Принцип работы электрозадвижек для трубопроводов и область их применения; излагаем главное

Содержание

Принцип работы электрозадвижек для трубопроводов и область их применения — излагаем главное

Задвижка с электроприводом – это трубопроводная арматура, в которой запор перемещается под углом 900 по отношению к оси потока рабочей среды.

Задвижка BETRO с электроприводом

Электрический привод в этом устройстве приводит в действие запорный механизм.

Электрозадвижки в пожарных установках – виды и применение

Повышенные требования к запорной арматуре трубопроводов предъявляются при проектировании АУП в многоквартирных домах, производственных объектах, социальных учреждениях, торговых комплексах и других крупных строениях.

Во многих случаях нормами регламентируется обязательное использование во внутреннем пожарном водопроводе задвижки с электрическим приводом.

Что такое задвижка с электроприводом

Давайте мы с вами сначала разберем понятие задвижка.

Задвижка представляет собой трубопроводную арматуру. Она двигается перпендикулярно относительно потока среды.

Используется в трубопроводах от 1.5 до 200 см. при давлении до 25МПа, и температуре до 565 C.

Они обычно изготавливаются в виде полнопроходных, когда диаметры арматуры и трубопровода совпадают.

Для автоматизации производства берут задвижки с электрическим приводом.

Всего существует три типа привода:

  • Ручной способ, для этого применяют редуктор или маховик.
  • Механический способ, для этого применяют многооборотные электроприводы.
  • Поршневой способ, для этого применяют поршневые пневматические приводы или гидроприводы.

Наиболее рациональный и удобный тип привода – электропривод. Часто применяют асинхронный двигатель.

Электрический привод имеет 3 режима, наладочный, дистанционный и автоматический. Для того чтобы электропривод корректно работал потребуется электрический коммуникационный шкаф.

Виды задвижек по типу конструкции

Конические задвижки

Запирающий элемент выполнен в виде плоского клина.

Принцип работы основан на том, что сферическая или коническая пробка вдавливается в коническое седло или в прокладку затвора.

Слабо используются на производстве, так как есть ряд недостатков, чувствительность к повреждениям.

Требуется высокое качество обработки поверхностей внутренних механизмов.

Массивны, требуются значительные усилия для демонтажа и ремонта.

Плюсом, является то что, при закрытии задвижки в начале затвор опускается быстро, а в конце замедляется, благодаря этому снижается сила динамического удара.

По виду задвижки различаются в виде клина:

  • Цельного,
  • Упругого,
  • Двухдискового.

Дисковые задвижки

Такие задвижки по форме напоминают диск. Имеют угловое или перпендикулярное расположение относительно потока вещества. Широко применяются в промышленности, в трубопроводах большого диаметра, но имеют ограничения по давлению.

Главными преимуществами является простота конструкции, быстрый ремонт. Для более дешевого варианта задвижку делают из нержавеющей стали, а корпус из углеродистой стали. Для более специфических сред применяют полимерное напыление на диск.

Также подразделяются по виду задвижки:

  • Поворотный затвор с двойным эксцентриситетом
  • Поворотный, тип «butterfly»
  • 3-х эксцентриковый дисковый
  • 4-х эксцентриковый дисковый

Параллельные задвижки

В параллельных задвижках седла идут параллельно, два диска образуют затвор, которые грибком прижимают к седлам, не давая просочится жидкости.

Существует два варианта задвижек:

  • Шиберная,
  • Шланговая.

Виды задвижек по способу расположения ходового узла

Выдвижной шпиндель

Все просто: резьба шпинделя вынесена наружу корпуса арматуры. Нижний конец шпинделя закреплен с задвижкой, при вращении ходовой гайки происходит поступательное движение задвижки и шпиндель выдвигается полностью на величину хода затвора. Ходовая гайка, вынесена на расстояние хода задвижки.

Плюсом такого технического решения конструкции является то, что ходовой узел вынесен наружу, благодаря чему на него не оказывается негативное воздействие внутренней рабочей среды. Легкость при ремонте и обслуживании.

К минусам относят большой вес и размеры, за счет того что ходовая часть вынесена.

