Типы электроприводных запорных механизмов

Эффективность и надежность любой трубопроводной сети зависят от целого ряда факторов, запорная арматура в этом ряду занимает важнейшее место. Краны, вентили, задвижки, клапаны позволяют управлять потоками, защищать систему, в случае возникновения нештатных ситуаций, проводить профилактические и ремонтные мероприятия с минимальными временными и трудовыми затратами. Современные трубопроводы могут представлять собой сложные разветвленные системы, управление которыми в ручном режиме очень проблематично. Для автоматизации процесса применяется пневматические, гидравлические и электрические приводы, использование электрических механизмов – наиболее распространенное техническое решение.

Принцип работы и классификация

Вся запорная арматура с электроприводом включает в себя электромеханический узел, электронный блок, а также систему датчиков и выключателей, отвечающих за подачу сигнала на включение и выключение. Работа привода заключается в передаче усилия от силового электрического устройства – двигателя или соленоида, элементу, перекрывающему сечение трубы. По виду управляющего усилия, различают приводы поступательные (прямоходные) для штоковых запорных систем и приводы вращательные для поворотных механизмов.

Воздействие осуществляется не напрямую, а через преобразователь – редуктор, который может изменять частоту вращения, крутящий момент, а также при необходимости направление вращения. Использование редуктора позволяет многократно увеличить момент силы, не повышая мощности двигателя. Конструктивное исполнение преобразователей движения может иметь различные варианты:

• редукторы с планетарной или червячной передачей;
• конические и цилиндрические механизмы;
• сложные редукторы, включающие в себя несколько типов передач.

Червячные и планетарные передачи позволяют существенно увеличивать крутящий момент за счет изменения частоты вращения, а червячные к тому же обладают свойством самоторможения, которое фиксирует клапан в заданном положении вне зависимости от давления транспортируемой среды.

Различают однооборотные и многооборотные системы, выбор обоснован типом исполнительного запорного устройства. Например, для работы шарового крана достаточно поворота на 90°, а для регулирующих клапанов и заслонок требуется плавное и точное перекрытие сечения, которое обеспечивают многооборотные приводы.

Преимущества и ограничения

Использование запорной арматуры с электроприводом имеет несколько существенных преимуществ перед другими способами автоматизации:

• повсеместная доступность электроэнергии;
• относительно несложный монтаж линий электропитания и управления;
• широкие возможности для управления производственными процессами;
• точность позиционирования рабочего элемента;
• большое разнообразие моделей запорной арматуры этого типа, обеспечивающее выбор по функциональности и диаметру трубопровода;
• отсутствие характерных для гидро и пневмосистем недостатков в виде засоров и обмерзания.

Но, при всех своих достоинствах, электрические устройства имеют определенные ограничения, их работа в агрессивных и взрывоопасных средах невозможна без дополнительной защиты электрооборудования. Недостатками также считаются – больший износ компонентов механизма, по сравнению с другими видами приводов, и создаваемые при работе, радиопомехи. Не рекомендуется устанавливать электроприводы на арматуру быстрого действия (отсечную) при транспортировке взрывоопасных жидкостей и газов.

Источник: Афинара