Знания о электроприводах для клапанов!

Thread Content

Последнее изменение в этом посте было сделано yinkuilin6868 21.12.2015 в 10:14. Электрические приводы для клапанов являются неотъемлемым оборудованием для реализации программного, автоматического и дистанционного управления клапанами. Процесс их движения может контролироваться с помощью параметров таких как ход движения, крутящий момент или осевая сила. Характеристики работы электрических приводов для клапанов и степень их использования зависят от типа клапана, условий его эксплуатации, а также от местоположения клапана в трубопроводах или оборудовании. 1. Электрические приводы обычно состоят из следующих компонентов: специальный электродвигатель, отличающийся высокой способностью к работе при перегрузках, большим крутящим моментом при запуске и небольшим моментом инерции; устройство замедления, предназначенное для снижения скорости вращения электродвигателя; устройство управления ходом, используемое для регулирования и точного контроля положения клапана в процессе его открытия и закрытия; устройство ограничения крутящего момента, служащее для регулирования крутящего момента (или усилия) так, чтобы он не превышал заданного значения; механизм переключения между ручным и электрическим режимами управления; индикатор положения, показывающий, на каком этапе находится клапан в процессе открытия/закрытия.

2. В зависимости от типа клапана выбирается соответствующий электропривод. Электропривод с угловым ходом – подходит для бабочковых, шаровых, крановых клапанов и т. д. Угловой ход электропривода составляет менее 360 градусов. Вращение вала электрического исполнительного механизма составляет менее одной полной окружности, то есть менее 360 градусов; обычно уже 90 градусов достаточно для управления процессом открытия и закрытия клапана. Такие электроприводы в зависимости от способа крепления делятся на два типа: с прямым подключением и с кривошипом на основании. Прямое соединение: это когда вал привода электропривода соединен непосредственно с штоком клапана. Соединение через кривошип: это когда вал привода соединяется с штоком клапана посредством кривошипа. Электроприводы с множественными оборотами – электроприводы, способные совершать более 360 градусов вращения; такие приводы используются для клапанов-заглушек, клапанов с закрытием и т. д. При вращении вала электропривода на угол, превышающий один оборот, то есть более 360 градусов, для управления процессом открытия и закрытия клапана обычно требуется несколько оборотов. Линейное движение – применяется для регулирующих клапанов с одним седлом, регулирующих клапанов с двумя седлами и т. д. Движение вала привода электропривода является линейным, а не вращательным. Режим управления электроприводом определяется в соответствии с требованиями к контролю производственного процесса. Режимы управления электроприводом: импульсный (управление с открытой петлей). Импульсные электроприводы обычно используются для управления открытием или закрытием клапана; клапан находится либо в полностью открытом состоянии, либо в полностью закрытом состоянии. Для таких клапанов не требуется точного контроля за расходом среды. Особого упоминания заслуживает то, что электроприводы с переключателем в зависимости от конструктивных особенностей могут быть разделены на раздельносоставные и интегрированные конструкции. При выборе оборудования необходимо учитывать этот факт; в противном случае при установке на месте могут возникнуть проблемы, связанные с несоответствием с системой управления. I. Раздельная конструкция (обычно называемая стандартной): блок управления и электропривод находятся раздельно. Электропривод сам по себе не может управлять клапаном; для этого необходим блок управления. Обычно в качестве внешнего устройства используется контроллер или пульт управления. Недостатком такой конструкции является сложность монтажа всей системы в целом, что увеличивает затраты на прокладку кабелей и монтаж. Кроме того, она склонна к выходу из строя, а при возникновении неисправностей трудно её диагностировать и отремонтировать; соотношение цены и качества также неудовлетворительное. Второй тип – интегрированная конструкция (обычно называемая цельной): контрольный блок и электропривод объединены в одно целое, что позволяет осуществлять управление непосредственно на месте без необходимости использования отдельного контрольного блока. Для удаленного управления достаточно передавать соответствующую информацию для управления. Преимуществом такой конструкции является удобство монтажа всей системы, снижение затрат на прокладку кабелей и монтаж, а также возможность легкого диагностирования и устранения неисправностей. Однако у традиционных изделий с интегрированной конструкцией также есть множество недостатков. Поэтому появились интеллектуальные электроприводы регулирующего типа (с замкнутым контролем). Эти приводы не только обеспечивают функции, характерные для приводов с простой конструкцией, но и позволяют точно контролировать клапаны, регулируя расход среды. 