Невыдвижной шпиндель

Резьба расположена внутри затвора. Ходовая гайка присоединена к затвору, когда вращается шпиндель, она затягивает затвор за собой. При всем этом шпиндель не выпирает из крышки задвижки.

Подобные задвижки не применяются на важных объектах, потому что ходовой узел расположен внутри и подвергается негативному воздействию. Так же для того чтобы провести ремонт требуется полностью демонтаж всей задвижки.

Но из-за того что шпиндель не выпирает, возможно использовать при ограниченном пространстве.

Характеристика задвижки

Начнем с положительных особенностей:

  1. Не поддаются коррозии.
  2. Имеет малое гидравлическое сопротивление.
  3. Очень прочные и надежные, имеют высокую частоту вращения.
  4. Требуется немного материала.
  5. Можно использовать колонку ДУ50.
  6. Предотвращает несанкционированные перепады напряжения.
  7. Простота в использовании и обслуживании.

К недостаткам можно отнести:

  1. При применении некачественных уплотнительных материалов, возможно разгерметизация.
  2. Необходим постоянный источник питания, для этого нужно смонтировать электрический шкаф.

Применение

Очень большое разнообразие задвижек существует, это такие, как перечисленные ниже.

AVK-задвижки, выпускаются датской организацией. Это один из мировых лидеров. Имеет широкий ассортимент изделий (клиновые, фланцевые, щиберные).

Для орошения или пожаротушения используют стальные задвижки 30С941НЖ с электродвигателем, они хорошо и точно регулируют подачу воды согласно установленному режиму. Выполнен из экологически чистых материалов.

Главный плюс — небольшая стоимость около 4 $.

Дисковая задвижка с электроприводом ДУ-100, в своей конструкции имеет мощную пружину, что обеспечивает стабильную надежность.

Получила широкое применение в нефтяной и газовой отрасли. 100 означает внутренний диаметр, они относятся к проходным типам, это означает, что диаметр задвижки должен совпадать с диаметром трубопровода.

Цена изделия около 70 $.

Такая задвижка имеет большое количество разновидностей по диаметру. Так ДУ-200 с электроприводом применяют на магистралях, крепятся болтами большого диаметра, применяют исключительно в промышленности.

Стоимость такой задвижки около 200 $. Специализированные затворы ДУ800/1000 вместо фланца имеют патрубки, которые привариваются к трубе.

Самыми распространенными являются задвижки фланцевые ДУ-50 и ДУ-80. Получили широкое распространение в системе отопления при строительстве многоквартирных домов, в ненагруженных отводах трубопроводов.

Средняя цена на такое изделие около 70 $.

Задвижки 30ч906бр с электроприводом из чугуна, применяется для пара и жидкости с рабочей температурой до 250 °С. Так как задвижка выполнена из чугуна а не из стали, то и стоимость ниже.

Задвижка SFG-432 – выполнена из стали, применяются для воды и пара, выдерживают давление до 16 бар, выдерживает максимальную температуру рабочей среды до 450 °С.

Стоимость изделия около 30 $.

Задвижка RTP-900 — выполнена из стали, применяются для масла и нефтепродуктов, выдерживают давление до 14 бар, выдерживает максимальную температуру рабочей среды до 350 °С.

Стоимость изделия около 40 $.

Задвижка СМР-34 — выполнена из чугуна, применяются для воды, масла и пара, выдерживают давление до 16 бар, выдерживает максимальную температуру рабочей среды до 400 °С.

Стоимость изделия около 35 $.

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.

Что такое задвижки: назначение и основные конструктивные элементы

Задвижкой называют вид трубопроводной арматуры, предназначенной для перекрытия или регулирования потока вещества, проходящего по магистрали. Они могут работать в среде с газообразными, сыпучими, жидкими веществами различной вязкости и химической активности.

