Рабочий принцип электрозадвижек для трубо-проводов и сферf их использования

Современный процесс установки арматуры запорной, практически во всех случаях, проводится с использованием электрозадвижки для трубо-проводов. Тем более в системах трубо-проводов воды, нефти и газа. Это связано с тем, что механичные задвижки в наше время уже морально устарели. А возможность закрывать поток через трубопровод на расстоянии, намного удобней, экономичней и быстрее, чем непосредственное перекрывание вентиля. Это позволяет возводить непростые АСУ потоками жидкости или газа в самых различных направлениях промышленности или водообеспечения.

Рабочий принцип электрозадвижки

В конструктивном выполнении есть несколько типов задвижек:

Клиновые. Плоская заглушка закрывает поток перпендикулярно, как бы вбивается клин.
Поворотные. Заслонка размещается в самой трубе и при ее повороте поток перекрывается.
Параллельные. Разделяют на одно- или 2-ух кольцевые. Поток перекрывается после опускания дисков в специализированные углубления.
Шланговые. Затвор выполняется путем крепкого сжатия шланга.

Во многих случаях во время работы электрического привода применяется клиновое выполнение задвижек

Чтобы из механической задвижки сделать задвижку с электрическим приводом, достаточно к имеющейся конструкции добавить асинхронный мотор и червячный редуктор. Вращение вала подается на редуктор, который приводит в движение задвижку.

Рис. 1: Червячный редуктор

Применение электрического привода позволяет на расстоянии управлять процессом отпирания/запирания заглушек, что получило повсеместное использование в большинстве отраслей.

Рис. 2: Внешний вид электрозадвижки

В зависимости от показателей системы на окончательный выбор конструкции электрозадвижки будет влиять следующие факторы:

враждебность среды потока
рабочее системное давление
условия внешней среды
нужные системы защиты и безопасности.

Электрозадвижка всегда дублируется в механическом выполнении на ситуации отсутствия питания. Для переключения на ручной режим на месте расположения трубопровода и задвижки выносят детали управления переключением на ручной рабочий режим.

Блок схема устройства электрозадвижки показана на рис. 3.

Рис.3: Блок схема управления задвижкой

Приводы оборудуются концевым выключателем благодаря которому проходят регистрацию положения задвижки и поступают сигналы в систему управления по достижении ей крайних положений. Муфта ограничения крутящего момента позволяет уберечь трубопровод от повреждений при заклинивании задвижки или попадании в место перекрытия инородних предметов, предохраняет повреждение всей системы.

Электросхема подсоединения электрозадвижки в общем виде без системы контроля датчиков давления или сложной системы управления электрическим приводом выглядит так:

Рис. 4: Электросхема подсоединения электрического привода

На этой схеме сигналы с концевых выключателей парализуют работу мотора, и задвижка находится или в состоянии «открыто» или «закрыто».

Материалы изготовления электрозадвижек

Делаются задвижки из таких видов металлов:

Самое большое распространения получили выполнения из стали из чугуна, как самые надежные в работе которые способны прослужить очень долго без упреков, что и является важным показателем выбора. Выполнения из бронзы и латуни очень часто применяются в нестандартных системах трубо-проводов, где значения подбора материала изготовления задвижек немаловажна.

В чем преимущество применения электрозадвижек?

Явным положительным качеством применения электрозадвижек считается возможность дистанционного управления системой, тем более это получило распространение на пожарных водопроводах. В это входит не только понятия открытие и запирание потоков, но и регистрация нештатных обстоятельств и предотвращение опасных ситуаций. Стоимость электрозадвижки хотя и больше, чем типовой механической, но получаемые плюсы быстро окупают все затраты во время эксплуатации.

Также обеспечиваются прочие положительные качества:

возможность монтажного процесса трубо-проводов в местах куда сложно добраться, где не будет потребности регулярно выполнять управление системой конкретно на трубопроводе.
быстрое реагирования на текущую ситуацию.
намного более быстрое отпирание/запирание больших диаметров труб, если сравнивать с ручными задвижками.
возможность построения непростых систем трубопровода, в том числе автоматизированных без участия оператора.

Классификация задвижек с электрическим приводом.

С распространением применения арматуры запорной в начале 19 столетия была разработана и принята таблица фигур арматуры запорной. В ней были установлены ряд правил для более легкого и комфортного чтения и обозначение разных исполнений арматуры запорной. Так как задвижка — это лишь один из видов арматуры запорной целесообразно показать как будет смотреться маркировка задвижек с электрическим приводом, на примере 30с941нж.

Рис. 5: Задвижка 30с941нж

«30» – означает конкретно вид арматуры, а конкретно задвижки.

