Задвижка с электроприводом: применение- Виды и монтаж своими руками

Задвижка с электроприводом – это запирающая поток арматура трубопровода, которая приводится в движение действием электрического тока. Подобные устройства применяют для быстрой регулировки потока рабочей среды в трубопроводе. Управление задвижкой с электроприводом осуществляется дистанционно или в ручном режиме.

Такие устройства расширяют возможности регулирования потоков в зависимости от выбранных или реальных параметров давления и температуры. Инициирует непосредственное движение запора специальное устройство – электрический привод.

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 +425

0

С.

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:

• Колонка с ручным управлением.
• 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 +300

0

С. 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.

Используемые материалы

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

Зачастую производят вентили, которые сделаны из:

• Нержавеющей или оцинкованной стали.
• Бронзы.
• Чугуна.
• Латуни.

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

Привод от гидравлики

Иногда для регулирования запорной арматурой оправдывается применение гидравлических приводов. Это бывает при следующих условиях:

• Плавное регулирование подачи штока гидроцилиндра, при этом значительное передаваемое усилие. Востребованы на газопроводах и нефтепроводах, где трубы большого диаметра;
• Небольшие габаритные размеры и масса;
• Поступательное движение штока. Не надо преобразовывать кинетическую энергию;
• Более простая схема автоматизации процесса управления задвижкой

Иметь в виду. Ко всем достоинствам следует добавить большой ход штока, что актуально для больших клиновых задвижек, где ход запирающего механизма равен диаметру трубы.

Пневматические приводы

Иногда из-за специфики производства требуется ускоренное движение затвора задвижки, а гидравлические приводы не могут этого обеспечить. В таких случаях используется сжатый воздух или пар. При этом пневматические приводы применяются как для полного закрытия (открытия), так и для регулирования затворов.

При небольших перемещениях запорного механизма задвижки, применяется мембранный элемент привода. Мембрана делается из резины толщиной 5 мм с основой из ткани, и опирается на металлическую шайбу (грибок). Эта шайба приходится опорной площадкой для штока, который двигается в одну сторону под действием воздуха, а в другую – под действием пружины.

Иногда привод работает без пружины, — в обе стороны под действием воздуха. Для задвижек, где перемещение запора значительное, применяются пневматические приводы с поршневой группой. В этих случаях для создания компрессии на поршнях установлены чугунные кольца или резиновые кольца.

Несмотря на автоматизацию работы, часто применяется ручное управление. Это испытанный и проверенный способ оправдывает себя при редком пользовании задвижкой. Такое управление осуществляется посредством вращения вентиля или рукоятки через вращающийся винт на движение запирающего механизма.

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:

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

К недостаткам можно отнести:

• При применении некачественных уплотнительных материалов, возможно разгерметизация.
• 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 $.

Область применения

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

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

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

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

Основная классификация

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

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

• С червячной передачей.
• Сложной конструкции.
• Цилиндрические и конические.
• С планетарной передачей.

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

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

• Неполноповоротные.
• Многооборотные.

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

Арматура с электроприводом

Задвижки для пожаротушения с электроприводом получили самое широкое распространение в практике оснащения водяных противопожарных систем запорной арматурой благодаря их удобству и надежности:

• изделия выполняются из качественной стали или чугуна, что определяет их долговечную службу;
• дополнительная защита от коррозии – обработка эпоксидными составами – обеспечивает качество срабатывания даже при крайне редком использовании;
• дистанционное управление пожарной задвижкой гарантирует максимально быстрый отклик на активацию.

Управление потоком воды в задвижках пожарного водопровода облегчено за счет исполнительного механизма. Принимая команду запуска, он моментально активирует подачу воды, чем минимизирует риски распространения огня. Сама команда может генерироваться автоматически (в автоматизированных установках) или подаваться с пульта управления вручную.

Принцип работы задвижки для пожаротушения:

• устройство получает сигнал от автоматики или с кнопки, расположенной рядом с пожарным краном;
• привод моментально открывает пожарную задвижку;
• задвижка для пожаротушения подает воду к месту аварии.