Основными конструктивными элементами в системе задвижки любой конструкции являются:

  • Корпус. Состоит из основной части и крышки, первая помещается непосредственно в магистраль, а вторая служит для крепления и управления перемещением запорного элемента. Корпус выполняют из металла: стальных сплавов, нержавейки, латуни, алюминия, ковкого чугуна, последний покрывают антикоррозионными слюдосодержащими красками или эпоксидными грунтовками.
  • Запор. Элемент (заслонка) имеет конструктивное исполнение в виде металлического клина, шибера, диска или гибкой трубы из эластичных материалов, для повышения герметичности металл иногда покрывают резиной (эластомер). При перемещении узел плотно входит в профильное седло, расположенное в корпусе, и герметично перекрывает канал.
  • Приводная система. Предназначена для управления перемещением заслонки в узле, представлена механическими конструкциями в виде маховика, перемещающегося на выдвижном или стационарном штоке, также используются пневматический, электрический и гидравлический приводы.

Рис. 2 Трубопроводные задвижки из стали – параметры по ГОСТ 9698-86

Расположение ходового узла

Большое значение для работы и области применения задвижек имеет расположение ходового узла — резьбового соединения шпиндель-гайка. Он может быть расположен внутри задвижки в рабочей среде или вне полости корпуса.

Задвижки с выдвижным шпинделем применяют если нужно быть уверенным в надёжности арматуры.

Эта задвижка является конструкцией с невыдвижным шпинделем.

Задвижка с выдвижным шпинделем

В такой конструкции резьба шпинделя и ходовая гайка расположены снаружи корпуса арматуры. Шпиндель нижним концом соединён с затвором и при вращении ходовой гайки для открытия задвижки совершает вместе с затвором только поступательное перемещение, при этом верхний конец шпинделя выдвигается на величину хода затвора. Для возможности перемещения шпинделя ходовая гайка поднята над верхней частью крышки (то есть над сальником) примерно на величину хода затвора в конструкции, которую называют бугельным узлом.

Достоинствами такой конструкции являются отсутствие вредного воздействия рабочей среды на ходовой узел и свободный доступ для его технического обслуживания, а следовательно меньший износ сальникового уплотнения и более высокая надёжность резьбовой пары и сальника.

Недостатком таких задвижек является увеличение строительной высоты и массы за счёт выхода шпинделя из крышки не менее, чем на диаметр прохода и необходимость по этой причине при монтаже оставлять свободное место для выхода шпинделя.

Задвижка с невыдвижным шпинделем

В этом случае ходовая резьба находится внутри полости задвижки и при открывании шпиндель не выдвигается из крышки, сохраняя своё первоначальное положение по высоте. Ходовая гайка в этих задвижках соединена с клином и при вращении шпинделя для открытия прохода как бы наворачивается на него, увлекая за собой клин.

В задвижках с невыдвижным шпинделем ходовой узел погружён в рабочую среду и поэтому подвержен действию коррозии и абразивных частиц в рабочей среде, к нему закрыт доступ и отсутствует возможность технического обслуживания во время эксплуатации, что приводит к снижению надёжности работы ходового и сальникового узлов.

В связи с этим такие задвижки имеют ограниченное применение — для трубопроводов, транспортирующих минеральные масла, нефть, воду, не засорённую твёрдыми примесями и не имеющими коррозионных свойств. Поскольку в задвижках с невыдвижным шпинделем затруднены наблюдение и уход за ходовым узлом, они не рекомендуются для ответственных объектов.

Достоинством такой конструкции является меньшая строительная высота, что делает целесообразным их применение для подземных коммуникаций, колодцев, нефтяных скважин и т.д.

Особенности задвижек с электроприводом

Технические характеристики электроприводной арматуры, в зависимости от того, какая электрическая принципиальная схема используется, позволяют иметь три варианта управления:

  1. Дистанционный режим (используется колонка для управления вручную).
  2. Автоматический режим (используется шкаф управления электроприводом).
  3. Режим наладки.

Схема-чертеж электрической колонки управления задвижкой

Схема различий изделий определяется исходя из следующих параметров:

  1. Тип управления – дистанционный или местный вид привода.
  2. Способ крепления на задвижке – штепсельный разъем или сальниковый ввод.
  3. Конструкция, тип и размер привода.

Задвижки ДУ50, ДУ 80, ДУ 100 – полнопроходные, то есть диаметр самой арматуры совпадает с диаметром трубопровода. Это соответствие обеспечивает максимально надежное соединение и герметичность перекрытия потока рабочей среды.

Однако эта особенность создает достаточно узкую сферу применения устройства: его устанавливают только в тех трубопроводах, в которых требуется полное перекрытие рабочего вещества. Если выполнить операцию «открыть», то проход будет открыт полностью.

Нельзя использовать запорные устройства для регулировки напора или скорости течения потока воды, поскольку могут сформироваться гидравлические удары, которые выведут оборудование из строя.

Шкаф управления приводом обеспечивает управление устройством в режиме «автомат» или «ручной», контролирует уровень напряжения в сети, а также формирует пакеты данных о состоянии задвижки.

Узел задвижки и электро колонки, готовый к монтажу

Шкаф управления используется в самых разных системах: водозаборах, пожарных установках или насосных станциях.

Достоинства и недостатки арматуры с электроприводом

Запорные устройства с электрическим приводом имеют ряд положительных качеств:

  • они устойчивы к воздействию коррозийных процессов;
  • арматура обладает малым гидравлическим сопротивлением;
  • стальные задвижки имеют высокий класс прочности и надежности, а также высокую частоту вращения электропривода;
  • схема подключения требует небольшое количество расходного материала: нужны всего два кабеля;
  • для работы может использоваться колонка ДУ50;
  • шкаф управления приводом отвечает за несанкционированные перепады напряжения;
  • простота в эксплуатации и обслуживании.

Из недостатков можно выделить следующие пункты:

  • для подключения необходим шкаф, поскольку электропривод должен подключаться к постоянному источнику питания;
  • некоторые модели имеют слабую сопротивляемость потоку рабочего вещества;
  • если в качестве уплотнителей используются материалы низкого качества, то не исключена разгерметизация устройства.

Особенности выбора и монтажа арматуры с электрическим приводом

При выборе арматуры учитывают ее эксплуатационные характеристики и условия эксплуатации. К ним относится температура рабочей среды и схема уровня давления в трубопроводе. Необходимо также обратить внимание на пропускную способность устройства, а также на то, что потребуется шкаф управления электроприводом.

Задвижка шиберная ножевая с электроприводом типа открыть/закрыть

Так, например, для бытового применения, этот параметр может быть минимальным. Диаметр запорной арматуры (ДУ 50, ДУ 80 и т. д.) должен соответствовать диаметру трубопровода.

При установке нельзя допускать, чтобы трубопровод оказывал на запор изгибающее или растягивающее усилие. Под задвижкой оборудуют платформу, которая избавит входные патрубки устройства от нагрузок.

Процедуру подключения арматуры необходимо осуществлять, строго придерживаясь инструкции к изделию, ориентиром также должна служить схема трубопроводной магистрали.

Также вы можете подробнее прочитать про шиберные ножевые задвижки.

Установка электропривода на арматуру (видео)

Применение арматуры

Стальная задвижка с электроприводом (диаметр ДУ50) используется в системах водоснабжения. Электропневматическую задвижку ВВ 32 монтируют в насосы, смесители и канализационные системы. Шкаф управления осуществляет контроль входящего электричества и работу затворного устройства.

Электроприводное запорное устройство ДУ100 широко используется в системах переработки сточных вод и магистралях, транспортирующих питьевую воду.

Реечные стальные задвижки с электроприводом устанавливают в том случае, когда необходима полная автоматизация погружных насосов. В этом случае задвижка с пневмоприводом обеспечивает точную регулировку скорости потока рабочей среды и ее давление.

Клиновая задвижка с электроприводом

Шкаф управления создает предельно точные сигналы для корректной работы арматуры. Помимо этого, реечные устройства с электроприводом, используемые постоянно, осуществляют регулирование количества потребляемой воды. На затворный механизм может устанавливаться дистанционная колонка, которая будет выполнять управление потоком рабочей среды.

Реечные задвижки имеют стальной прямоугольный корпус с перемещающимся по направляющим шибером. Внизу шибера прикреплена зубчатая рейка, сопряженная с шестерней. Приводной вал соединен с редуктором.

Разновидности электроприводных задвижек

Электроприводная стальная клиновая задвижка 30с941нж в системах орошения или пожаротушения с высокой степенью точности контролирует уровень подачи среды в соответствии с заданным первоначально режимом.

