Монтаж трубопроводной арматуры с электроприводом

Сферы применения и монтаж задвижек с электроприводом

Задвижка с электроприводом играет большую роль в системе автоматического управления перемещением рабочих сред. Она устанавливается на трубопроводах, к которым затруднен доступ обслуживающего персонала, или линия находится в помещении с ограниченным посещением из-за наличия в нем вредных факторов (ионизирующего излучения, высокой температуры и др.). Дистанционное управление электрифицированной арматурой может осуществляться как с местного поста, так и удаленно.

Задвижка с электроприводом

Что такое задвижка с электроприводом?

Это разновидность запорной или регулирующей арматуры, управление которой может проводиться дистанционно или автоматически по аварийным сигналам или блокировкам. Для этого на ней устанавливается блок электропривода, состоящий из:

• двигателя;
• редуктора;
• муфты;
• датчиков конечного положения.

Взрывозащищенное исполнение электропривода для задвижек предполагает установку в блоке реверсивных магнитных пускателей. Это позволяет улучшить коммутацию и эксплуатационные свойства двигателя.

Крутящий момент от привода к штоку арматуры передается через грузовую гайку. Для его увеличения установлен редуктор. В случаях, когда не сработали выключатели концевого положения, для недопущения разрушения арматуры используется муфта, ограничивающая крутящий момент. При достижении уставки срабатывания подается сигнал на остановку двигателя.

Устройство электропривода задвижки позволяет управлять ею с местного поста. Для этого предусмотрен кнопочный пульт. В случае отсутствия электропитания или поломки двигателя арматурой можно управлять вручную. Переход осуществляется переводом рычага в соответствующее положение. В качестве ручного привода (дублера) используется штурвал.

Технические характеристики

Тип запорного устройства и его характеристики зависят от параметров трубопровода и перемещаемой среды. Мощность электропривода клапана выбирают в зависимости от размера корпуса и диаметра присоединений к трубопроводу. Так как проходная часть корпуса имеет большое гидравлическое сопротивление, то для перекрытия потока необходимо приложить достаточное усилие. Это достигается не только увеличением мощности электродвигателя, но и типом редуктора (с коническими или цилиндрическими шестернями).

Важным параметром для задвижки является время полного открытия (закрытия) проходной части. В связи с тем, что эта величина составляет 30-80 секунд, то использование таких заслонок в качестве быстродействующих клапанов не имеет смысла.

На трубопроводах, имеющих высокие параметры рабочих сред, устанавливают вварные задвижки. Если движущийся поток имеет большую температуру, то привод монтируют рядом с запорной арматурой, т.к. корпус закрывается теплоизоляцией. Отдельно стоящий двигатель меньше подвержен тепловому воздействию.

Приводы электрифицированных запорных устройств различаются между собой типом используемого двигателя и конструкцией редуктора. В большинстве задвижек используются моторы переменного тока с цилиндрическими или червячными редукторами.

Запорный орган у задвижек выполнен в виде клинового затвора, обоймы которого чаще всего изготавливаются в виде 2 дисков, между ними вставлен распорный элемент. При движении шпинделя вниз, происходит перекрытие канала, а герметичность достигается плотным прилеганием половинок затвора к седлам, расположенным наклонно.

Некоторые конструкции предусматривают перекрытие потока среды обрезиненным клином. Такая арматура может применяться в трубопроводах с жидкостью, не имеющей механических примесей. В противном случае электроприводной клапан будет негерметичен. Не разрешается использование запорной арматуры в качестве регулирующей.

Где используют задвижки с электроприводом?

Электрифицированная арматура применяется как в бытовых, так и промышленных системах. Задвижки с электроприводом целесообразно устанавливать на трубопроводах диаметром более 50 мм, транспортирующих холодную и горячую воду, пар и технические жидкости. Однако в некоторых областях, например, в атомной энергетике, оправдано применение запорной арматуры на трубах меньшего диаметра.

Способ управления задвижкой зависит от выполняемых функций и места установки. Запорную электрифицированную арматуру применяют в промышленности в качестве активного элемента автоматической системы управления технологическим процессом. Это позволяет управлять ею не только дистанционно, но и участвовать в работе блокировок.