Благодаря удаленному управлению активировать механизм можно даже в случаях, когда из-за распространения дыма или огня доступ уже затруднен. Но воспользоваться преимуществом дистанционной активации можно, только если пожарная задвижка отвечает самым жестким требованиям к надежности и герметичности.

Наиболее предпочтительными в плане последнего качества сегодня являются задвижки для пожаротушения в системах с обрезиненным клином – им присвоен класс герметичности А. Ресурс таких установок достигает 50 лет.

Таблица Параметры системы управления регулирующей арматурой

Параметр	Назначение
Koнтyp	Кодировка системы управления приводом
Apмaтypa	Наименование, тип арматуры
ИмяTП	Наименование технологической точки приложения управляющего воздействия (место установки арматуры)
Cpeдa	Наименование технологической среды
Moмeнт	Величина момента на валу регулирующего органа
BpeмяMЭO	Время полного хода вала регулирующего органа
XoдMЭO	Величина хода вала регулирующего органа в долях
УпpMЩУ	Наличие управления с местного щита
УпpMecтo	Наличие управления по месту
УпpБЩУ	Наличие управления с блочного (группового) щита
Зaщuтa	Участие в защитах
Блокир	Участие в блокировках
X	Координата привода регулирующего органа
Y	Координата привода регулирующего органа
Z	Координата привода регулирующего органа
XИмяЩuтa	Имя шкафа сборки (имя сборки + номер шкафа: например, LS01 Ш-2)
ПpucPTЗO	Присоединение (правое или левое) для сборок типа РТЗО-88М
БлoкPTЗO	Номер блока в шкафу
ШкaфPTЗO	Номер (имя) шкафа

Схема управления задвижками насосной станции

Рассмотрим схему насосной задвижки, которая управляется через редуктор малогабаритным асинхронным электродвигателем. При поданном напряжении на схему начинает вполнакала светится зеленая лампа. Она сигнализирует о закрытом положении заглушки. Запуск насосного агрегата осуществляется реле уровня РУ. Один из контактов РУ дает команду на запуск электродвигателя М1 насосного агрегата, а второй – замыкает цепь катушки реле РП1, управляющей работой двигателя заглушки М2.

После пуска насоса и повышении давления в водопроводной системе до нормального уровня, замыкается контакт реле давления РД, включенный последовательно с контактном РУ в цепи катушки РП1. Реле РП1 подтягивается, замыкает нормально разомкнутый контакт и подает напряжение на контактор открытия задвижки КО. Контактор запускает электродвигатель М2 на открытие задвижки. Процесс открытия задвижки контролируется концевиком ВК2, а также ярко горящей красной лампой. После того, как задвижка полностью откроется, контакты ВК2 разомкнутся, отключится КО, двигатель управления задвижкой остановится. Красная лампа станет гореть вполнакала, а зеленая полностью погаснет. Аналогично работает схема закрытия задвижки. Для аварийного отключения схемы управления используется аварийный выключатель ВКА. При срабатывании выключателя гаснут обе сигнальные лампы.

Принцип работы и устройство

Представленное оборудование работает в разной рабочей среде (вода, пар, масло нефть и т. д.). При выборе того или иного агрегата нужно учитывать, для какой среды разработан конкретный механизм. Некоторые модели электроприводов для задвижки приводят конструкцию в два положения (открыто или закрыто). Но есть агрегаты, рассчитанные для работы в промежуточных положениях. Спектр положения их заглушек шире.

Изделие имеет корпус и фланцы. Соединение бывает параллельным, либо под углом. Дополнительную герметизацию обеспечивают уплотнители.

Между корпусом и крышкой также установлена прокладка в виде кольца. Она препятствует подтеканию жидкости.

Задвижки оснащаются асинхронным электрическим двигателем (АСВ) с ротором короткозамкнутого типа. Мотор сочленен с червячным редуктором. Электропривод включает в себя выключатель ВП-700, а также ручной дублер.

Механизм оснащен поворотным диском. Он подает или перекрывает подачу внутренней среды (пар, вода масло и т. д.). За это отвечает контрольный блок и датчики. Запорный механизм приходит в движение только после получения соответствующего сигнала.

Движение заглушки обеспечивается штоком или шпинделем. Деталь образует вместе с гайкой резьбовую пару. Если шпиндель не выпирает, это оборудование не устанавливают на ответственном объекте. Ходовый механизм находится внутри, что усложняет его ремонт и обслуживание.

Механизм срабатывает из-за изменений температуры, давлениия или расхода жидкости трубопровода. Сигналом для перемещения заглушки может быть состояние насосов, вентиляторов.

Конструирование схемы на основании базы фреймов. Создание фреймов

Альтернативный способ создания фреймов и разработки схем предполагает подготовку изображений фреймов с помощью фреймового конвертора и конструирование схем из этих фреймов. При использовании конвертора фреймы создаются по определенным правилам, отвечающим принятым в электротехнике принципам изображения приборов в различных видах схем.

Входной информацией при создании фрейма для принципиальной схемы является описание списков имен контактов элемента, расположенных на левой и правой (верхней и нижней) сторонах, а также имя элемента и имя файла, в котором будет сохранен фрейм. Например, для блока ручного управления БРУ-32 описание может выглядеть так:

БРУ-32 БРУ-32

L 22,,,,29,,38,39,40,,8,6,11,9, 14,12,17,15

R 26,27,28,32,33,,18,19,20,,,,7,, 10,,13,,16

Поскольку имена контактов перечисляются через запятую, то две запятые подряд означают пропуск контакта. Описание сохраняется в файл текстового формата как исходные данные для генерации. Полученный фрейм представлен на рис. 6.

Рис. 6. Фрейм блока ручного управления

Формирование проектных документов

Схема заполнения сборки

Документ формируется на основании заранее созданного графического фрейма, представляющего собой лист формата А4 со штампом с соответствующими слотами для каждой ячейки шкафа сборки. Каждая ячейка (присоединение) электрически, по цепям питания, связана с горизонтальным клеммником блока. Блок в свою очередь связан шлейфом питания с вводным блоком (БОЭ-8102). Эти цепи не отображаются ни в одном из проектных документов, но могут быть использованы в качестве «информационных канало» для отображения информации о связанных элементах. Блок БОЭ-8102 может являться тем элементом, к которому привязан фрейм и который связан информационными связями с любым блоком шкафа и любым присоединением. Такой подход повышает степень универсальности фрейма. Результат показан на рис. 14.

Общие виды щитов

Этот вопрос подробно освещен в первой статье цикла. Чтобы не повторяться, ограничимся короткой ссылкой: CADmaster № 2/2006, с. 73.

Ряды зажимов

Ряды зажимов могут формироваться в виде последовательного отображения клеммников монтажных единиц. Для каждого клеммника в базе фреймов должен существовать фрейм, соответствующий количеству задействованных клемм. Все множество фреймов может быть автоматически сгенерировано программой AutoFrame. Формирование документа заключается в последовательной активации фреймов для каждого клеммника щита и вставке их в поле «встык», в соответствии с номером монтажной единицы. На рис. 15 показан пример сформированных рядов зажимов для панели управления с клеммниками цепей блока ручного управления регулирующим клапаном.

Дополнительного повышения производительности можно добиться, используя так называемый «шлюз» при описании фреймов, которые затем, автоматически примыкая друг к другу, изображаются в чертеже последовательно.

Так как в общем случае фрейм может документировать более чем один элемент, перед активацией команды потокового поиска и вставки фреймов следует построить группу классов элементов, которые документируются однотипным фреймом. В приведенном на рис. 15 примере клеммники мнемосхемы, предварительно сгруппированные в классы по одному в каждом, документируются потоком с помощью одной команды.

Схемы подключения кабелей к рядам зажимов

В последнее время одной из все более распространенных форм выполнения схем подключения становится так называемая табличная форма. При таком подходе изображается вертикальный ряд клеммников, с кабельной стороны которого на занятых клеммах изображены маркировки подключенных к ним проводников. Кабели изображаются в виде вертикальных колонок. В верхней части указывается позиционное обозначение кабеля и его тип. Если какая-либо жила кабеля подключена к клеммнику, то в соответствующем месте (ячейке) кабеля напротив клеммы указывается символ (крест) или номер жилы кабеля. В нижней части колонки указывается количество жил, задействованных в кабеле, количество задействованных жил и указанных на данном листе, количество резервных жил, наличие экрана, наименование щита, откуда приходит кабель. Для автоматизации документирования схемы используется два вида фреймов: фрейм клеммника (для сборки РТЗО это фрейм правого или левого присоединения) и фрейм кабеля.

На рис. 16 проиллюстрирована последовательность операций при формировании рассматриваемого вида схем:

• выбрать соответствующий документируемому шкафу класс и открыть его;
• выбрать и селектировать документируемый клеммник (в данном случае БОЭ-5413
  и
  БОЭ-5403М
  ), активировать поиск графического фрейма и вставить его в чертеж (в рассматриваемом примере вставленный фрейм левого присоединения содержит значение параметра
  Контур
  , наименование привода, место приложения управляющего воздействия, тип блока сборки);
• вернувшись в систему AutomatiCS ADT, открыть выбранный (селектированный) клеммник со связанными — в открывшийся класс попадут все кабели, присоединенные к нему;
• последовательно селектируя, документировать кабели и вставить их в чертеж таким образом, чтобы ячейки оказались напротив изображения клемм (рекомендуется использовать сетку и шаг, равный 5 мм);
• активировать в чертеже табличную трассировку, захватив в окно все стыки и ячейки кабелей.

Завершив вставку всех компонентов схемы в чертеж, следует добавить заголовки, поясняющие графы таблицы кабелей.

Возможна и другая форма изображения схемы: напротив клеммы ставится условный номер кабеля, жила которого подключена к клемме. В чертеже имеется таблица, содержащая информацию о кабелях, расположенных в соответствии с условным (в пределах чертежа) номером.

Таблицы подключений

Альтернативной формой отображения схемы подключения кабелей к рядам зажимов является таблица подключений. Она может быть сформирована посредством графических фреймов или с помощью шаблона Word.

Графическая форма таблицы подключения

Формирование документа основано на последовательной вставке одного вида фрейма, по своей сути сходного с фреймом рядов зажимов. Результат последовательной вставки приведен на рис. 17.

Принципиальная схема щита (монтажка)

В случае, если элементы схемы управления располагаются на местных щитах, пультах, панелях, мнемосхемах, формируются принципиальные схемы щита. Применительно к схемам приводов это, как правило, ключи и индикаторы положения арматуры.

Фреймы для принципиальной схемы щита также могут быть подготовлены с помощью программы AutoFrame. Документирование осуществляется в следующей последовательности:

2) открыть класс элементов модели и, классифицировав по правилу ИмяЩита, открыть документируемый шкаф;

3) селектировать необходимый элемент — например, #БРУ;

4) командой Документ\Графика активировать поиск фрейма и, если фрейм найден (подключена база монтажек), подтвердить его вставку;

5) вставить заполненный фрейм в поле чертежа;

6) построить адресные ссылки с помощью автоматической трассировки.

Рис. 19. Фрагмент принципиальной схемы панели управления

На рис. 19 вы можете видеть фрагмент схемы для блока ручного управления монтажной единицы 04.

Построение клеммников

В этой части проекта (модели систем управления приводами) уже присутствуют следующие клеммники:

1) клеммники местных постов управления (Блоков электрозадвижки — БЭЗ);

2) клеммники блоков БОЭ сборок РТЗО;

3) клеммники пультов (панелей управления).

Было принято решение построить еще один набор клеммников для шкафов ПТК — они же могут являться, например, и клеммниками кроссового шкафа. Решение о степени детализации каждого клеммника принимается в индивидуальном порядке. В нашем примере клеммники формировались для каждой монтажной единицы щитов Ломиконт_Ш-1 и Ломиконт_Ш-2. Как результат получены пять клеммников щитов ПТК (рис. 10).

Рис. 10. Фрагмент клеммника 21 монтажной единицы

Запорные устройства в наружных сетях тепло – и водоснабжения

На линиях, обеспечивающих поставку на объекты холодной и горячей воды, в основном устанавливаются электрифицированные клиновые задвижки, имеющие затвор, у которого уплотнительные поверхности образуют между собой угол, а запирающая деталь имеет клинообразную форму.

Технические характеристики наиболее востребованных чугунных запорных устройств с электроприводом

Марка	30ч906бр	30ч39р	31ч917бр
Номинальное давление, МПа (кгс см²)	1 (10)	1,6 (16)	1,0 (10)
Номинальный диаметр	50 – 500	50-300	50-300
Диапазон температура содержимого вещества в трубопроводе	+225ºС	От -30ºС до +130ºС	+225ºС
Диапазон температур окружающей среды	От -30ºС до +40ºС	От -30ºС до +45ºС	+80ºС
Соответствие классам герметичности, установленным ГОСТом 9544-93	С; Д	А	В; С; Д
Тип присоединения к процессу	фланцевый	фланцевый	фланцевый
Срок службы, лет	5	5	5
Средний ресурс, час	40000	40000	40000
Наработка на отказ, час	9000	9000	9000

Технические характеристики наиболее востребованных стальных запорных устройств с электроприводом

Марка	30с915нж с	30с927нж с не	30с941нж (ЗКЛПЭ 2-16)	30с942нж
Номинальное давление, МПа (кгс см²)	4 (40)	2,5 (25)	1,6 (16)	1,0 (10)
Номинальный диаметр	50 – 400	300-1000	50 – 1200	150 – 300
Диапазон температура содержимого вещества в трубопроводе	От -40ºС до +450ºС	От -40ºС до +450ºС	От -40ºС до +450ºС	От -70ºС до +300ºС
Диапазон температур окружающей среды	От -40ºС до +50ºС	От -30ºС до +45ºС	От -30ºС до +40ºС	От -40ºС до +40ºС
Соответствие классам герметичности, установленным ГОСТом 9544-93	А	А	С; Д	В; С; Д
Тип присоединения к процессу	фланцевый	фланцевый	фланцевый	фланцевый
Вид климатического исполнения по ГОСТу 15150-84	У1	У1; Т1	У1; Т1	У; Т
Срок службы, лет	10	10	10	10
Средний ресурс, цикл	2500	2500	2500	2500
Наработка на отказ, цикл	500	500	500	500

Преимущества устройства

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

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

Основные преимущества электрической задвижки:

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

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

Технические характеристики

При выборе модели учитывают, в каких условиях она будет эксплуатироваться (в помещении, на улице или под навесом). Если в маркировке есть буква «У» и цифры 1 или 2, оборудование используют при температуре окружающей среды от −40°С до +40°С. Обозначение «УХЛ» говорит о возможности применения аппаратуры при температуре от −60°С до +40°С. В южных регионах устанавливают приборы с маркировкой «Т». Они могут функционировать при температуре от −10°С до +50°С. У каждого климатического исполнения есть некоторый температурный запас.

Диаметр арматуры выбирают в соответствии с особенностями трубопровода. Минимально этот показатель составляет 40 мм, а максимально — 600 мм и более. Для самого небольшого стандартного прибора максимальный момент составляет 60 Н-м, номинальный ток — 1,7 А. Самый габаритный агрегат имеет максимальный момент 1000 Н-м, а номинальный ток — 7,6 А. В таблице далее приведены основные характеристики существующих моделей:

Наименование	Ду	Материал корпуса	Pn (РУ)	Рабочая среда	Цена, тыс. руб.
30с541нж	300-1000	Сталь	16	Вода пар, нефтепродукты, неагрессивные вещества (газ, жидкость)	85-955
30с941нж	50-1000	Сталь	16	Вода пар, нефтепродукты, неагрессивные вещества (газ, жидкость)	4,2-890
30с564нж	300-1000	Сталь	16	Вода пар, нефтепродукты, неагрессивные вещества (газ, жидкость)	70-1044
30с964нж	50-1000	Сталь	16	Вода пар, нефтепродукты, неагрессивные вещества (газ, жидкость)	5,8-938
30с515нж	50-400	Сталь	16	Вода пар, нефтепродукты, неагрессивные вещества (газ, жидкость)	5,5-104
30с999нж	50-250	Сталь	25	Вода пар, нефтепродукты, неагрессивные вещества (газ, жидкость)	6,3-37,9
30с915нж	50-400	Сталь	40	Вода пар, нефтепродукты, неагрессивные вещества (газ, жидкость)	6-200
30с576нж	50-400	Сталь	63	Вода пар, нефтепродукты, неагрессивные вещества (газ, жидкость)	11-279
30с976нж	50-400	Сталь	63	Вода пар, нефтепродукты, неагрессивные вещества (газ, жидкость)	9,6-355
30ч906бр	50-400	Чугун	10	Вода пар, газообразные среды, нефтепродукты	2,8-23,5
30ч915бр	50-1400	Чугун	10	Вода пар	148-1597
30ч925бр	50-1600	Чугун	2,5	Вода пар	132,5-2211
31ч917бк	50-400	Чугун	10	Вода пар	4,6-70
30лс964нж	50-400	Легированная	25	Вода пар, нефтепродукты, неагрессивные вещества (газ, жидкость)	6,8-189
30лс915нж	50-400	Легированная	40	Вода пар, нефтепродукты, неагрессивные вещества (газ, жидкость)	8,5-373
30лс976нж	50-400	Легированная	63	Вода пар, нефтепродукты, неагрессивные вещества (газ, жидкость)	13-405
30лс941нж	50-1200	Легированная	16	Вода пар, нефтепродукты, неагрессивные вещества (газ, жидкость)	6,5-457
30нж941нж	50-500	Нержавейка	16	Вода пар, нефтепродукты, агрессивные вещества, кислоты	18-833
30нж915нж	50-600	Нержавейка	40	Вода пар, нефтепродукты, агрессивные вещества, кислоты	23,2-1778
30нж976нж	50-500	Нержавейка	64	Вода пар, нефтепродукты, агрессивные вещества, кислоты	33-1151

Схема автоматического режима

Автоматическая схема управления задвижкой происходит без вмешательства в процесс оператора. Чтобы включить этот режим, перемещают переключатель 1ПУ в положение «Автомат». Также нужно передвинуть тумблер ВК во включенное положение. Выключатель 1ВБ нужно выключить, а 2ВБ — включить.

Команда подается в зависимости от величин параметров при помощи замыкания контактов 1РК или 2РК. Сигнал включает реле 1РП или 2РП. После этого магнитные пускатели получают соответствующую команду. Они выполняют либо полное открытие, либо полное закрытие задвижки. Контролируют команды благодаря загоранию ламп ЛО, ЛЗ.

В схему включен переключатель коррекции момента. Для обозначения действия применяется световая индикация. В некоторых моделях предусмотрен термовыключатель для защиты от перегрева. Они дополнительно оснащаются системой автоматического сброса. Ее следует подсоединить, чтобы сохранить гарантию на аппаратуру.

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 (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.

Достоинства и недостатки

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

К достоинствам электрорегулировки относят:

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

• запрет на установку электропривода на взрывоопасных объектах;
• возможность разгерметизации механизма, в случае некачественных прокладок;
• необходимость бесперебойного электроснабжения.

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

Разновидности, 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.

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.

Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью: (Пока оценок нет) Загрузка...