Может использоваться в системах транспортировки жидкости и газа – пар, газ, нефть и нефтепродукты. Клиновая задвижка может эксплуатироваться в трубопроводах с температурой рабочей среды до +4250С.

Стальная задвижка с условным ДУ80 позволяет распределять нагрузку в автоматическом режиме во время использования скважины. После установки в систему перекачки или добычи воды задвижки ДУ50, в накопительную емкость можно стабильно подавать фиксированный объем воды.

Колонка ДУ значительно упрощает управление арматурой. Устройство стальной арматуры подразумевает минимальное количество энергопотерь.

Колонка – это специальное устройство, которое предназначено для дистанционного управления операциями закрывания или открывания задвижки, установленной на глубине. В зависимости от того, каким типом привода оснащена колонка, бывают два типа устройства:

  1. Колонка с ручным управлением.
  2. Колонка с электроприводом.

Клиновая задвижка 30с941нж помимо отличных технических характеристик, еще и стоит недорого – средняя цена на такую арматуру колеблется в диапазоне 4-5$.

Колонка управления задвижкой

Стальная задвижка 30ч906бр – это автоматизированный запорно-регулирующий узел, который осуществляет открытие или закрытие арматуры посредством электропривода. Стандартные задвижки ДУ200 подают два вида команд – «закрыть/открыть».

Широкое распространение этой модели электроприводных задвижек обеспечила простота управления механизмом. Стоит электроприводная стальная арматура 30ч906бр с условным ДУ50, ДУ80 – ДУ200 несколько дороже, чем клиновая задвижка 30с941нж – 25-35$.

Клиновая задвижка 30с964нж предназначена для установки в системы транспортировки воды, газа, нефти, масла с температурой рабочей среды до +3000С. Управляется клиновая арматура при помощи электропривода. Также есть возможность ручного управления.

Стальная клиновая задвижка 30с964нж монтируется на трубопровод посредством фланцевого способа соединения. Исключение составляет вентиль с условным ДУ 1000/800, которая снабжается патрубками под приварку. Клиновая арматура устанавливается на горизонтальном трубопроводе электроприводом вверх.

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.

Материалы и способы изготовления

Уплотнительные поверхности задвижек изготавливаются без колец, с кольцами из латуни, фторопласта, с наплавкой из коррозионностойкой стали, из резины (в клиновых задвижках ей может покрываться клин, а в шланговых из неё изготавливается пережимной шланг).

Задвижки с корпусами из чугуна и алюминиевого сплава выполняются при помощи литья. Этим же способом изготавливаются и стальные задвижки, но некоторые из них, а также задвижки из титановых сплавов изготавливаются методом сварки заготовок, полученных штамповкой из листового проката. Такие задвижки называют штампосварными. По своим характеристикам, эксплуатационным и прочностным, они не уступают литым задвижкам, а наоборот, детали корпусов и крышек таких задвижек изготавливаются из материала более прочного и тщательно проконтролированного, качество которого выше, чем литьё. При этом технология сварки и методы контроля сварных соединений обеспечивают высокое качество корпусных деталей, позволяющее применять такие задвижки на ответственных объектах, включая атомную энергетику.

Задвижки для трубопроводов – виды и классификация

Задвижные узлы имеют разные конструктивные и физические параметры, по конструкции и классификации задвижек их подразделяют на следующие классы:

  1. По технологии изготовления корпуса:
  • Сварные.
  • Литые – основной метод формообразования корпусов.
  • Кованые или штампованные – технология применяется для создания высокопрочных корпусов, детали соединяются между собой сваркой.
  • Комбинированные – производятся из кованых и штампованных деталей посредством сварки.
  1. По типу уплотнения:
  • Графитоармированные, жидкометаллические.
  • Сальниковые – подвижной шпиндель или шток отделяется от рабочей среды сальниковой прокладкой, пропитанной маслом и сжатой накидной гайкой или специальной деталью – сальником.
  • Сильфонные – герметичность достигается за счет использования гофрированных упругих оболочек из металлических и синтетических материалов.