Запорная арматура нашла широкое применение в системах водоснабжения. Там может устанавливаться как прямопроходные, так и задвижки с суживающейся проточной частью. Однако использовать последние в магистральных трубопроводах большого (1,5-2 м) диаметра не разрешается из-за возникновения на арматуре высокого перепада давления.

В нефтегазовой промышленности задвижки с электроприводом устанавливаются на трубопроводах транспортировки продуктов добычи. Оснащение систем пожаротушения общественных зданий и промышленных сооружений позволило организовать автоматическую подачу воды к очагу возгорания по командам автоматической пожарной сигнализации.

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.

Источник

Схема подключения задвижки с электроприводом auma – AUMA – Схемы подключения

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.

Электропривод для запорной арматуры

Запорная арматура — это вид арматуры трубопроводной, который предназначается для перекрытия потока среды. К ней относятся задвижки, краны, соединительная арматура, клапаны. Данные изделия изготавливаются из легированной стали, не подвергающейся коррозии и пригодной для

агрессивных условий. Без арматуры, как вспомогательного стандартного устройства, например, отопительная система функционировать не сможет.

Основным назначением запорно-регулирующей арматуры является перекрытие по трубопроводу потока рабочей среды, а также обеспечение необходимой герметичности. Производители трубопроводной арматуры строго следят за качеством продукции, которая крепится на трубопроводах с низким и высоким давлением, на агрегатах и сосудах. Запорная арматура управляет водяной, газо- и парообразной, газожидкостной массой.

На сегодняшний день строительный и промышленный рынок предлагает покупателю различные виды запорной арматуры, в этот список входит также запорная арматура с электроприводом. Последний предназначен для автоматизации арматуры трубопроводной, и благодаря ему многие технологические процессы автоматизируются. Электроприводы применяются также для дистанционного управления запорной арматурой. Необходимо отметить, что запорная арматура, помимо электропривода, может оснащаться также электромагнитным, гидро- и пневмоприводом.

По своей конструкции стандартный электропривод арматуры состоит из электродвигателя, силового ограничителя, путевого выключателя, редуктора, крепежного приспособления и дублера ручного типа. Запорно-отпорное устройство движется под управлением электродвигателя, силовой ограничитель предупреждает поломку и перегрузки арматуры. Путевые выключатели устанавливают положение рабочего органа и одновременно отключают электродвигатель от источника питания. Редуктор предназначается для преобразования вида, а также скорости движения элементов на выходе. Крепежное приспособление, в свою очередь, фланцевым соединителем стыкует электропривод с арматурой, а муфта предназначена для крепежа вала привода с арматурой.

Датчики указывают в отдельный промежуток времени степень открытости арматуры, а
дублер ручного типа в качестве рычага управления позволяет управлять арматурой вручную. Специальный переключатель датчика обеспечивает безопасность работы при подаче электричества.
Благодаря электроприводу появляется возможность централизованного управления всеми типами арматуры любого размера: от самого большого до минимального. Необходимо отметить, что электропривод работает на одном виде энергии, и монтируется устройство как на арматуру, так и недалеко от нее. Электропривод прост в обслуживании и ремонте; опасность самопроизвольного изменения рабочего органа исключена. Электропривод можно устанавливать также на ту арматуру, которая оснащена устройством ручного управления без его переоборудования.

Функции и принцип действия

Задвижки с электроприводом выполняют обычные функции запорной арматуры – запорную и регулирующую:

• перекрывают трубу полностью или частично;
• открывают просвет трубы для высвобождения потока.

Рекомендуем ознакомиться: Особенности устройства крана-буксы для смесителя, самостоятельная замена и ремонт устройства

Функционирование запорного устройства, приводящегося в действие электрическим приводом, осуществляется в трёх режимах:

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 (открыто\закрыто).

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.

Auma Схема Подключения

При этом контакты КМ2 шунтирует кнопку SB2, делается это для того, чтобы катушка контактора была постоянно под напряжением и он не отключался при отпускании кнопки SB2.

Порядок чередования фаз — А, В, С.

Закрытие задвижки выполняется при нажатии кнопки SB3 подается напряжение на катушку контактора КМ1. Во избежания образования конденсата в блоке выключателя используется — обогреватель R1. AUMA Actuators, Inc. USA Электромеханический блок выключателей Назначение и комплектация электромеханического блока выключателей описано ниже.