«с» – означает материал из которого выполнен корпус запора, в этом случае сталь углеродистая.

«9» – вид применяемого привода, в этом случае электромоторный.

«41» – означает номер изделия на заводе-изготовителе.

«нж» – материал уплотнителя, нержавейка.

Другие типы маркировки указаны на рис. 6.

Рис. 6: Таблица фигур арматуры запорной

Иным основным критерием при подборе задвижки считается DN (или ДУ). DN принятый современный стандарт определения условного прохода. ДУ (диаметр символический) устаревшее наименование, поэтапно выходящее из оборота. Символический проход означает внутренний размер трубы, выраженный в миллиметрах. К примеру, DN50 (или ДУ50) означает трубу у которых внутренний диаметр в 50 мм. Относительным размер называют не просто так, т.к. в процессе изготовления труб выдерживать правильные размеры диаметра внутри не имеет экономического смысла, благодаря этому он может в маленьких пределах меняться, однако считать данный размер точным нельзя.

Очень важным считается параметр PN (или РУ) обозначающий предел давления, при котором обеспечена хорошее функционирование устройства. К примеру, PN15 значит, что это изделие обеспечит функционирование при давлении в системе в 15 Бар.

Исходя из этого в зависимости от выполнения задвижки и трубного диаметра на котором она будет применяться выполняется выбор типа электрического привода к этой задвижке. Разница в применении электрического привода на трубу с ДУ50 и ДУ600 объяснима, благодаря этому на одинаковый вид задвижки может выбираться различный электрический привод.

Из российских производителей приводов очень популярными считаются изделия заводов ОАО «ЗЭиМ» и ОАО «Тулаэлектропривод». Самое большое распространения получили двигатели серии ПЭМ-А11 применяющиеся на самые популярные размеры труб от ДУ50 до ДУ150.

Виды электрозадвижек и систем управления

По системам управления электрическими приводами отличают несколько типов:

Многооборотные. Элекрозадвижки которые способны замыкать поток не только в 2-ух положениях открыто/закрыто, а с возможностью контроля потока еще в нескольких промежуточных положениях.
Взрывозащитные. Системы с укрепленной конструкцией на случай появления нештатных обстоятельств. Применяются как правило в системах с взрывоопасными жидкостями. Как правило нефтяной, химической и газовой промышленности.
Объединенные. Задвижки, оснащенные системой датчиков контроля состояния потока. Которые способны в режиме автомат менять положение задвижке в зависимости от текущей ситуации в арматуре.

Правила установки и регулировки

в начале установки задвижки обязательно нужно удостовериться в ее корректной работе. Для этого клин надо нанести смазку на основе силикона, если она отсутствует, то пролить обыкновенной водой. Потом нужно провести ее до состояния закрытия и вернуть в открытое состояния до конца. Удостоверившись, что проверка на трудоспособность задвижки прошла удачно на полном цикле в ручном режиме и во время работы электрического привода. Удостоверьтесь, что в водопроводе отсутствуют сторонние предметы и нужно приступить к ее процессу установки. Если раскроется, что заслонка не работает после того как провели монтажные работы это может привести не только к экономическим, но и моральным неудобствам.

Также до установки удостоверьтесь, что изделие для вас подойдет по всем показателям, если с ДУ будет не легко прогадать, то вот значение PN обязательно следует проверить. Такой параметр должен в первую очередь походить эксплуатационным условиям.

Крепление задвижки к ответному фланцу должно выполняться болтами конкретного диаметра, в зависимости от ДУ оно меняется. Их значения показаны в таблице ниже.

Рис. 7: Таблица рекомендованных диаметров болтов для крепежа задвижек в зависимости от значений трубного диаметра и давления в системе

Кол-во болтов крепления и их расположения фланцевых отверстий должны походить ГОСТ 12821. Дальше устанавливаете электрический привод и выполняется финальная установка и процесс установки систем управления.

Служебный срок и советы по эксплуатации

Срок гарантии типовых задвижек составляет 2 года, служебный срок – 10 лет. Усредненный ресурс не меньше 2500 циклов. При правильно подобранном значении PN и аккуратной эксплуатации изделия без ЧС прибор скорее всего прослужит исправно намного длительнее. Очень не рекомендуется эксплуатировать изделие персоналу не обученном работе, настройке и эксплуатации задвижек. Если например в системе возможны запредельные значения давления, следует установить в ней опоры или компенсаторы.

Нельзя применять арматуру в качестве опоры для трубопровода, это сильно делает меньше эксплуатационный срок прибора. Запрещено менять набивку сальника или выполнять его до набивку.