Клапаны с электроприводом в системах автоматизации. Клапаны регулирующие Запорно регулирующий клапан с электроприводом высокого давления

Здравствуйте, уважаемый читатель! В промышленных трубопроводах, по которым беспрерывно продвигается огромный поток жидкостей, необходимо регулировать это движение, уменьшая или увеличивая скорость потока, давление в трубах. В таких случаях незаменимую роль играет клапан запорно регулирующий с электроприводом. В нашей статье рассмотрим его виды и характеристики, способы подключения, правила использования, познакомимся с советами специалистов по установке и эксплуатации агрегата.

Запорный кран с различными типами приводов представляет собой устройство, с помощью которого можно полностью или частично перекрывать движущийся поток жидкости в трубопроводе.

Особенность конструкции с электроприводом заключается в том, что позволяет производить эти действия дистанционно, практически в любой точке магистрали.

Назначение и сферы применения

Регулирующие клапаны позволяют автоматически управлять на расстоянии процессом регулирования расхода жидкости, силы давления в трубопроводах.

Применяются в крупных магистральных, технологических и коммунально-сетевых каналах, по которым транспортируется среда.

Электроприводные устройства могут быть как запорными, с функцией только полного перекрытия трубы, так и с функцией регулирования силы потока путем полного или частичного его приостановления.

Управление и технические характеристики

Управление клапаном осуществляется за счёт линейного перемещения штока с плунжером. Пуск устройства осуществляется нажатием пусковой кнопки на пульте. Под действием электротока привод передает усилие на плунжер. Тот, перемещаясь вверх-вниз, меняет площадь сечения пропускного отверстия.

Основными техническими характеристиками запорно регулирующей арматуры являются:

значение номинального давления в системе, которое способно выдержать устройство;
размер диаметра условного прохода в мм;
условная пропускная способность в м3/ч;
пределы температурных значений, при которых агрегат функционирует нормально;
напряжение в сети, предназначенное для электропривода.

Тип подключения

По типу подключения запорно-регулирующие устройства подразделяют на

фланцевые,
штуцерные,
муфтовые,
цапковые,
сварные.

Первый вариант наиболее предпочтительный. Как правило, клапаны подобного типа уже укомплектованы фланцами. Их используют в сетях с высоким давлением. Через фланец агрегат можно прикрепить к любым, подходящим по размеру условного прохода трубам. Также не зависит, какого типа устройство будет подключаться.

Устройство

Простейший регулирующий клапан состоит из корпуса с фланцами, в котором расположены седло, шток с плунжером на конце и уплотняющий узел, отвечающий за герметизацию всей запорной арматуры.

Когда плунжер закрывает только часть проходного отверстия, расход воды в системе уменьшается. Плотно опущенный в седло плунжер перекрывает поток, давление в трубе после арматуры падает до нуля.

Если в бытовых трубопроводах применяются шаровые краны, то в магистралях промышленного назначения и коммунальных сетях предпочтения отдаются золотникам и задвижкам с электродвигателем.

Принцип работы

Принцип действия клапана с электроприводом во много схож с работой обычного вентиля. Отличают их способ управления и функциональность.

По принципу действия выделяют перекрывающие, смешивающие или разделяющие магистральный поток устройства.

К перекрывающим агрегатам относят двухходовые седельные затворы, широко применяемые в коммунальных тепловых сетях.

Для смешения и разделения потока используют трёхходовые варианты, имеющие три патрубка для подсоединения к магистрали.

Виды и отличия конструкций

Клапаны по устройству привода разделяют на управляемые:

вручную;
электроприводами;
пневмоприводами;
электромагнитным способом.

По запорному механизму конструкции подразделяют на:

запорные, рассчитанные только на перекрытие среды;
мембранные, с резиновой мембраной в корпусе, приспособленные для работы в газовых сетях;
обратный, закрывающийся при перемене направления потока;
золотниковый, регулирующий интенсивность потока за счет перемещения подвижного золотника;
седельный, с линейным перемещением штока с плунжером, закрывающего или открывающего с помощью седелок путь для потока.

