2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Регулирующие клапаны с электроприводом

Регулирующие клапаны с электроприводами

1 Мая 2010

Сложность инженерных систем возрастает с каждым годом, повышаются требования к их энергоэффективности, надёжности, безопасности, что диктует применение современной трубопроводной арматуры, в первую очередь, регулирующей.

В данной статье мы рассмотрим основные типы регулирующей арматуры, которые играют важную роль в решении вышеназванных задач, а также разберем некоторые особенности регулирующих клапанов, поставляемых Компанией АДЛ, с электроприводами PS-Automation (Германия).

Регулирующая трубопроводная арматура прямого действия, как известно, для регулирования параметров потока рабочей среды на определенном участке технологической системы или трубопровода использует энергию этой же среды. Благодаря чему преимуществами данного типа арматуры являются: независимость от внешних источников энергии, точность регулирования, а также надёжность. Однако имеется и недостаток, который, нередко, сильно осложняет и ограничивает применение регуляторов прямого действия – это отсутствие гибкости. Другими словами, каждый регулятор предназначен для использования в очень узком диапазоне параметров системы. Например, если мы используем регулятор давления прямого действия для регулирования выходного давления величиной 5 бар, то, чтобы изменить настройку, например, на 10 бар (все остальные параметры неизменны), нам, скорее всего, потребуется совершенно другой клапан.

Встречаются следующие типы регуляторов прямого действия:

  • редукционные клапаны (регуляторы давления «после себя»), предназна ченные для поддержания постоянно го выходного давления независимо от изменений входного давления или расхода;
  • перепускные клапаны (регуляторы давления «до себя»), обеспечиваю щие поддержание постоянного дав ления перед клапаном за счет пере пуска части среды;
  • регуляторы перепада давления, слу жащие для поддержания постоянно го перепада давления между двумя заданными точками системы;
  • специальные регуляторы (следящие регуляторы давления, гасители ги дравлического удара и др.)

Регулирующая арматура непрямого действия наоборот использует внешнюю энергию, например электроэнергию (электропривод), энергию сжатого газа (пневмопривод) и т.д. Управляющий сигнал для подобных регуляторов также является внешним. Сигнал поступает от логического устройства, непосредственно реализующего алгоритмы регулирования в системе. Таким образом регулирующая арматура непрямого действия обеспечивает так необходимую нередко гибкость. Например, для регулирования разных величин давления или даже для регулирования иных параметров в ряде случаев может использоваться один и тот же регулирующий клапан с приводом. Конечно, системы, где применяются регуляторы непрямого действия, значительно сложнее систем с использованием регуляторов прямого действия, что зачастую отрицательно сказывается и на скорости регулирования, и на показателях надёжности. Однако современные электроприводы позволяют исключить названные недостатки. К таким электроприводам относятся, в частности, приводы производства компании PS-Automation GmbH (Германия), эксклюзивно поставляемые на российский рынок Компанией АДЛ.

Итак, для управления регулирующими клапанами используют линейные электроприводы. Рассмотрим чуть подробнее особенности линейных электроприводов серий PSL и PSL-AMS производства компании PS-Automation (Германия).

Электроприводы серии PSL сконструированы по модульному принципу, что позволяет получить максимум функциональных возможностей при минимальных затратах. Приводы PSL отвечают всем требованиям, предъявляемым к регулирующей арматуре: точное позиционирование, прочность, надежность и долговечность, даже при высоких нагрузках. Основу составляет стандартный привод с трёхпозиционным управлением и необходимым набором функций защиты. При этом характеристики привода могут сильно меняться в зависимости от установки дополнительных опций. Например, установка на привод платы позиционера и потенциометра позволяет приводу управляться аналоговым сигналом (например, 4…20 мА, 2-10 В и т.д.). В соответствии с задачами заказчика, специалисты Компании АДЛ модифицируют электроприводы регулирующих клапанов, производят необходимые настройки и тестирование. Важным преимуществом является и то, что функциональность привода может быть изменена уже после его поставки и даже установки в системе. Большинство опций привода можно приобрести отдельно, среди которых:

  • позиционер с ак тивным выходным сигналом;
  • потенциометр;
  • преобразователь сигнала положе ния;
  • дополнительные концевые выключа тели;
  • обогревающий резистор и др.

