Меню

Автоматика для запорной арматуры



Регулирующая, предохранительная арматура и автоматика

Безопасная работа трубопровода обеспечивается установкой регулирующей и предохранительной арматуры, а также автоматики для ее дистанционного управления и автоматической работы. Большой выбор качественных и сертифицированных изделий для комплектации трубопроводов представлен в компании «МеталлСантехГрупп». Товары только от надежных производителей, продукция с долгой гарантией доступна недорого и с доставкой.

Регулирующая арматура

Данная категория представлена комплектующими, которые эксплуатируются для изменения параметров среды, протекающей в трубопроводе. Доступен контроль таких характеристик, как расход и давление среды, уровень смешивания различных сред в необходимых пропорциях, поддержание заданного уровня жидкости или газа. Изменение свойств выполняется арматурой посредством изменения пропускной способности своего сечения.

Регулирующая арматура для управления работой трубопроводов представлена такими типами устройств:

  • регулирующие и запорно-регулирующие клапана;
  • смесительные клапана для смешивания разных сред;
  • регуляторы уровня и давления прямого действия.

Также в каталоге компании «МеталлСантехГрупп» доступны электромагнитные клапаны, бытовые регуляторы давления, обратные затворы и клапаны, балансировочные краны и комплектующие для их установки.

Предохранительная арматура

В эту категорию входят устройства, задачей которых является обеспечение защиты трубопроводов, агрегатов и оборудования от слишком высокого давления рабочей среды. В момент, когда давление достигает критической отметки, предохранительная арматура автоматически сбрасывает избыточное количество рабочей среды. Это явление называется массоотводом. Данная категория представлена следующими видами защитных устройств:

  • предохранительные и перепускные клапаны;
  • импульсно-предохранительные приборы;
  • мембранные предохранительные приборы.

Наиболее часто используемым типом предохранительной арматуры являются пружинные клапана прямого действия. Они автоматически сбрасывают излишки рабочей среды при превышении заданного давления.

Автоматика для арматуры

Для управления и автоматического управления работой регулирующей и предохранительной арматуры с ней устанавливается автоматика. Она представлена электроприводами и сервоприводами, датчиками температуры, давления, преобразователями и реле. Для управления автоматикой арматуры используются контроллеры и блоки управления. В каталоге представлен большой выбор регуляторов, клеммных панелей, ресиверов, ключей.

Обеспечьте безопасность работы трубопроводов – закажите регулирующую и предохранительную арматуру в компании «МеталлСантехГрупп». Здесь только сертифицированные и качественные комплектующие недорого с доставкой по Москве и всем регионам России. На все товары распространяется продолжительная гарантия.

Источник

Трубопроводная арматура с электроприводом

Электропривод трубопроводной арматуры ─ устройство, предназначенное для управления арматурой и использующее для этого электрическую энергию. Слово «управление» в данном случае означает перемещение связанного с приводом запорного элемента, являющего подвижной частью затвора арматуры. Если речь идет о перемещении регулирующего элемента (регулирующая арматура с электроприводом), то обеспечивающее реализацию этого процесса устройство называют электрическим исполнительным механизмом (ЭИМ).

Электропривод трубопроводной арматуры может не только управлять запорным элементом, но и при необходимости фиксировать его в нужном положении, обеспечивая требуемую герметичность затвора.

В зависимости от того, как движется выходное звено, различают следующие виды электроприводов:

  • поступательные (другое название ─ прямоходные)
  • вращательные.

В свою очередь, вращательные приводы могут быть многооборотными, т. е. обеспечивающими свыше одного оборота выходного кинематического звена, и неполнооборотными (однооборотными) ─ когда выходное кинематическое звено совершает не более одного оборота.

Электроприводом с линейно перемещающимся выходным звеном управляется фактически любой клапан с электроприводом.

Многооборотным электроприводом с вращающимся рабочим звеном снаряжены задвижки, например, клиновая или шиберная задвижка с электроприводом.

Неполноповоротные электроприводы, рабочее звено которых поворачивается на 1/4 оборота (90 O ), управляют такой трубопроводной арматурой, как шаровой кран с электроприводом или дисковый затвор с электроприводом.

Устройство электропривода

Электропривод трубопроводной арматуры представляет собой управляемую электромеханическую систему или, другими словами, мехатронный модуль, в котором объединены взаимодействующие между собой преобразователи, система управления и устройства, обеспечивающие взаимодействие электропривода с внешними коммуникациями. Преобразователи (электрической энергии, механические и электромеханические) ─ это электродвигатель и редуктор. Внешние коммуникации ─ механические, электрические, управляющие и информационные системы.