Порядок чередования фаз — А, В, С. В это время ротор двигателя начинает вращаться по часовой стрелке, задвижка при этом начинает — закрываться. Перед тем как управлять задвижкой, предварительно должны быть взведены автоматические выключатели QF1 и SF1.

Данная документация находиться в архиве, со схемой управления задвижкой. Сразу хотел бы обратить ваше внимание, что привод SA закрывает по часовой стрелке, а открывает против часовой стрелке. Управлять задвижкой можно при условии, что: отсутствует сигнал по встроенной в сам привод тепловой защите задвижки контакты термовыключателя F1 замкнуты ; задвижка не заклинена, при этом контакты концевых выключателей DSR и DOEL разомкнуты, соответственно на катушку реле KL3 не подается напряжение и его контакты — замкнуты.

AUMA: Участок сборки и настройки электроприводов

Данная документация находиться в архиве, со схемой управления задвижкой. Перед тем как управлять задвижкой, предварительно должны быть взведены автоматические выключатели QF1 и SF1.

В это время ротор двигателя начинает вращаться против часовой стрелки, задвижка при этом начинает — открываться. Если данные условия выполнены, то на катушку реле KL4 подается напряжение и его контакты замкнуты, тем самым подготавливается цепь на управление задвижкой.

Сразу хотел бы обратить ваше внимание, что привод SA закрывает по часовой стрелке, а открывает против часовой стрелке. Управлять задвижкой можно при условии, что: отсутствует сигнал по встроенной в сам привод тепловой защите задвижки контакты термовыключателя F1 замкнуты ; задвижка не заклинена, при этом контакты концевых выключателей DSR и DOEL разомкнуты, соответственно на катушку реле KL3 не подается напряжение и его контакты — замкнуты. Управлять задвижкой можно при условии, что: отсутствует сигнал по встроенной в сам привод тепловой защите задвижки контакты термовыключателя F1 замкнуты ; задвижка не заклинена, при этом контакты концевых выключателей DSR и DOEL разомкнуты, соответственно на катушку реле KL3 не подается напряжение и его контакты — замкнуты.

Закрытие задвижки выполняется при нажатии кнопки SB3 подается напряжение на катушку контактора КМ1. Электромеханический блок выключателей Назначение и комплектация электромеханического блока выключателей описано ниже.

Также выполняется шунтирование кнопки SB3 контактами КМ1. Более полная информацию на электроприводы типа АUMA представлена в технической документации.

Более полная информацию на электроприводы типа АUMA представлена в технической документации. Перед тем как управлять задвижкой, предварительно должны быть взведены автоматические выключатели QF1 и SF1. SETTING LIMIT SWITCHES

При этом контакты КМ2 шунтирует кнопку SB2, делается это для того, чтобы катушка контактора была постоянно под напряжением и он не отключался при отпускании кнопки SB2. Перед тем как управлять задвижкой, предварительно должны быть взведены автоматические выключатели QF1 и SF1.

Порядок чередования фаз — А, В, С.

При этом контакты КМ2 шунтирует кнопку SB2, делается это для того, чтобы катушка контактора была постоянно под напряжением и он не отключался при отпускании кнопки SB2. Данная документация находиться в архиве, со схемой управления задвижкой. Перед тем как управлять задвижкой, предварительно должны быть взведены автоматические выключатели QF1 и SF1.

Закрытие задвижки выполняется при нажатии кнопки SB3 подается напряжение на катушку контактора КМ1. В это время ротор двигателя начинает вращаться по часовой стрелке, задвижка при этом начинает — закрываться.

Электромеханический блок выключателей Назначение и комплектация электромеханического блока выключателей описано ниже. Порядок чередования фаз — С, В, А.

Перед тем как управлять задвижкой, предварительно должны быть взведены автоматические выключатели QF1 и SF1. При этом контакты КМ2 шунтирует кнопку SB2, делается это для того, чтобы катушка контактора была постоянно под напряжением и он не отключался при отпускании кнопки SB2.

Более полная информацию на электроприводы типа АUMA представлена в технической документации. Сразу хотел бы обратить ваше внимание, что привод SA закрывает по часовой стрелке, а открывает против часовой стрелке. При этом контакты КМ2 шунтирует кнопку SB2, делается это для того, чтобы катушка контактора была постоянно под напряжением и он не отключался при отпускании кнопки SB2.

Также выполняется шунтирование кнопки SB3 контактами КМ1. Электромеханический блок выключателей Назначение и комплектация электромеханического блока выключателей описано ниже. Setting SA — SQ Limit Switches

В это время ротор двигателя начинает вращаться по часовой стрелке, задвижка при этом начинает — закрываться.

Во избежания образования конденсата в блоке выключателя используется — обогреватель R1.

Базовая комплектация привода представлена на рис. Также выполняется шунтирование кнопки SB3 контактами КМ1.

Порядок чередования фаз — А, В, С. Порядок чередования фаз — С, В, А.

Наши рейтинги

В это время ротор двигателя начинает вращаться против часовой стрелки, задвижка при этом начинает — открываться. Перед тем как управлять задвижкой, предварительно должны быть взведены автоматические выключатели QF1 и SF1. Нужно разобраться в самом принципе конструкции многооборотного привода SA. Электромеханический блок выключателей Назначение и комплектация электромеханического блока выключателей описано ниже.

При этом контакты КМ2 шунтирует кнопку SB2, делается это для того, чтобы катушка контактора была постоянно под напряжением и он не отключался при отпускании кнопки SB2. В это время ротор двигателя начинает вращаться против часовой стрелки, задвижка при этом начинает — открываться. Базовая комплектация привода представлена на рис.

В это время ротор двигателя начинает вращаться по часовой стрелке, задвижка при этом начинает — закрываться. Порядок чередования фаз — А, В, С. При этом контакты КМ2 шунтирует кнопку SB2, делается это для того, чтобы катушка контактора была постоянно под напряжением и он не отключался при отпускании кнопки SB2. Сразу хотел бы обратить ваше внимание, что привод SA закрывает по часовой стрелке, а открывает против часовой стрелке.

Базовая комплектация привода представлена на рис. Во избежания образования конденсата в блоке выключателя используется — обогреватель R1. В это время ротор двигателя начинает вращаться по часовой стрелке, задвижка при этом начинает — закрываться. AUMA AC Internal Power Supply Fuses

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.

Варианты исполнения клапанов с электроприводами

В зависимости от сферы применения фланцевые клапаны с электроприводом представлены следующими модификациями:

• Воздушным клапаном. Он применяется в системах проточной и вытяжной вентиляции и служит для контроля количеством подаваемого воздуха. Кроме того, воздушный регулирующий вентиль позволяет избежать попадания дыма в вентиляцию при возникновении пожара: достаточно перекрыть клапан, и распространение продуктов горения прекратится. Он устанавливается в труднодоступных местах, поэтому комплектуется приводом, который потребляет электричество в качестве источника питания. Такая модель позволяет регулировать параметры системы на расстоянии с помощью автоматики.
• Газовым регулирующим фланцевым клапаном. Устройство предназначено для полного перекрывания газопроводов с разным проходным сечением. На магистралях также используют газовые двухходовые и трехходовые клапаны с пневмоприводом.
• Огнезадерживающим фланцевым клапаном с электроприводом. Служит для предотвращения распространения пожара и устанавливается в перекрытиях между стенами или в вентиляционных каналах.
• Двухходовыми и 3-х ходовыми устройствами. Они востребованы в сетях централизованного и автономного отопления, в водоснабжении, на тепловых пунктах и в системах вентиляции. Двухходовые устройства применяются для ограничения расхода перемещаемой жидкости и обеспечивают смешение в нужной пропорции. В отличие от двухходовых моделей клапаны с тремя патрубками используются для разделения или смешения потоков перемещаемой жидкости.

Двухходовой регулирующий клапан с электроприводом Трехходовой регулирующий клапан с электроприводом
Мембранные клапаны с приводами, устойчивые к агрессивным и летучим жидкостям, востребованы на предприятиях химической промышленности. В быту используют обратные мембранные клапаны, обеспечивающих защиту сетей отопления от гидравлических ударов.

Разновидности запорной электроарматуры

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

Рекомендуем ознакомиться: Что нужно для исправной работы воздушного клапана

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.

Источник