Для увеличения надёжности работы системы электроприводы PSL комплектуются следующими функциями защиты:

  • автоматическое отключение привода при достижении крайнего положе ния;
  • автоматическое отключение привода при достижении максимального ли нейного усилия;
  • автоматическое отключение привода при риске перегрева обмоток двига теля;
  • возможность определения позици онирования при обрыве питающей или управляющей сети; Причём это положение (нормально-открытое, нормально-закрытое, текущее) может быть изменено непосредственно на трубопроводе с помощью переклю чателя.
  • ручной дублёр.

Интеллектуальные линейные электроприводы серии PSL-AMS имеют усовершенствованные электронные схемы на базе микропроцессора с картой памяти, что обеспечивает надежность и точность управления, а также простой ввод в эксплуатацию и легкую настройку.

Функции контроля электрического тока и напряжения позволяют настраивать работу привода под конкретные условия системы. Так, через специальное коммуникационное программное обеспечение PSCS (поставляется в стандартной комплектации) можно задать различные параметры работы привода, корректирующие данные, провести диагностику и многое другое.

Интеллектуальные электроприводы серии PSL-AMS также обладают рядом дополнительных опций, таких как: функция локального управления на корпусе, позволяющая производить настройку работы привода на месте установки, а также блокировать доступ к его управлению, интегрированный PID-регулятор процесса, осуществляющий мониторинг и контроль заданных параметров работы с возможностью программирования любого нестандартного поведения привода, интеллектуальные протоколы управления (HART, Ethernet, Bluetooth и т.д) и т.д.

Все вышеназванные серии линейных электроприводов имеют класс защиты IP65 или IP67 и могут изготавливаться в металлическом корпусе.

Электроприводы PS-Automation успешно используются Компанией АДЛ для комплектации регулирующих клапанов собственного и европейского производств. Номенклатура регулирующих клапанов представлена двухходовыми односедельчатыми (как сбалансированной, так и несбалансированной конструкции) и трехходовыми клапанами в диапазоне диаметров от DN 15 до 300 мм, давлений от PN 16 до 40 бар, для сред температурой до 300 °С.

Читать еще:  Перевод имени юрий на разных языках

Стоит особо отметить, что монтаж электропривода на регулирующий клапан, его настройка и тестирование осуществляются на производственном комплексе нашей компании, что гарантирует работоспособность, минимальные сроки поставки, а также позволяет изготовить специальное исполнение регулирующего клапана под требования конкретной системы.

Ниже представим лишь самые основные характеристики регулирующих клапанов, поставляемых нашей компанией.

  • Пропускная способность клапанов: 1,7…1030 м3/ч;
  • Материал корпуса: латунь, чугун, углеродистая сталь, нержавеющая сталь;
  • Питающее напряжение привода: 10, 24, 110, 220, 380В;
  • Управляющий сигнал: трёхпозиционный, аналоговый, HART и т.д.;
  • Линейное усилие электропривода: 1.000…25.000 Н;
  • Температура окружающей среды: -40..+80°C;

Регулирующая арматура как прямого, так и непрямого действия от Компании АДЛ имеет многолетний опыт эксплуатации на объектах жилищно-коммунального хозяйства, успешно применяется ведущими предприятиями различных отраслей промышленности. Среди объектов, где установлена наша регулирующая арматура можно выделить: комплекс высотных зданий «Город Столиц» делового центра «Москва-Сити», Храм Христа Спасителя, Реутовская теплосеть и многие другие.

Регулирующий клапан с электроприводом.

Регулирующий клапан с электроприводом является одним из основных элементов трубопроводной арматуры в системе регулирования теплового пункта, котельной или теплоэлектростанции. Данный тип оборудования за счет изменения проходного сечения регулирующего клапана изменяет параметры рабочей среды (воды, пара, газа или других жидкостей). Основными параметрами являются расход и давление. Управляющим органом регулирующего клапана является электропривод (электрический привод), пневматический привод или гидравлический привод. Благодаря этим исполнительным механизмам происходит непрерывное (аналоговое) или трехпозиционное (дискретное) управление регулирующим клапаном.
В настоящее время, регулирующий клапан с электроприводом нашел наибольшую популярность среди прочих. Электрический исполнительный механизм (ЭИМ) получает сигнал от датчиков посредством контроллеров (или, как их еще называют, электронных регуляторов). Контроллеры, обработав и сравнив сигнал датчиков и настроенные заранее значения, подают аналоговый сигнал управления (0…10В, 4…20 мА) или трехточечный сигнал. Аналоговый сигнал управления зависит от значения в этом диапазоне указанных значений.

Применение и назначение регулирующего клапана с электроприводом.

Регулирующий клапан может быть двух видов:
Двухходовой клапан, оснащенный электроприводом, который служит в системе автоматизации для регулирования расхода, температуры или давления среды.
Трехходовой регулирующий клапан с электроприводом, основной функцией которого является смешение или разделение потоков сред, что дает возможность управления системой в зависимости от времени суток или температуры окружающей среды (погодозависимое регулирование) и повышает энергетическую эффективность системы.
Также, регулирующие клапана с электроприводом широко используются в системах приточной вентиляции в качестве управляющего органа калорифера (водовоздушного теплообменника) или охладителя, регулируя температуру воздуха, подаваемого в помещение.

Типы и виды регулирующего клапана с электроприводом.

Клапан регулирующий с электроприводом различается по типу присоединения: фланцевые, резьбовые, приварные (под приварку).
Приварной регулирующий клапан с электроприводом достаточно прост при монтаже, однако неудобен при демонтаже.
Резьбовой клапан регулирующий с электроприводом применяется чаще всего в системах вентиляции и кондиционирования, а также в теплотехнике, где расход рабочей среды небольшой. Этот тип присоединения отличается простотой при монтаже и достаточно большой возможностью воспринимать осевые усилия. Недостатком резьбового регулирующего клапана является ограниченность в диаметрах арматуры. Исполнение резьбового клапана, согласно СНиП, ограничено диаметром 50 мм (Ду50).
Фланцевый клапан регулирующий с электроприводом используется чаще всего в тепловых пунктах, где невозможно использование резьбовых клапанов из-за большого диаметра клапана. Также, фланцевые клапана имеют удобный тип присоединения, что позволяет заменить клапан (например, для прочистки), не демонтируя систему в целом.

Кроме типа присоединения, клапан регулирующий с электроприводом можно классифицировать по материалу корпуса клапана (и соответственно по номинальному давлению Py и рабочей температуре Тр). Регулирующий двухходовые и трехходовые клапаны LDM изготавливаются из бронзы, серого чугуна, высокопрочного чугуна, литой легированной стали и нержавеющей стали.

Клапаны с электроприводом в системах автоматизации

Этой статьей мы начинаем цикл материалов, посвященных отдельным элементам систем автоматизации. В первой статье мы познакомимся с назначением, устройством и принципом действия электромагнитных клапанов с электроприводом.

Клапаны представляют собой устройства, которые регулируют: давление, температуру, направление потока жидкости или газа в трубопроводе.

Все клапаны можно разделить на нерегулируемые и регулируемые, в которых геометрические размеры рабочих окон или их число зависят не только от параметров потока жидкости, но и от воздействия извне. Можно выделить клапаны: переливные, редукционные, предохранительные, обратные и переключающие.

Регулируемый клапан — клапан, изменяющий расход жидкости (газа), который поступает в объект регулирования или отводится из него.

Регулируемый клапан представляет собой изменяемое гидравлическое сопротивление с переменной площадью проходного сечения от нуля (при посадке плунжера в седло) до максимума (при полностью открытом клапане) и с переменным коэффициентом местного сопротивления, ибо скорость потока меняется по величине и направлению. Наиболее часто регулируемый клапан сочленяется исполнительными механизмами и обычно составляет с ними конструктивно один общий узел.

Клапаны с электроприводом являются одним из самых востребованных типов трубопроводного оборудования. С их помощью можно перекрыть и отрегулировать характеристики движения потока жидкости или газа, устранить аварийную ситуацию. Они нашли широкое применение в коммунальном хозяйстве, газовой и нефтяной промышленности, в сельском хозяйстве.

К достоинствам этих устройств относятся: высокая скорость открытия потока или его перекрытия, надежность и долговечность в эксплуатации. Электропривод обеспечивает возможность проводить работы с клапанами дистанционно, с пульта управления.

Читать еще:  К чему снится пить воду во сне

Механизмы соответствуют высоким стандартам точного регулирования температуры горячей воды, для подачи ее в систему отопления. Материал, из которого изготовлен клапан, работающий с электроприводо, выдерживают большие перепады давлений. Электроприводы изготовлены с функцией безопасности.

Регулятор давления — клапан регулирующий, с электроприводом следит за давлением рабочей среды на участке трубопровода или в технологической системе. Такое устройство состоит из функционально зависимых частей: исполнительного механизма, распределяющее действие на регулирующую часть и регулирующий клапан, который действует на массу газа или жидкости.

Исполнительным механизмом такой системы является электрический привод. Главное назначение регулирующих механизмов – это управлять технологическими процессами на производстве. Устройство, позволяет, осуществляет непрерывный контроль характеристик рабочей среды (давления, расхода воды или газа, температуры…), а также предотвращает аварийные ситуации, мгновенно включая запирающее оборудование, защищает магистрали от гидравлических ударов, не допускает обратного прохода рабочих сред.

При монтаже регулировочного механизма необходимо проследить направление массы воды или газа по стрелкам, которые изображены на корпусе.

Трубопроводы, на которые устанавливают клапан регулировочный, должны быть ровно проложены и надежно зафиксированы, а также защищены от вибраций. Устройство может укрепляться как в вертикальном, так и в горизонтальном положении, но привод всегда должен располагаться сверху. Обязательно надо оставлять пространство для демонтажа или монтажа привода.

Трехходовой клапан с электроприводом не осуществляет изменения направления движения массы жидкости, напор его постоянен, меняются только пропорции прохождения холодной и горячей воды. Конструкция устройства такова, что к нему подходят одновременно холодная и горячая жидкости, а на выходе получают смесь нужной температуры.

Достаточно простая конструкция детали представляет собой корпус, в котором расположены два входных и одно выходное отверстие. Регулирующим элементом служит или шток определенной конструкции, который может перемещаться в вертикальном направлении, или шар, вращающийся вокруг неподвижной оси. Рабочий элемент не перекрывает механизм полностью, а только направляет потоки газа или воды так, чтобы они смешивались.

Система привода, получая команды от датчиков, позволяет изменять температуру жидкости в автоматическом режиме. Наиболее точную регулировку получила трехходовая деталь с электрическим приводом, поэтому наиболее широко используется.

Электрический привод, которым комплектуется устройство, может быть соленоид или сервопривод. Соленоид – это катушка с сердечником, по которой идет электрический ток, т.е. электромагнит. Сервопривод – это устройство, в котором входной электрический сигнал управляет механическим перемещением с помощью компактного электродвигателя.

К материалам, из которых изготавливают — это оборудование относятся чугун, сталь и латунь. Стальные и чугунные устройства устанавливаются в магистрали с большим проходом воды или газа. Из латуни изготавливаются детали небольших размеров.

Трехходовые приспособления востребованная продукция, так как аналогов, которые могли бы их заменить, просто не существует. Обеспечить поддержание температуры рабочей среды на должном уровне может только это оборудование. Отлично отработана технология исполнения трехходовых механизмов. Номенклатура этой продукции такова, что изделие удовлетворит любые запросы.

Сложное техническое устройство и цену имеет немалую, но зато обеспечивает надежность и долговечность во время эксплуатации.

Клапан запорный с электроприводом – это запирающая арматура, изготовленная в виде задвижки. Элемент, запирающий потоки воды или газа, движется параллельно оси этого потока. Применяются такие устройства для полного перекрытия сечения потока. Таким запирающим элементом является золотник, который может находиться, только в положениях «открыто» или «закрыто» во все время эксплуатации.

Изготавливают также и запорное — регулирующее оборудование, которое имеет дополнительную функцию, регулирования расхода потока проходящей жидкости.

До 1982 года клапаны такого типа назывались вентилями, но Госты отменили это наименование.

Широко распространены данные устройства в качестве запирающей арматуры из-за надежной герметизации золотником и конструкционной простоте исполнения. Их используют для газообразных и жидких сред с широким интервалом рабочих характеристик: температуры от -200 о C до +600 о C; давления от 0,7 Па до 250 МПа.

Устанавливается оборудование такого типа на магистралях с небольшим диаметром, иначе нужны будут большие усилия или усложненная конструкция, для правильной установки затвора в корпус. Новая модификация запирающего приспособления, который имеет червячный механизм, помещенный в корпус с крышкой, электрический привод, фланцы входной и выходной, неподвижное уплотненное седло и подвижный затвор.

Механизм указателя расположения затвора представляет собой корпус с подвижной втулкой, на которую нанесена внутренняя резьба. Стопор вращения и шкала, расположенная снаружи, указывают, в каком положении находится затвор. Механизм указателя расположения затвора укреплен на валу червяка.

Один оборот червяка соответствует перемещению указателя на 1 мм. Результатом явилось увеличение точности измерения положения затвора. Кроме того, такая конструкция клапана позволила уменьшить усилие на то, чтобы передвигать затвор.

Если на каком-то участке используется, запирающий механизм, то для управления им применяют многооборотные электрические приводы. Клапан запорный с электроприводом осуществляет закрытие и открытие системы трубопроводов, при этом изменяя давление в системе, меняют направление потока жидкости в трубопроводе.

Достоинства клапана запорного с электроприводом:

  • возможность медленного закрытия или открытия трубопровода, в результате чего снижается сила «гидравлического» удара;
  • простая конструкция позволяет упростить обслуживание оборудования;
  • широкий интервал рабочих температур и давлений;
  • небольшие габариты устройств.

Элемент имеет большую мощность и высокую надежность в эксплуатации. Прибор относится к энергосберегающему оборудованию, так как имеет возможность переключаться на две степени мощности, что и позволяет, экономить электроэнергию.

Читать еще:  Что производят из бокситов

Регулирующая арматура для отопления, трубопровода и котлов с электроприводом и пневмоприводом АДЛ ГРАНРЕГ, POLNA, ADCA

Регулирующая арматура непрямого действия – это вид трубопроводной арматуры, которая обеспечивает регулирование потока рабочей среды от внешнего сигнала в отличии от клапанов прямого действия, где управление происходит самой средой. На сегодняшний день самый распространённый вариант – это регулирующий клапан с электроприводом. Регулирующий клапан с пневмоприводом менее развит, однако ничуть не хуже выполняет возложенные на него задачи. При этом клапан регулирующий фланцевый – самый распространённый вариант для любого вида регулирующей арматуры непрямого действия.

Давайте рассмотрим все плюсы и минусы, а также сходства и различия двух различный вариантов управления:

  1. Независимо от того, что это регулирующий клапан с пневмоприводом или регулирующий клапан с электроприводом, он состоит из двух основных элементов – самого клапана и исполнительного механизма. Он может быть из любых материалов и типа присоединения, но больше всего распространён клапан регулирующий фланцевый. Резьбовой вариант больше применяется в системах кондиционирования, а присоединение под приварку – в тяжелой энергетике.
  2. С электроприводом наиболее востребован в системах отопления или в котельных – он прост в монтаже и подключении, нет никаких специфических требований в области степени защиты привода, а на объекте всегда есть питание как 220, так и 380В.
  3. Клапаны регулирующие с электроприводом в стандартном исполнении, когда управление идет по питанию – то есть трехпозиционное управление – наиболее дешевый вариант – пневмопривода работают от позиционера установленого на сам клапан или от контроллера, вынесенного на отдельную плиту.
  4. С пневмоприводом устанавливается на объекты, где управление осуществляется воздухом – это промышленные предприятия или пищевые производства. На таких объектах использование воздуха более оправдано, а из кабелей питания достаточно протягивать только слаботочные сети от датчиков к позиционерам.
  5. С пневмоприводом используется на взрывоопасных объектах – в данных случаях либо взрывозащита вообще не требуется, либо требуется только для позиционера. Так же они используются вне помещений, так как электропривода на минусовые температуры так же требуют специальные смазки и обогрев.
  6. С пневмоприводом по своей скорости срабатывания значительно быстрее чем с электроприводом, более оперативно реагирует на изменение параметров, а также обладает более точным позиционированием. Кроме того, позиционеры могут быть в комплектации с HART протоколом, который применяется на промышленных предприятиях.
  7. Регулирующие клапаны с электроприводом для обеспечения безопасности, например для возврата в начальное положение, должен иметь либо возвратную пружину, либо блок суперконденсаторов и систему управления к нему, что значительно поднимает стоимость комплекта. Регулирующий клапан с пневмоприводом изначально выпускается либо в нормально закрытом, либо в нормально открытом исполнении. Исполнения с двусторонним пневмоприводом возможны, но очень редки.
  8. В ряде случаев Требуется дублирование ручным управлением. Большинство электроприводов обаладют такой функцией изначально. С пневмоприводом комплектуется ручным дублёром по требованию клиента.
  9. Ручное управление для регулирующих клапанов так же возможно, но такие случаи востребованы только при крайне редко меняющихся настройках системы или там, где стандартные балансировочные просто не выдерживают рабочих сред. Например такой вариант более востребован на паровых гребенках — где требвется распределить потоки сред без каких либо требований к регулированиюпо давлению или температуре.

Регулирующий клапан непрямого действия состоит из двух основных элементов:

  1. Корпус. Он может быть как двухходовым, так и трехходовым. Кроме того, возможно исполнение в виде сегментного клапана или с поворотной тарелкой. Такое исполнение, а также вариант шиберного может быть еще в межфланцевом исполнении. Вне зависимости от типа присоединения к трубопроводу, изготавливается в корпусах из любых материалов, а том числе футерованным эластомерами – от чугуна до нержавеющих сталей. Следующим важным элементом в конструкции выступает плунжер и седло – в зависимости от сред и перепадов на клапане существует большое количество вариантов как по форме, так и по материалам. И последним элементом выступает сальниковый блок. Он так же по конструкции очень отличается и зависит от рабочих сред и применения. Так как это промышленное применение – то только Фланцевый регулирующий, либо межфланцевый или под приварку могут комплектоваться столь различными вариантами рабочих элементов или сальниковых блоков.
  2. Привод. Как Вы уже поняли – это либо электропривод, либо пневмопривод. Более подробно про каждый вариант управления написано в разделах к каждому типу сервопривода.

Как подбирается?

Подбор осуществляется в два этапа – либо регулирующий клапан с электроприводом, либо регулирующий клапан с пневмоприводом.

  1. На первом этапе подбирается клапан. Производится расчет его пропускной способности, и учитывая рабочую среды, тип присоединения и остальные параметры выбирается наиболее оптимальный по своим параметрам. Подробнее о правилах подбора Вы можете ознакомится в разделе Академия.
  2. На втором этапе подбирается привод. – выбирается тип привода и его управление. Учитываются все нюансы по установке и защите. После этого, учитывая необходимое усилие, подбирается нужна модель привода из имеющегося типоряда.

Вы всегда можете воспользоваться услугами сотрудников компании Академия Тепла для подбора регулирующей арматуры. Для этого Вам необходимо сказать и заполнить опросный лист, а затем отправить его в офис нашей компании. Мы сделаем Вам предложение на наиболее оптимальное по цене и качеству оборудование.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector