Электропривод запорной арматуры: виды, особенности и принцип работы

Электрический привод трубопроводной арматуры – устройство, необходимое для управления арматурой с помощью электроэнергии. Под управлением подразумевается перемещение запорного элемента в нужное положение. Относятся к классу исполнительных механизмов, обеспечивают дистанционное управление арматурой без участия оператора.

Различаются электроприводы запорной арматуры по типу движения, крутящему моменту, способу управления, допустимым условиям эксплуатации.

Сферы применения электроприводов

Электропривод запорной арматуры – это механизм для удаленного автоматического открытия, закрытия, регулировки задвижек в арматуре. Устройства востребованы в промышленности и быту.

К основным сферам применения относят:

• Нефтегазовая отрасль. Устанавливаются приводы на магистральные трубопроводы, насосные станции, нефтебазы.
• Энергетическая отрасль. Для управление подачей пара, воды или топлива приборы монтируются на ТЭЦ, АЭС, ГЭС.
• ЖКХ и инфраструктура. Приводы управляют задвижками на канализационных, отопительных, водопроводных системах, в очистных сооружениях.
• Металлургическая отрасль. Устанавливаются в системах охлаждения и подачи газообразной рабочей среды.

Для автоматизированной работы всех узлов электрические приводы запорной арматуры подключаются к системе АСУ ТП или SCADA для работы по заданному алгоритму, без участия специалиста. Это позволяет реализовать полноценную автоматизацию трубопроводных систем на любых объектах.

Устройство и принцип работы электропривода арматуры

Любые электроприводы трубопроводной арматуры – это управляемые системы, которые состоят из нескольких основных элементов:

• Корпус из стали или других прочных материалов с классом защиты от влаги и пыли IP65-68.
• Электрический двигатель с питанием от аккумулятора (24 В), от сети (220В) или от трехфазной сети (380В) в промышленности. Применяются как электродвигатели переменного тока, так и постоянного.
• Редуктор червячного, планетарного или цилиндрического типа, необходимый для уменьшения прилагаемых усилий, а также увеличения крутящего момента.
• Фланцевое соединение, необходимое для фиксации привода к корпусу, а также муфта, соединительные валы.

Дополнительно в устройстве электрических приводов для арматуры устанавливается блок управления, который может быть местным или встроенным.

Работают устройства по принципу преобразования электрической энергии в механическую Входящий на двигатель электроток запускает вращение двигателя, одновременно редуктор начинает снижать вращательные движения мотора, увеличивая крутящий момент. Преобразованная энергия от редуктора приводит в движение подвижные элементы запорной арматуры.

Какие бывают электроприводы запорной арматуры

Классифицируются устройства по конструктивным особенностям и основным характеристикам.

По типам привода

Электрические приводы запорной арматуры бывают неполнооборотными, многооборотными, прямыми, рычажными.

Неполнооборотные (четвертьоборотные)

Приспособления для управления шаровыми кранами, дисковыми затворами и другой арматурой, в которой надо повернуть шток на 90° или четверть оборота. Поэтому их называют четвертьоборотными приводами.

Отличаются высоким пусковым моментом, обеспечивающим плотность закрытия заслонки. А также возможностью интеграции в систему автоматизации типа АСУ ТП.

Многооборотные

Модели для работы с задвижками и клапанами, требующими вращения штока более чем на один оборот. Они нужны для дистанционного управления потоком рабочей среды через регулировку крутящего момента. Дополнительно приспособления оснащены ручными дублерами, концевыми выключателями, муфтами ограничения крутящего момента (торсионными микровыключателями).

Многооборотные электроприводы подходят для монтажа на клиновые или шиберные задвижки, на регулирующие клапаны с резьбовым штоком.

Их часто устанавливаются на трубопроводах в нефтегазовой, энергетической, горнодобывающей отрасли. А также в инженерных системах ЖКХ и в промышленности.

Прямые или прямоходные

Это изделия серии МЭП, МЭПК, которые развивают осевое усилие до 75 кН, с ходом штока до 100 мм и большой точностью позиционирования.

Применяются изделия для управления седельными регулирующими клапанами, запорными клапанами, различными заслонками.

Принцип работы – возвратно-поступательное перемещение штока.

Дополнительно оснащаются ручным дублером для экстренного перекрытия потока, системой защиты арматуры в виде встроенных концевых выключателей и ограничителей усилий.

Рычажные

Относятся также к неполнооборотным или однооборотным устройствам, которые подходят для управления шаровыми кранами, исковыми, поворотными заслонками.

Отличаются надежностью, а также легкой интеграцией в система автоматического управления трубопроводами.

Выпускаются также в обычном и взрывозащитном корпусе. Часто применяются в энергетической или химической отрасли для работы с жидкими, газообразными средами.

Мощные промышленные электроприводы часто сочетают многооборотный привод с четвертьоборотным редуктором (кулисный механизм) для управления дисковыми затворами и шаровыми кранами больших размеров.

Виды электроприводов по исполнению корпуса

Электроприводы также делятся на общепромышленные, взрывозащищенные, пылевлагозащищенные.

Общепромышленные

Распространенные изделия для автоматизации управления потоком взрывобезопасных рабочих сред. В конструкции предусмотрена защита от влаги и пыли, от коррозии, допустимого перепада температур.

Сложность конструкции электропривода и защищенность корпуса подбирается под условия эксплуатации.

Чаще всего такие модели устанавливаются на системы горячего, холодного водоснабжения, водоотведение, паровые сети. А также на линии пожаротушения, кондиционирования, вентиляции, в технологических трубопроводах пищевой промышленности.

Взрывозащитные

Более сложные электроприводы запорной арматуры, назначение которых в дистанционном перекрытии потока взрывоопасной или пожароопасной рабочей среды.

Делятся такие приборы на по классу защищенности на три группы (ГОСТ IЕС 60079-0):

• I класс – подходят для применения в подземных шахтах, рудниках, где есть риск образования рудничного газа или взрывоопасной пыли.
• II класс – подходят для использования во взрывоопасных помещениях, на наружных установках.
• III класс – используются во взрывоопасных пылевых средах.

Все варианты взрывозащищенного исполнения изготавливаются строго по ТР ТС 012/2011 «О безопасности оборудования для работы во взрывоопасных средах

Пылевлагозащитные

Стандартный международный класс защиты корпуса от влаги и пыли – IP (Ingress Protection). Чем он выше, тем сильнее защищено устройство от внешних воздействий.

Трубопроводные электроприводы для запирающей арматуры чаще всего имеют показатель IP65 или 66 (общепромышленные) или IP67 и 68 (взрывобезопасные).

Основные технические характеристики электроприводов

Выбираются электрические трубопроводные приводы по вариантам исполнения корпуса, по типу привода и основным характеристикам, к которым относят:

• Показатель крутящего момента – определенное усилие, которое может приложить привод для закрытия и открытия арматуры.
• Тип присоединения к трубам: размер фланцев, количество болтов, форма присоединительного вала.
• Вид привода: многооборотный, прямоходный, рычажный или неполнооборотный.
• Скорость закрытия заслонки.
• Допустимое напряжение и расход электроэнергии.
• Степень защищенности от пыли, влаги, допустимые климатический режим работы.
• Особенности управления и возможность интеграции в автоматизированную систему.
• Наличие ручного дублера, дополнительных систем защиты.

Также надо учитывать особенности эксплуатации электропривода запорной арматуры и вариант исполнения корпуса.

Преимущества электрических приводов арматуры

Качественные электроприводы для разных типов запорной арматуры отличаются долговечностью и надежностью. Они быстро и герметично перекрывают поток рабочей среды. Их легко интегрировать в общую систему управления. Дистанционное управление арматурой через электропривод снижает риск ошибок персонала, обеспечивает бесперебойную работу даже в труднодоступных местах.

Подобрать хороший электропривод можно в нашей компании «НеваПромКомплект». Более 25 лет занимаемся созданием решений по автоматизации оборудования, производственных линий. Предлагаем только качественные узлы для дистанционного управления потоком рабочей среды.