус и фланцы. Подключение к трубопроводу может осуществляться параллельно или под углом. Качественная герметизация обеспечивается с помощью дополнительных уплотнителей.

    Между корпусом и верхней крышкой тоже есть кольцевидная прокладка. Она не позволяет протекать жидкости. Электрические задвижки имеют асинхронный двигатель, в котором установлен короткозамкнутый ротор. К ротору подсоединён червячный редуктор. У привода есть выключатель и ручной дублёр.

    Конструкция имеет поворотный диск, который или открывает подачу жидкости, или полностью перекрывает. Эту функцию берёт на себя контрольный блок, функционирующий на основе данных, полученных с датчиков. Запорный механизм срабатывает только после подачи сигнала.

    Работа клапана обеспечивается штоком. Этот элемент и гайка образуют резьбовую пару. Когда шток не выпирает, такое устройство не монтируется на ответственном объекте, потому что конструктивные особенности этих моделей усложняют обслуживание и ремонт. Изделие может срабатывать из-за изменения расхода жидкости, показателей давления или температуры. Всё это отслеживается при помощи датчиков.

    Используемые материалы

    От материала, используемого для изготовления электрической запорной арматуры, зависит качество и долговечность прибора. Также он обуславливает будущую область применения.

    Зачастую производят вентили, которые сделаны из:

    1. Нержавеющей или оцинкованной стали.
    2. Бронзы.
    3. Чугуна.
    4. Латуни.

    У каждого материала есть свои плюсы и минусы, но на функционировании непосредственно самого устройства в технологическом смысле это никак не влияет. В любом случае открытие и перекрытие задвижки будет происходить благодаря электрическому приводу. Обычные вентили из бронзы или латуни являются очень популярными, а те, что имеет электропривод, менее распространены. Зачастую приобретаются чугунные и стальные изделия.

    Преимущества устройства

    Основное преимущество в применении вентиля с электрическим приводом заключается в наличии возможности управлять его работой дистанционно. Также можно автоматизировать весь технологический процесс.

    Несмотря на то что подобное оборудование стоит гораздо больше, чем обычные клапаны с ручным приводом, во время использования дополнительные расходы себя окупят. Это происходит благодаря точной работе и простому обслуживанию механизма.

    Основные преимущества электрической задвижки:

    1. Довольно сильно уменьшаются гидравлические потери.
    2. Можно сравнительно быстро открыть или закрыть трубопровод большого сечения.
    3. Есть возможность применять оборудование в труднодоступных местах и сложных производственных условиях.
    4. Удобное управление.
    5. Простое обслуживание.

    Использование таких устройств позволяет очень быстро отреагировать на экстренные ситуации. Благодаря этому можно предотвратить дополнительные расходы.

    Область применения

    Подобная запорная арматура нашла распространение как в бытовых в системах, так и в промышленных. Такие задвижки имеет смысл устанавливать только на тех трубопроводах, сечение которых превышает 50 мм. Но в некоторых отраслях применяют электрические вентили и на трубах с меньшим диаметром.

    Управление устройством зависит от того, где оно будет установлено и какие функции придётся выполнять. Электрические клапаны активно применяют в различных сферах в качестве элемента, способного сделать технологический процесс более эффективным. Из-за этого таким прибором можно управлять не только дистанционно, но и вручную.

    Наиболее широкое применение автоматические клапаны нашли в системах водоснабжения. Там монтируются прямоходные вентили и устройства с сужающейся проточной частью. Но следует помнить, что второй тип нельзя применять на магистральных трубопроводах, так как сужение диаметра увеличивает перепад давления на задвижке.

    В нефтяной и газовой промышленности вентиль с электрическим приводом устанавливается на трубопроводах, по которым осуществляется транспортировка продукта. Также широко применяется устройство в общественных зданиях для систем пожаротушения. Автоматический вентиль позволяет осуществить подачу воды именно к точке возгорания после приёма команды от пожарной сигнализации.

    Основная классификация

    Клапаны разделяют по принципу передачи усилия на поступательные и вращательные. Первые приводы перекрывают трубопровод с помощью штока. Во вращательных вентилях от двигателя вращение передаётся редуктором.

    Разновидностей конструкции редукторов много. Благодаря такому разнообразию можно выбирать разные габариты, величину значения крутящего момента, а также менять направление вращения валов. Эти механизмы бывают:

    1. С червячной передачей.
    2. Сложной конструкции.
    3. Цилиндрические и конические.
    4. С планетарной передачей.

    В червячном и планетарном типе устройств можно менять скорость вращения вала, из-за чего появляется возможность увеличить значение крутящего момента. Также червячный механизм обладает функцией самоторможения, то есть, когда усилие не двигает червяк и вал электродвигателя, электропривод останавливается. Это значит, что вентиль останется в том положении, которое назначено блоком управления. Фиксация в этом случае не требует дополнительной энергии, даже когда давление внутренней среды будет высоким.

    Существует две основных разновидности электрических приводов, которые отличаются исходя из их целевого назначения:

    1. Неполноповоротные.
    2. Многооборотные.

    В первых приводах открытие и закрытие происходит в один оборот. Эти устройства применяются, когда достаточно выполнить поворот всего лишь на 90 градусов, например, в шаровых кранах. В многооборотных запорных арматурах электрические приводы выполняют более одного поворота вала. Эти устройства используют для регулирующих заслонок. Здесь необходима высокая точность, а также очень плавное перекрытие трубы.

    Разновидности запорной электроарматуры

    Электрические запорные клапаны не имеют ограничений по сечению трубопровода. Соединение осуществляется с помощью фланцев.

    Конструктивно запирающая арматура подразделяется на:

    1. Дисковую. Перекрывающая мембрана сделана в виде диска, который устанавливается или перпендикулярно, или под каким-либо углом к потоку. Эти устройства очень простые в обслуживании и недорогие. Экономичным вариантом является применение комбинированного типа. Здесь мембрана изготавливается из нержавеющей стали, а все остальные металлические элементы из обычной. Нельзя использовать на трубопроводах с высоким давлением.
    2. Клиновую (она ещё называется конической). Основным элементом механизма является клин, размещённый на выдвижном шпинделе. Применяется для перекрытия труб с «чистым» носителем, так как устройство быстро подвергается коррозии и ломается.
    3. Параллельную. У клапанов есть 2 седла с дисками, которые располагаются параллельно. Бывают шиберные и шланговые типы.

    Также механизмы различают по расположению ходового элемента. Существует кран с выдвижным и невыдвижным шпинделем. Разная конструкция влияет на сферу применения, а также на возможности вентиля.

    У выдвижного шпинделя резьба расположена вне корпуса задвижки. Поэтому для монтажа необходим достаточный простор. Но плюсом конструкции является то, что внешние элементы защищены от повреждений внутренней средой.

    У невыдвижного типа резьба всегда расположена внутри корпуса задвижки. Такой запорный механизм довольно легко установить в труднодоступном месте и небольшом пространстве. Но если в трубопроводе находится агрессивная среда, то механизм будет постоянно подвергаться её разрушительному действию. Это рано или поздно приведёт к поломке, но ремонт будет осложнён из-за труднодоступности месторасположения задвижки.

    Особенности монтажа

    Монтаж электрической арматуры зачастую выполняется только квалифицированными бригадами. Перед началом проведения установки устройство нужно расконденсировать, убрать лишний смазочный материал, а также удалить заглушки и проверить работоспособность. Все технические параметры, прописанные в паспорте изделия, должны полностью соответствовать данным трубопровода.

    Монтаж можно выполнять как в вертикальном, так и в горизонтальном положении. Не рекомендуется устанавливать арматуру в перевёрнутом виде, так как возле штока будет собираться грязь, а это постепенно приведёт к заклиниванию шпинделя. Клапанам с электрическим приводом диаметром более 10 см нужно оборудовать дополнительную неподвижную опору.

    Подключение устройства к трубопроводам напрямую зависит от материала, из которого оно выполнено. Например, чугунную задвижку подсоединяют с помощью фланцев. Для этого к торцам труб придётся приварить такие же отвлечённые элементы. Это соединение благодаря болтам и резиновой прокладке обеспечивает высокую герметичность. Нельзя компенсировать дефекты сварки с помощью добавления дополнительных уплотнителей.

    Стальной электроклапан обычно монтируется при помощи электросварки. Во время установки затвор должен быть полуоткрытым. Для замены сломанного вентиля его вырезают вместе с частью трубопровода.

    После завершения монтажа начинается сборка блока управления механизма. Он включает в себя элементы автоматики, а также силовую часть. Первые подают сигнал от кнопки на привод. Силовая часть размещается в электрошкафу, установленном возле клапана. Последним этапом будет проверка всех видов управления.

    Гидравлические испытания выполняются уже на подключённой конструкции. Нельзя устранять обнаруженные дефекты при помощи подтягивания болтов. Монтаж может считаться завершённым только после проведения всех проверок.

    голоса
    Рейтинг статьи
  • Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector