Электрический привод трубопроводной арматуры

Существуют разные режимы работы электропривода: редкая частота включений, когда цикл «закрытие/открытие» происходит несколько раз в течение рабочей смены; кратковременные включения в количестве несколько десятков в течение часа и режим регулирования, когда за этот же отрезок времени электропривод выполняет сотни, а иногда тысячи запусков.

Электроприводы трубопроводной арматуры выпускаются в общепромышленном и взрывозащищенном исполнении. Так, взрывозащищенное исполнение должно иметь электрооборудование приводов трубопроводной арматуры, устанавливаемой на газопроводах.

К недостаткам электропривода можно отнести отказ двигателя в случае повреждения электропитания, чувствительность к высоким температуре и влажности.

Электрическим видом арматуры принято называть устройство, которое является всего лишь одной из множества разновидностей простых электрических приводов. В данном случае такой привод предназначен для автоматизации трубопроводной арматуры. Подобные приводы устанавливаются не только в отопительных системах, но и во многих других, автоматизируя многие технологические процессы.

Как правило, электроприводы используются для управления арматурой на расстоянии, то есть для ее дистанционного закрытия или открытия.

КЛАССИФИКАЦИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ

 Классификация может быть осуществлена сразу по нескольким признакам. Например, по роду тока, который необходим для управления электроприводом, они могут быть оснащены двигателем переменного тока и двигателем постоянного тока.

Стоит отметить, что двигатели с переменным током используются гораздо чаще, чем приводы с двигателями постоянного тока.

Кроме того, и те, и другие могут иметь в своей конструкции силовой ограничитель, а могут функционировать без него. Если привод оснащен силовым ограничителем, то можно разделить этот вид на несколько подвидов, которые классифицируются по принципу работы силового ограничительного устройства:

• фрикционный привод;
• фрикционно-кулачковый;
• электромеханический;
• электромагнитный;
• электрический;
• электронный.

Все приводы запорной арматуры оснащены редуктором. По конструкции этого механизма их можно классифицировать следующим образом:

• червячного типа;
• планетарного;
• цилиндрического;
• кулисно-винтового;
• сложного, то есть состоящего сразу из нескольких видов передач.

Вся суть работы привода состоит в том, что отдельная его часть при подаче тока перемещается, закрывая или открывая арматуру. По виду перемещения и его величине приводы делят на следующие типы:

• многооборотного типа;
• неполноповоротного;
• прямоходного.

КОНСТРУКЦИЯ СТАНДАРТНОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА ЗАПОРНОЙ АРМАТУРЫ

По своей конструкции такие устройства состоят из шести основных частей или механизмов:

• электродвигатель;
• силовой ограничитель;
• путевой выключатель;
• редуктор;
• крепежное приспособление;
• дублер ручного типа.

Электродвигатель является основным источником движения запорно-отпорного устройства.

Силовой ограничитель имеет своим основным предназначением предупреждение поломок, а также перегрузок арматуры. В некоторых случаях это устройство ставится вместе с депфирующим механизмом, то есть тормозным механизмом, который исключает влияние инерции находящихся в движении элементов на арматуру.

Путевые выключатели нужны для установления положения, в котором находится рабочий орган. Кроме того, отключение от источника питания электродвигателя осуществляется тоже этим механизмом.

Редуктор является преобразователем скорости и вида движения выходных элементов в соответствии с необходимыми параметрами арматуры.

Крепежное приспособление, как правило, состоит из соединителя фланцевого типа и муфты. Фланцевый соединитель является соединителем между электроприводом и арматурой, а муфта - валом привода и арматурой.

Дублер ручного типа представляет собой обыкновенный рычаг управления в виде колеса. Предназначен для управления арматурой вручную, например, во время производства наладки или при отсутствии электричества. Как правило, такое устройство имеет в своем составе специальный переключатель на ручное управление, который помогает избежать травм во время использования при подаче электрического тока.

В своем составе все приводы имеют датчики. Эти датчики показывают, в какой степени открыта арматура в каждый отдельный момент времени. На запорной арматуре, оснащенной электроприводом, такие датчики используются для указания степени открытия или закрытия арматуры на расстоянии. На регулирующей же арматуре - для обратной связи.

Кроме того, в конструкции обязательно должны быть различные соединения, минимум два:

• питание;
• сигнальный кабель, по которому проходят сигналы от датчиков.

ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЕ И ОТРИЦАТЕЛЬНЫЕ СТОРОНЫ

Использование приводов электрического типа имеет целый ряд положительных моментов, которыми не обладает, например, запорная арматура с пневмоприводами:

• электроприводом может быть обеспечено централизованное управление всеми классами и типами арматуры;
• способность работы с арматурой практически любого размера, а также на месте условного перехода от максимального до минимального размера;
• электроприводом потребляется только один вид энергии, поэтому есть необходимость подвода только электричества. При установке такого рода привода могут быть вынесены различные соединения, которых достаточно мало и которые весьма несложные;
• такой вид данного устройства может быть монтирован как непосредственно на управляемую арматуру, так и на расстоянии от нее;
• при снятии для обслуживания и ремонта не создается опасность того, что рабочий орган самопроизвольно изменит свое положение;
• есть возможность установки привода на арматуру, оснащенную устройством управления ручного типа без его переоборудования;
• постоянство питания, которое обуславливается отсутствием в электросети таких недостатков, как обледенение, засорение и других.

• Стоит заметить и то, что сейчас нет больше ни одного типа привода, который работал бы только от одного вида энергии, оставаясь при этом способным обеспечить сигнализацию крайних и промежуточных положений рабочего органа. Все датчики, будь то показатели положения рабочего органа или показатели наличия заеданий подвижных частей, работают исключительно за счет электричества.
• Несмотря на все достоинства, существуют у таких приводов и свои недостатки:
• Однако для управления отсечной арматурой, то есть арматурой быстрого действия, рекомендовано использование именно электроприводов. Они позволяют в значительной степени снизить влияние инерционных масс самого устройства на арматуру.
• Не рекомендовано использовать привод данного вида в случаях, когда его питание должно осуществляться от отдельного источника питания - в данном случае лучше использовать энергию в виде сжатого воздуха. Не рекомендуется использовать его и тогда, когда есть необходимость в том, чтобы управляющий орган занял одно из крайних положений при отключении энергии. Еще одним случаем невозможности использования электропривода является объект особой взрывоопасности.

• приводы, как правило, оборудованы демпфирующим устройством - червяной парой. Она, в свою очередь, обладает очень небольшим коэффициентом полезного действия, который в большинстве случаев не превышает 50%. По этой причине ресурс червяной пары ограничен всего несколькими десятками тысяч циклов, что очень мало для регулирования арматуры больших и даже средних условных проходов;
• все механизмы достаточно часто выходят из строя, что обуславливается большой степенью износа отдельных элементов. По этой причине необходимо постоянно производить обслуживание и уход за электроприводом;
• все контакты такого привода будут создавать дополнительные помехи, что критично, если данное устройство расположено рядом с какими-либо коммуникациями электрического типа.