Результатом совместной работы всех составляющих электропривода трубопроводной арматуры является управление движением подвижных частей затвора, а, значит, управление работой укомплектованной электроприводом единицы трубопроводной арматуры.

Электродвигатель

В электроприводе трубопроводной арматуры электродвигатель выполняет функцию электромеханического преобразователя, конвертирующего электрическую энергию в механическую. Для этого используют электродвигатели, рассчитанные на различное напряжение и вид электрического тока (электропривод постоянного тока, электропривод переменного тока).

Номинальные параметры питания электроприводов переменного тока, составляющих большинство среди электроприводов трубопроводной арматуры, ─ частота тока 50 Гц и напряжение 220в однофазной сети и 380 В ─ в трехфазной.

Соединение корпуса арматуры и электропривода в большинстве случаев осуществляется при помощи фланцевого устройства – т. н. фланцевый электропривод.

Крутящий момент. Редукторы. Безредукторный электропривод

Крутящий момент ─ это передаваемый через вал и приложенный к ведущему кинематическому звену момент вращения, требуемый для перемещения запирающего или регулирующего элемента и обеспечения заданной степени герметичности затвора. Максимальный крутящий момент (усилие) на выходном валу (штоке) ─ один из основных параметров электропривода. В зависимости от вида его ограничения различают электроприводы с односторонним и двусторонним ограничением крутящего момента.

Поскольку частота вращения электродвигателей, как правило, существенно выше, чем требуется трубопроводной арматуре, в состав электропривода включают редуктор, позволяющий обеспечить уменьшение частоты вращения привода и увеличение крутящего момента.

Читайте также:  Что такое запорная арматура горячего водоснабжения

В электроприводах применяют редукторы с различными типами передач: волновые, кулисно-винтовые, планетарные, спироидные, цилиндрические, червячные и другие.

Волновой редуктор содержит цилиндрическую передачу с деформируемыми зубчатыми колесами. Планетарный редуктор снаряжен передачами с подвижными осями. Цилиндрический редуктор использует только цилиндрические зубчатые передачи. Червячный редуктор наиболее широко применяется для управления трубопроводной арматурой благодаря его способности к самоторможению.

Объединенные в одном корпусе электродвигатель и редуктор, носящие название мотор-редуктор, также используют для управления трубопроводной арматурой.

Редуктор в электроприводе означает увеличение стоимости, габаритов и массы электропривода, а также некоторое снижение КПД. Поэтому вполне объяснимо стремление исключить его из состава электропривода, сделав тот безредукторным. Реализовать эту идею можно, используя тихоходные электродвигатели или регулирующие частоту вращения т. н. вентильно-индукторные двигатели.

Система управления электроприводом

Потенциал технических возможностей современных электроприводов определяется не только параметрами электродвигателя, но и возможностями системы управления.

Система управления электроприводом отвечает за надежную и бесперебойную работу привода, регулируя все происходящие в нем процессы. В их числе: максимально эффективное преобразование электрической энергии в механическую, определение текущих значений скорости вала и крутящего момента, формирование защиты всех составляющих электропривода, поддержание коммуникаций с внешними системами, обеспечение точности позиционирования движущихся частей затвора арматуры.

Различают электроприводы с электромеханической и электронной системами управления. Появление электронного управления сделало возможным программирование работы электропривода. Программы могут храниться непосредственно в его памяти или транслироваться с центрального пункта АСУ ТП (автоматической системы управления технологическими процессами).

Наличие электронного блока не только позволяет обеспечить высокую точность работы электропривода, но и вести ее учет в форме специального архива. Например, фиксировать время открытия и закрытия затвора и подсчитывать число циклов срабатывания.

В т. ч. благодаря такому архиву возможно осуществление диагностики текущего состояния всех узлов электропривода, а при необходимости ─ подача сигнала не только об аварийной ситуации, но даже о появлении ее предпосылок.

Оснащение систем управления электроприводом

Важную функцию выполняют датчики положения ─ контактные электромеханические или бесконтактные электронные энергонезависимые.

Концевые переключатели обеспечивают отключение электродвигателя, когда движущаяся часть затвора арматуры занимает заданное положение, как правило, «закрыто» или «открыто».

Путевые переключатели при необходимости могут срабатывать в течение всего рабочего хода. В соответствии с «ГОСТ Р 55511-2013 Арматура трубопроводная. Электроприводы. Общие технические условия» погрешность их срабатывания не должна превышать 2,5% полного хода конкретного исполнения привода.

Защита электропривода от перегрузок ─ задача чрезвычайно ответственная, поскольку их последствия могут быть для конструкции привода разрушительными в буквальном смысле слова. Для предупреждения перегрузок применяют различные устройства: электромеханические ─ муфты предельного момента; биметаллические, встраиваемые в обмотку статора электродвигателя, термореле; тепловые реле.

Электроприводы обычно укомплектовывают двусторонними ограничителями крутящего момента. Но при наличии технического обоснования по согласованию с заказчиком допустимо остановиться на односторонних ограничителях. Использование ограничителей обеспечивает отключение двигателя при достижении пороговых величин крутящих моментов на выходном валу. Ограничители снаряжены блокировкой, делающей невозможным самопроизвольный повторный запуск электродвигателя.

Электропривод трубопроводной арматуры оснащается ручным дублером, задача которого ─ обеспечить управление трубопроводной арматурой при временном отсутствии электроэнергии или проведении наладочных работ. При пуске электродвигателя (подаче напряжения на электропривод) ручной дублер должен автоматически отключаться.

Переход из ручного режима в режим работы от электродвигателя может осуществляться полуавтоматически или полностью автоматически (в этом случае рычаг переключения режима не предусмотрен). Если электропривод оснащен переключателем управления «ручной/электрический», при переходе с электрического управления на ручное вал маховика должен надежно удерживаться во включенном состоянии с помощью специального устройства.

Преимущества электропривода трубопроводной арматуры

Во многом они обусловлены доступностью электрической энергии ─ самого распространенного, очень удобного в использовании и хранении вида энергии, которую отличают простота и гибкость доставки к месту потребления (электрическая сеть сравнительно мало зависит от влияния внешних факторов).

Очень важно и то, что электроприводы обладают широкой гаммой функциональных возможностей. Их можно использовать для управления всеми типами арматуры, а при монтаже допустимо устанавливать в любом рабочем положении.

Наличие огромного количества конструкций и модификаций, широкий диапазон размеров, мощности и цен всех составных частей электроприводов ─ электродвигателей, редукторов и других устройств ─ дает возможность выбрать оптимальный вариант для трубопроводных систем любого назначения и размеров.

Электропривод позволяет организовывать высокоэффективные автоматизированные системы управления технологическими процессами.

Электроприводом легко управлять дистанционно, поэтому он хорошо подходит для использования в самых протяженных и сложных по конфигурации трубопроводных системах.

Системы управления электроприводом оперативны: электрический сигнал передается мгновенно, и промежуток между получением команды и началом ее реализации сведен к минимуму.

На экономические показатели использования электропривода положительно влияют высокий коэффициент полезного действия электродвигателей и то, что в электроприводе электроэнергия используется только в процессе выполнения работы.

Читайте также:  Запорная арматура является оборудованием

Экономическая целесообразность использования электроприводов тем выше, чем больше площадь, на которой установлена трубопроводная арматура, и чем больше расстояние от пульта управления до управляемой арматуры.

Установка электропривода возможна непосредственно на трубопровод или на некотором отдалении от него. Монтаж электропривода на арматуру с ручным приводом в большинстве случаев не требует проведения работ по ее модификации.

Электропривод (а сегодня все чаще ─ автоматизированный электропривод) уже долгое время остается энергетической основой механизации и автоматизации большинства производственно-технологических процессов, потребляя более половины всей используемой в народном хозяйстве электроэнергии. Именно электропривод в значительной степени определяет производительность и технические возможности основной части промышленного оборудования.

Доступность электроэнергии и удобство обращения с ней предопределили повсеместное широкое использование электропривода для механизации и автоматизации управления всеми типами трубопроводной арматуры, включая задвижки, затворы, краны, клапаны.

Интересно, что если в общемировом производстве приводов трубопроводной арматуры доля электроприводов оценивается примерно в 50%, то в России она как минимум в полтора раза выше.

Источник

Электроприводы для запорной арматуры, классификация и принцип работы

Электроприводы получили широкое применение в сфере автоматизации процессов управления трубопроводными системами и используются сегодня в самых разных сферах хозяйственной деятельности. Они обеспечивают оперативное дистанционное регулирование объемов и давления рабочей жидкости, перемещаемой по трубопроводу, а также контроль состояния элементов трубопроводной арматуры, быструю отсечку и возобновление перекачки по трубопроводу. Использование электроприводов в данных процессах исключает зависимость от человеческого фактора на местах, позволяя наращивать управляемость и безопасность системы, а также снижать экономические издержки.

Устройство и принцип работы электроприводов

Электропривод представляет собой сложный электромеханический узел. В большинстве случаев он состоит из электрической силовой части (соленоида или электродвигателя), системы преобразования направления вращения и крутящего момента (редуктора), электронного блока, а также набора выключателей и датчиков. Последние контролируют положение затвора и подают сигнал на включение-выключение двигателя, в зависимости от заданных параметров.

Принцип работы электропривода состоит в передаче механического усилия от электродвигателя к элементам затвора, перекрывающего сечение трубопровода. В качестве таких деталей могут использоваться самые разные виды запорной арматуры – штоки, клиновые и шиберные задвижки, запорные или регулирующие клапаны, поворотные дисковые затворы и шаровые краны. Поступательная или вращательная энергия привода преобразуется редуктором и приводит в движение запорный элемент арматуры.

Редуктор в конструкции используется для изменения частоты вращения, передаваемого затвору, с одновременным изменением крутящего момента и преобразованием направления вращения. Скорость вращения вала двигателя значительно превышает значения, необходимые для перемещения клапана. При этом давление в трубопроводе иногда требует значительных усилий для закрытия затвора или удержания его в требуемом положении.

Использование механической передачи в редукторе позволяет решить проблему согласования скорости вращения и многократного увеличения момента силы без повышения мощности самого двигателя.

Электропривод позволяет установить любое заданное положение клапана благодаря наличию электронного блока управления. Он также контролирует значения потребляемого электропитания, крутящего момента и положение заслонки. Указанные параметры позволяют определить точное состояние элементов запирающего устройства и самого электропривода, а также обеспечить своевременное информирование обслуживающего персонала о возникновении нештатной ситуации в работе узла. Электронное управление электроприводом позволяет также поддерживать заданные параметры в системе при переменной входящей нагрузке, пограничных и нестабильных режимах работы.

Основная классификация электроприводов

По принципу передачи управляющего усилия на клапан различают:

  • приводы поступательного движения, обеспечивающие перекрытие сечения трубопровода штоковым способом;
  • вращательные приводы, приводящие клапан в движение за счет преобразования энергии вращения вала двигателя при помощи редуктора.

В свою очередь редукторы по своему конструктивному исполнению отличаются большим многообразием и позволяют подбирать значение крутящего момента, общие габаритные размеры самого привода и изменять направление вращения валов. Среди них выделяют:

  • редукторы с червячной передачей;
  • цилиндрические и конические редукторы;
  • редукторы с планетарной передачей;
  • редукторы сложной конструкции.

Редукторы с червячной и планетарной передачами позволяют изменять частоту вращения вала и существенно повышать значение крутящего момента. При этом червячная передача обладает свойством самоторможения, когда нагрузка на ведомое колесо (то есть непосредственно связанное с затвором) не приводит в движение червяк, а через него – вал электродвигателя. На практике это означает, что клапан будет зафиксирован в том положении, которое ему было сообщено двигателем, а удержание его в данном состоянии не потребует дополнительной энергии, несмотря на давление рабочей среды в трубе.

Разновидности конструкции вращательных приводов определяются их целевым назначением. На практике различают:

  • неполноповоротные (однооборотные) приводы, в которых управление клапаном осуществляется за один оборот вала двигателя. Такие приводы используются в системах, где достаточно обеспечить поворот клапана на 90 градусов (поворотные затворы и шар-краны);
  • многооборотные, в которых управление рабочим звеном запорной арматуры производиться более чем за один оборот ведущего вала. Такие электроприводы применяются для разного рода заслонок и регулирующих клапанов, где требуется высокая точность и плавность перекрытия сечения трубы.
Читайте также:  Запорная арматура для систем водоснабжения

Электроприводы производства фирмы AUMA (Германия)

Компания AUMA (Armaturen- Und Maschinen-Antriebe) более полувека поставляет передовые решения для автоматизации трубопроводной арматуры. Она занимает лидирующие позиции на рынке электроприводов и редукторов для трубопроводов, используемых в промышленности, энергетике, коммунальном хозяйстве и сферах, связанных с транспортировкой жидких продуктов. Ведущие производители запорной арматуры рекомендуют устанавливать вместе со своей продукцией изделия, произведенные под брендом AUMA.

Указанная компания производит много- и неполнооборотные электроприводы в широком ассортименте, который включает в себя узлы управления трубопроводами малого и большого диаметра, с большим и малым крутящим моментом. Электроприводы выпускаются в стандартном и взрывобезопасном исполнении, приспособленном для эксплуатации в агрессивных промышленных средах или при наличии опасных газов. Сами электроприводы имеют модульную конструкцию, поэтому могут комплектоваться специализированными редукторами, взрывобезопасными системами управления с различным функционалом.

Однооборотные электроприводы стандартного назначения типов SG 03.3 — SG 05.3 и SG 05.1 — SG 12.1 позволяют управлять поворотными элементами затворов на трубопроводах различного сечения. Стандартный угол поворота затвора составляет 90 градусов, однако модульная конструкция позволяет устанавливать специальные редукторы, обеспечивающие поворот до 360 градусов. Для труб диаметром менее 150 мм, в которых не требуются большие значения крутящего момента, применяются приводы SG 03.3 — SG 05.3 с диапазоном момента 32-63 Нм.

Электроприводы серии SG 05.1 — SG 12.1 рассчитаны на диаметры трубопроводов свыше 150 мм, что подразумевает под собой большие нагрузки на клапан в результате давления перекачиваемой среды. Поэтому данные типы приводов имеют диапазон крутящего момента в пределах от 90 до 1200 Нм с периодом срабатывания от 4 до 63 секунд. Все перечисленные приводы могут комплектоваться различными системами управления – от простых до комплексных электронных блоков с фиксацией данных о прокачанных объемах среды и режимах работы привода. В совокупности с высокими техническими характеристиками самих приводов, такие системы управления позволяют значительно расширить сферу их применения.

В условиях воздействия агрессивных промышленных сред и при работе со взрывоопасными продуктами и возможностью утечки опасной жидкости или газа, применяются электроприводы типа SGExC 05.1 — SGExC 12.1. Так же, как и стандартные модели приводов, они могут выдавать различные крутящие моменты и характеризуются широкими пределами значений рабочего времени. Такие электроприводы комплектуются управляющими блоками различной сложности и функционала, имеющими защищенную автоматику и электрические контакты.

Помимо защиты электроники приводы и управляющие системы рассчитаны на большой диапазон температурных параметров и выполнены в специальной оболочке, имеющей высокую механическую прочность и стойкость к коррозии. Различные значения крутящего момента достигаются благодаря использованию отдельных типов приводов, а также специализированных червячных редукторов или их комбинаций. Так, приводы SGExC 05.1 — SGExC 12.1 рассчитаны на крутящий момент от 90 Нм до 1200 Нм с рабочим временем поворота запорного элемента на угол 90 градусов от 4 до 63 секунд.

Комбинация приводов типа SA. ExC с червячными редукторами GS позволяет реализовать сверхвысокие значения крутящего момента вплоть до 360 000 Нм с рабочим временем от 9 до 780 секунд. Червячные редукторы данного типа также могут применяться с многооборотными электроприводами SA, результатом чего является фактическое их превращение в неполнооборотные приводы с высоким крутящим моментом. Это дает возможность применять их в трубопроводах большого диаметра, используемых в коммунальном хозяйстве или продуктопроводах в энергетике.

Многооборотные приводы c отсечным рабочим режимом в зависимости от типа и конфигурации используемого редуктора могут отличаться различным временными диапазонами непрерывного функционирования. В зависимости от данных особенностей такие электроприводы способны выдавать крутящий момент до 32000 Нм с выходной частотой вращения от 4 до 180 об/мин. К ним относятся модели типов SA 07.1 — SA 48.1, при этом модификации SA 07.1 — SA 16.1 могут комбинироваться с различными по сложности и функционалу системами управления.

Типы приводов SAR 07.1 — SAR 30.1 предусматривают прерывистый режим работы S4 с закрытием заслонок на 25%. Специальные версии приводов позволяют обеспечивать закрытие заслонок в режиме S4 на 50%, а в режиме S5 – на 25 %. Их крутящие моменты отличаются от приводов отсечного режима и находятся в диапазоне от 15 Нм до 4,000 Нм (до 1600 Нм, если момент регулируемый) с частотой вращения вала до 45 об/мин.

Так же, как и неполнооборотные приводы, компанией AUMA выпускаются взрывозащищенные узлы с безопасными системами управления различной сложности. К ним относятся приводы типов SA . ExC 07.1 — SA . ExC 16.1, имеющие основные технические параметры, аналогичные приводам отсечной работы типов SA 07.1 — SA 48.1. Для удобства применения взрывобезопасные приводы могут комбинироваться с взрывозащищенными коническими редукторами GK или цилиндрическими редукторами GST, которые позволяют изменять угол между входными и выходными валами и направление их вращения, за счет его существенно увеличиваются значения крутящего момента.

Источник