Рис. 6 Разборка клиновидной системы (корпус, вид клина задвижки)

  1. По типу передачи усилия к заслонке:
  • Вращательное – применяется в ручных механических системах, где винтовой шпиндель перемещается за счет маховика.
  • Поступательное – шток имеет цилиндрическую форму и перемещается за счет передачи ему усилия гидравлическим или электрическим способом.
  1. По типу привода:
  • Ручной – для передачи усилия используют маховик и шпиндель с резьбой.
  • Электрический – управление задвижкой происходит перемещающимся шпинделем, который является якорем электрокатушки.
  • Гидравлический – на подвижный шток с заслонкой, помещенный в герметичный цилиндр, оказывает давление гидравлическая жидкость.
  • Пневматический – шпиндель передвигается за счет давления на его поверхность сжатого воздуха.

  1. По конструктивному исполнению затворного узла:
  • Клиновые. Затвор имеет клиновидную форму, при опускании располагается между двумя наклонными седельными поверхностями.
  • Параллельные (одно- или двухдисковые, шиберные). Затворный элемент сделан в форме плоского диска или шибера, которые запирают канал, опускаясь в небольшие профильные углубления в корпусе.
  • Шланговые. При работе системы затворный механизм сдавливает эластичный резиновый шланг, перекрывая тем самым канал движения вещества.
  • Поворотные. Запорный элемент в виде диска располагается в канале трубы на его центральной линии, при работе он разворачивается вокруг центральной оси и перекрывает поток проходящего вещества.

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.

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.

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.

Монтаж задвижек с электрическим приводом

Установка электрифицированной арматуры проводится квалифицированной бригадой монтажников. Перед началом работ задвижку необходимо расконсервировать, удалить лишнюю смазку, снять заглушки и проверить работоспособность. Параметры (Ду, Ру), указанные в паспорте изделия, должны соответствовать аналогичным данным трубопровода.

Установка задвижки проводится в вертикальном либо горизонтальном положении. Монтировать арматуру штоком вниз не рекомендуется, т.к. во внутренней камере устройства будет собираться шлам и грязь, что может привести к заклиниванию шпинделя. Для электроприводной арматуры диаметром более 100 мм дополнительно устанавливают неподвижную опору.

Способ подключения задвижки к трубопроводу зависит от материала корпуса. Чугунную арматуру присоединяют при помощи фланцев. В этом случае на торцах труб должны быть приварены подобные ответные элементы. Болтовое соединение и установленные между фланцами прокладки обеспечивают герметичность узла. Запрещается проводить монтаж арматуры на несоосных участках трубопровода, и компенсировать дефекты приварки ответных элементов установкой дополнительных прокладок.

Соединение трубы и корпуса стальной задвижки в большинстве случаев проводится электросваркой. При монтаже арматуры затвор должен находиться в промежуточном положении. Патрубки, вваренные в корпус запорного устройства, обязаны иметь длину не менее 30 см. Для замены дефектной задвижки ее вырезают с телом трубопровода. Подготовку кромок на патрубках арматуры проводят на токарном станке.

После окончания монтажа изделия собирают схему управления задвижкой. Она состоит из силовой части и элементов автоматики. Последние подают управляющий сигнал от ключа (кнопки) или системы защит и блокировок. Электрическая часть расположена в электрошкафу, который установлен возле задвижки. После подключения привода проверяются все виды управления, включая перевод на ручной дублер.

Гидравлические (пневматические) испытания изделия проводятся в составе трубопровода или системы. Запрещается устранение выявленных дефектов подтягиванием болтов. После проведения всех проверок монтаж считается завершенным.

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.

Затворы

Это наше устройство более функционально. Оно закрывает и регулирует поток.

Применимо для трубопроводов большого диаметра.

Самый распространенный вариант – дисковый затвор.

Для контроля положения затворов предусматривают Устройство положения для дисковых затворов.

Диаметр поперечного сечения трубы соответствует диаметру диска.

Вращательный механизм запирания, управляемый вручную с рукоятки или дистанционно через ПУ (при высоком давлении).

При слишком сильном давлении в системе пожаротушения устройство не применимо.

Неплохой компанией, специализирующейся на производстве затворов этого и других видов, является ЗАО «АРМАТЭК».

Данный вид арматуры широко используется.

Его устанавливают в таких бытовых и промышленных системах.

  • Теплоснабжение.
  • Водоснабжение.
  • Газоснабжение и вентиляция.
  • Пожаротушение.
  • Специальные условия: доставка ГСМ и пр.

Что же выделяем затворы из остальных видов электроарматуры? Они отличительны тем, что:

  1. при ремонте сможем быстро заменить основные компоненты;
  2. имеют малый вес, габариты и простую внутреннюю конструкцию.
  3. можно использовать их в трубопроводах большого диаметра.

Недостатком считаем то, что в состоянии «открыто», диск закрывает часть отверстия и понижает пропускную мощность.

Также приходится прикладывать большую силу к рукоятке из-за небольшого крутящего момента конструкции.

Классифицируем затворы так.

  • В качестве запирающего элемента – линзовые поверхности или плоский диск.
  • Материал изготовления – частые варианты чугун и сталь.
  • Изнутри могут отделываться резиновыми вкладышами или не иметь отделки.
  • Разный диаметральный размер проходного отверстия.

Управление схоже с шаровым краном. Некоторые затворы имеют маховик или редуктор для увеличения силы, прилагаемой к рукояти.

Поворотные

Устройство такого типа называют дисковым поворотным затвором, при работе диск располагается в потоке вещества и перемещается по его направлению. Диски используются в системах с диаметром трубопроводов до 1200 мм. при температурах среды от -200 до +450 С. и давлении до 600 бар. Устройство имеет простую конструкцию, малые размер и массу, хорошо герметизирует перекрываемый канал, легко ремонтируется. К недостаткам относят высокое сопротивление потоку, работу только в одну сторону, невозможность использования в среде с повышенной вязкостью и загрязненностью.

Параллельные (шиберные)

В данных устройствах поверхности седел и затворного диска параллельны, при опускании диск (шибер) герметично перекрывает проход за счет давления на его поверхность проводимой среды. К недостаткам относят большие энергозатраты на перемещение в результате трения уплотнительных колец седла и шибера на всем пути движения и соответственно повышенное истирание герметизирующих поверхностей. Используется при пониженных требованиях к герметичности, легко обслуживается и ремонтируется.

Рис.10 Шиберные параллельные задвижки

Шланговые

При транспортировке агрессивной химической среды в системе, задвижки должны иметь высокую защиту от коррозии – лучшим вариантом в этом случае является использование устройств шлангового типа. Узел имеет рабочий канал в виде эластичного гибкого шланга, который при перекрытии потока сжимается в средней части.

Рис. 11 Шланговый тип задвижки – принцип действия

Контроль дискового затвора

Отдельно стоит сказать о том, что собой представляет устройство контроля положения дисковых затворов.

Эта автоматика необходима для учета состояния дискового затвора электрозадвижки (положения «Затвор открыт»/«Затвор закрыт»).

Используется в установках пожаротушениях, системах пожарной сигнализации и противопожарной защиты.

С высокой точностью контролирует состояние задвижки с отклонением от нормы не более одного деления.

Подключается с помощью соединительной коробки с клеммами и гермовводами для установки на затвор трубопровода.

Максимальный ток 0,05 А, напряжение 9-30 В. Стоимость от 2460 руб.

Популярным отечественным производителем этого и четырех упомянутых выше элементов является ЗАО «ПО «Спецавтоматика».

Более подробно об этом здесь…

Маркировка

Маркировка задвижной трубопроводной арматуры регламентируется в соответствии с ГОСТ 4666-75, она выполняется на корпусе или табличке с указанием следующих данных:

  • наименование предприятия;
  • давление, температура;
  • проходной диаметр;
  • марка стали в случае использования материалов со специальными свойствами (повышенной коррозионной, температурной стойкостью);
  • знак качества при его наличии.

Рис. 12 Примеры маркировки

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: 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.

Источник https://fugar-kamin.ru/truby/zadvizhka-2.html

Источник https://nhi-group.ru/articles/zadvizhka_s_elektroprivodom_ko/

Источник