1. Типы управляющих сигналов (ток, напряжение). Сигналы управления регулируемыми электрическими исполнительными механизмами обычно представляют собой сигналы тока (4–20 мА, 0–10 мА) или сигналы напряжения (0–5 В, 1–5 В). При выборе необходимо определить тип сигнала управления и его параметры. Второй важный параметр – способ работы исполнительного механизма (включение при подаче электрического тока, выключение при подаче электрического тока). Режим работы регулируемых электрических исполнительных механизмов обычно бывает двумя: режим включения при подаче сигнала (например, при управлении с помощью сигнала 4–20 мА: значение 4 мА означает закрытие клапана, а значение 20 мА — его открытие); и режим выключения при подаче сигнала (также при управлении с помощью сигнала 4–20 мА: значение 4 мА означает открытие клапана, а значение 20 мА — его закрытие). Третьим элементом защиты является защита при отсутствии сигнала. Защита при потере сигнала представляет собой механизм, который позволяет электроприводу открыть или закрыть клапан до установленного защитного значения в случае потери управляющего сигнала из-за неисправностей в линиях и т. д. Распространенными значениями защиты являются полное открытие, полное закрытие или сохранение текущего положения клапана. Электроприводы клапанов делятся на типы в зависимости от условий эксплуатации и требований к взрывозащите: обычные, для использования на открытом воздухе, взрывозащищенные и т. д. Мощность выходного момента электропривода определяется в соответствии с требуемым крутящим моментом для открытия/закрытия клапана. Обычно этот параметр определяется пользователем или производителем клапана. Производитель электропривода несет ответственность только за мощность его выходного момента. Крутящий момент, необходимый для нормального открытия/закрытия клапана, зависит от диаметра клапана, рабочего давления и других факторов. Однако из-за различий в точности обработки и методах сборки у разных производителей крутящий момент у клапанов одинакового размера также может отличаться. Даже у клапанов одного и того же производителя крутящий момент может быть разным. Если при выборе электропривода выбирать слишком малую мощность выходного момента, это может привести к невозможности нормального открытия/закрытия клапана. Поэтому необходимо выбирать электропривод с подходящим диапазоном мощности выходного момента. 4. Критерии правильного выбора привода для клапана. Момент управления: момент управления является основным параметром при выборе электрического привода для клапана. Момент, выдаваемый приводом, должен быть в 1,2–1,5 раза больше максимального момента, необходимого для управления клапаном. Рабочий толк: у приводов для клапанов существует два варианта конструкции корпуса: в одном из них отсутствует диск толка, и крутящий момент передается непосредственно ； Другой вариант — это использование диска тяги, при котором крутящий момент преобразуется в тяговую силу за счёт гайки штока клапана, расположенной в диске тяги. Количество оборотов вала привода: Количество оборотов вала электрического привода зависит от номинального диаметра клапана, шага резьбы штока клапана и количества витков резьбы. Расчет выполняется по формуле M = H/ZS (где M — общее количество оборотов, необходимых приводу; H — высота открытия клапана; S — шаг резьбы штока клапана; Z — количество витков резьбы штока). Диаметр штока клапана: для клапанов с открытым штоком, работающих с несколькими оборотами, если максимальный диаметр штока, разрешенный электрическим приводом, больше диаметра штока данного клапана, то такой клапан невозможно собрать в виде электрического клапана. Следовательно, внутренний диаметр полой выходной оси электрического привода должен быть больше внешнего диаметра штока клапана с открытым штоком. Для некоторых поворотных клапанов, а также клапанов с скрытым валом из числа многоповоротных клапанов, хотя проблема прохождения диаметра вала через отверстия не возникает, при их выборе тем не менее необходимо тщательно учитывать размеры диаметра вала и пазов, чтобы после сборки клапан мог нормально функционировать. Частота вращения на выходе: если скорость открытия и закрытия клапана слишком велика, может возникнуть явление ударного тока. Следовательно, в зависимости от условий использования необходимо выбирать подходящую скорость открытия и закрытия.