Преимущества и недостатки

Достоинства пневматического привода заключаются в его демократичной цене, устройства с такими управлением дешевле электрических аналогов.

Клапаны с электромагнитным приводом значительно облегчают процесс дистанционного управления средой на длительном отрезке магистрали, позволяют внедрять электронную систему управления.

Устройство само сможет снимать точные показатели состояния того же теплоносителя в трубопроводах, передавать оператору сведения об уровне давления, количестве жидкости в потоке и даже переустанавливать позиции запорных деталей конструкции.

Однако цена и сложность аппаратов будет возрастать.

Оптимальный выбор устройства должен обеспечить высокую точность в регулировании. Необходимо учесть множество факторов, чтобы принять правильное решение по приобретению агрегата.

При подборе арматуры обращайте внимание на:

маркировку изделия, где указаны пропускная способность и номинальное давление для прибора;
условия технического обслуживания устройства, можно ли провести его ремонт без снятия с линии;
возможно ли изменять пропускную способность прибора;
наличие конструктивных элементов в устройстве, снижающих величину шума.

Правила монтажа и эксплуатации прибора

Перед установкой аппарата проверяют крепежи, внутреннюю часть клапана и труб магистрали на предмет выявления и удаления посторонних частиц. Если возникла необходимость, прибор промывают и делают его продувку.

После установки проверяют аппарат на работоспособность.

В ходе эксплуатации необходимо периодически, не реже двух раз в год, осматривать прибор и проводить регламентные работы.

Проверяют общее состояние устройства и его крепежа.

Все работы с электроклапаном необходимо вести, руководствуясь прилагаемой к нему инструкцией.

Необходимые инструменты и материалы

Понадобится следующий набор инструментов:

шуруповерт с соответствующими насадками;

отвертка;
плоскогубцы;
шланг для промывки.

Материалы:

набор болтов;
медные трубки для проводов;
электропровод.

Схема подключения

Классическая схема монтажа двухходового регулирующего клапана

Ход работ

Устанавливая фланцы, следят за тем, чтобы не было перекосов. Нельзя применять излишнюю силу при устранении перекоса, иначе можно деформировать фланцы корпуса прибора.

При монтаже строго следят за тем, чтобы стрелка на корпусе совпадала с направлением движения потока.

После установки прибор открывают, тщательно промывают и продувают.

Проверяют герметизацию соединений и уплотнительного узла штока.

Проверку работоспособности устройства производят подключением к электросети. Клапан должен пятикратно сработать на полный ход без подачи среды. Все детали должны перемещаться легко и без рывков.

Частые ошибки и проблемы при установке

Приобретение изделия с завышенным условным проходом (ДУ). Пропускная способность выше нормируемой повлияет отрицательно на точность регулирования.

При выборе клапана с заниженным условным проходом он будет не в состоянии дать нужный расход пара при выставленных показателях давления. Это приведет к тому, что давление и температура среды в трубе после запорного устройства станут ниже значений, которые необходимы для нормального функционирования тепловой сети.

Несоблюдение технологии при монтаже арматуры.

Указанные ошибки способны вызвать нестабильность в работе системы регулирования и привести к неисправности клапана и электропривода.

В паропроводах перед регулирующей арматурой обязательно устанавливается конденсатоотводчик, обеспечивающий своевременный вывод конденсата.

В период монтажа нельзя вести сварку на трубопроводе с установленным клапаном, чтобы не повредить уплотнения.

От нежелательных последствий гидроударов трубопровод может защитить система обратных поворотных затворов, в которых запорным элементом является стальной диск. Они устанавливаются посредством фланцевых соединений через определенные промежутки, что позволяет эффективно противостоять гидроударам.

25ч945п - клапан запорно регулирующий сэлектрическим исполнительным механизмом (ЭИМ), предназначен для использования на центральных и индивидуальных тепловых пунктах (ЦТП и ИТП), в системах горячего водоснабжения, системах приточной вентиляции тепличных хозяйств и в других областях народного хозяйства как для автоматического регулирования технологических процессов, так и в качестве запорного устройства. Фторопластовое уплотнение в затворе обеспечивает требуемую герметичность в положении «закрыто».

САЗ «Авангард» реализует запорно-регулирующие и регулирующие фланцевые клапаны собственного производства, которые сертифицированы согласно требованиям ЕАС и РСТ. Мы являемся одним из ведущих производителей регулирующих клапанов в России, и предоставляем 12 месяцев гарантии на все виды продукции

Виды и преимущества регулирующих клапанов

Фланцевые клапаны регулирующего типа используются для управления показателями транспортируемых сред путем изменения давления и расхода. Трехходовые регулирующие клапаны служат для смешивания или разделения потоков, и не могут заменять запорную арматуру. Промежуточное место занимают запорно-регулирующие клапаны, выполняющие функции арматуры двух типов.

В нашем каталоге регулирующие клапаны представлены следующими моделями:

Односедельными с электрическим исполнительным механизмом (ЭИМ) и с мембранным исполнительным механизмом (МИМ), угловыми. К ним относятся как регулирующие клапаны, так и запорно-регулирующие.
Двухседельными с электрическим исполнительным механизмом (ЭИМ) и с мембранным исполнительным механизмом (МИМ).
Трехходовыми регулирующими клапанами с МИМ и ЭИМ.

Для производства корпусов регулирующих клапанов воды используются чугун СЧ20, сталь углеродистая 25Л, легированная 20ГЛ и нержавеющая 12Х18Н9ТЛ. Уплотнения в затворе клапанов регулирующих - «металл по металлу» (нержавеющая сталь) и «мягкое» (фторопласт-4, стойкий к низким и высоким температурам, кислотам и щелочам).

Мы занимаемся производством регулирующих клапанов, которые применяются в зависимости от модели и типоразмера:

в тепловых пунктах;
в сетях отопления и горячего водоснабжения;
в вентиляции тепличных хозяйств;
в газопроводах.

Промышленные регулирующие клапаны востребованы в технологических трубопроводах на предприятиях пищевой, химической, нефтеперерабатывающей и других отраслей. В качестве транспортируемой среды могут использоваться газообразные и жидкие вещества - вода, пар, масляные фракции, воздух, нефтепродукты и другие.

Для наших регулирующих клапанов характерно следующее:

продолжительный срок эксплуатации, который составляет не менее 10 лет;
надежность и прочность конструкции;
простота монтажа - соединение регулирующего клапана с трубопроводом выполняется с помощью фланцев;
широкий диапазон температур перемещаемой среды - от -60 °C до +425 °C.

Номинальное давление в трубопроводе на месте установки регулирующих клапанов может составлять 1,6 МПа, 2,5 МПа и 4 МПа в зависимости от модели и размеров.

Выгодно купить регулирующие клапаны в САЗ «Авангард»

Наша компания более 20 лет занимается производством регулирующих клапанов и обеспечивает безупречность продукции. Высокое качество российских регулирующих клапанов нашего изготовления достигается благодаря многоступенчатому контролю на предприятии и профессионализму сотрудников.

Наш завод по производству регулирующих клапанов оснащен современным высокотехнологичным оборудованием, которое позволяет выпускать арматуру в соответствии с российскими и международными стандартами по доступной цене.

Материал:
Среда:
Давление среды: 16-40 бар
Температура среды: -40...+425°
Привод: электро 1х220 В; 50 Гц

DN 15 PN 16	48 479
DN 20 PN 16	48 818
DN 25 PN 16	50 268
DN 32 PN 16	60 316
DN 40 PN 16	61 038
DN 50 PN 16	62 353
DN 65 PN 16	77 489
DN 80 PN 16	82 060
DN 100 PN 16	95 775
DN 125 PN 16	170 328
DN 150 PN 16	239 640
DN 200 PN 16	297 848
DN 250 PN 16	444 356
DN 300 PN 16	594 360

Материал: корпус, крышка - углеродистая сталь; уплотнение - нерж сталь
Среда: воздух, вода, пар, нефтепродукты, масла и т.п.
Давление среды: 16-40 бар
Температура среды: -40...+425°
Привод: электро 1х220 В; 50 Гц

KR148-01

Материал:
Среда: воздух, вода, пар, нефтепродукты, масла и т.п.
Давление среды: 16-40 бар
Температура среды: -60...+560°
Привод: электро 1х220 В; 50 Гц

DN 15 PN 16	79 755
DN 20 PN 16	81 309
DN 25 PN 16	83 701
DN 32 PN 16	89 919
DN 40 PN 16	91 599
DN 50 PN 16	104 535
DN 65 PN 16	118 067
DN 80 PN 16	123 603
DN 100 PN 16	164 066
DN 125 PN 16	257 962
DN 150 PN 16	341 256
DN 200 PN 16	446 242
DN 250 PN 16	664 313
DN 300 PN 16	888 570

Материал: корпус, крышка - нерж сталь; уплотнение - нерж сталь
Среда: воздух, вода, пар, нефтепродукты, масла и т.п.
Давление среды: 16-40 бар
Температура среды: -60...+560°
Привод: электро 1х220 В; 50 Гц

Задачей устройства является перекрыть и отрегулировать характеристики движения потока жидкости или газа, и таким образом быстро устранить аварийную ситуацию.

Клапаны запорные с эклектроприводом активно используют в газовой промышленности, коммунальных структурах, на сельскохозяйственных предприятиях и в нефтеперерабатывающей промышленности.

Преимущества клапанов с электроприводом

Плюсов у такой арматуры немало. К ним можно отнести:

надежность;
простота конструкции;
гарантия бесперебойной работы;
продолжительное время эксплуатации;
маленькие габариты клапана;
большая мощность;
высокую скорость открытия потока рабоче среды, или наоборот, его перекрытие;
выдерживают даже значительные, резкие перепады давления;
имеют функцию безопасности и широкий интервал рабочих температур;
экномный расход электроэнергии;
возможность выполнять необходимые работы с клапаном дистанционно (используется пульт управления).

Устройство является энергосберегающим оборудованием, так как предусмотрена возможность переключения на две степени мощности. Кроме того, такие механизмы абсолютно соответствуют всем стандартам точного регулирования температуры воды, и используются для подачи рабочей среды в отопительные системы.

Конструкция и особенности работы клапана с электроприводом

Клапан с электроприводом для воды обеспечивает оптимальное давление рабочей среды в любой технологической системе или на определенном участке трубопровода. Вентиль имеет следующую комплектацию:

Исполнительный механизм в виде электрического привода.
Клапан регулирующий (воздействующий на жидкость либо массу газа.

Все части устройства функционально зависят от друг друга. Несмотря на простоту конструкции, клапан может выполнять непрерывный контроль характеристик жидкости и своевременно предотвратить аварийную ситуацию, за долю секунды приводя в действие запирающее оборудование. Все это надежно защищает трубопроводную систему от гидравлических ударов, и не допускает обратного прохода рабочей среды.

Внимание: устанавливая регулировочный механизм, важно, чтобы направление массы рабочей среды соответствовала стрелкам, изображенным на корпусе вентиля.

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

Среди многообразия трубопроводной арматуры особой популярностью пользуется регулирующий клапан. Он предназначен для контроля параметров перемещаемой среды в трубопроводных магистралях разного назначения. Регулировка осуществляется за счет изменения пропускной способности клапана. Для автоматизированного управления регулирующей арматурой применяют различные типы приводов. Они используются в трубопроводах, отдельные элементы которых подвергаются значительным нагрузкам, и могут быть электрическими или пневматическими.

Устройства с электроприводами востребованы в котельных, сетях отопления и вентиляции и на тепловых пунктах. Клапаны с пневмоприводами устанавливают на производствах, где управление осуществляется воздухом. Также клапаны с пневматическим приводом используются на взрывоопасных трубопроводах и для регулировки вне помещений.

Назначение и особенности регулирующих клапанов с приводами

В отличие от запорных клапанов, которые предназначены для полного перекрывания, клапаны для регулировки служат для контроля и изменения объема транспортируемой среды. Такие функции востребованы на промышленных трубопроводах, используемых для перемещения:

газообразных и жидких веществ;
пара;
нефти и ее производных.

Регулирующий клапан с приводом позволяет варьировать показатели давления, регулировать потоки транспортируемой среды и контролировать производительность магистралей.

Управление и использование приводов

По сравнению с бытовыми трубопроводами магистрали промышленного назначения отличаются большей протяженностью и интенсивным режимом эксплуатации. Для регулировки перемещаемой среды требуется множество клапанов, которыми сложно управлять вручную. Оснащение регулирующих клапанов различными вариантами приводов упрощает контроль работы трубопроводов и позволяет изменять параметры дистанционно. Применение клапанных регулирующих механизмов с механическим приводом обеспечивает эффективное управление технологическими процессами. С помощью приводов можно непрерывно контролировать параметры перемещаемых жидкостей или газа, и предотвращать аварии. Исполнительный механизм препятствует обратному движению транспортируемых веществ, и защищает от гидравлических ударов.

Чтобы приводные механизмы выполняли свои функции, необходимо соблюдение следующих правил:

При монтаже регулирующего клапана направление движения рабочей среды должно совпадать со стрелками, изображенными на корпусе устройства.
Клапаны могут фиксироваться вертикально и горизонтально. Однако исполнительный механизм, приводящий в движение запорный элемент, нужно располагать сверху.
Трубопроводы следует прочно закрепить, предусмотрев надежную защиту от вибраций.

В случае выхода привода для клапана из строя, может потребоваться его замена. Для упрощения демонтажных работ необходимо обеспечить доступ к регулирующему клапану и его элементам.

Варианты клапанов с приводами и их отличия

Приводные механизмы применяются для преобразования исходного управляющего сигнала, поступающего от внешнего источника, в перемещение запорного элемента. В зависимости от используемой энергии различают следующие виды клапанов для регулировки расхода транспортируемых веществ:

Клапаны с пневмоприводом. В качестве источника энергии для исполнительных механизмов таких клапанов служит давление сжатого воздуха. В зависимости от вида ПИМ бывают мембранные и поршневые устройства. Если поршневым механизмом оснащен запорный клапан, то он относится к защитной арматуре.
С электрическим исполнительным механизмом. Конструктивно электропривод состоит из электродвигателя, системы управления и редуктора. В качестве источника энергии для таких клапанов служит электричество, а управление транспортируемой средой может осуществляться с помощью дистанционного устройства. У клапанов с электроприводом наблюдается хорошее взаимодействие между двигателем и пультом управления, в том числе и при значительных расстояниях между ними.
С электромагнитным приводом. У клапанов с электромагнитными приводами преобразование энергии для перемещения запорного элемента происходит благодаря электромагнитам. Он является неотъемлемой частью исполнительного механизма, и в зависимости от нюансов конструкции бывает блочным или встроенным.

Клапаны с пневмоприводами надежны, простоты в управлении и применяются на объектах повышенной опасности. Пневматика дешевле устройств с сервоприводами, но имеет значительные габаритные размеры.

Клапаны с электроприводами легко устанавливать и перенастраивать. Они взаимодействуют с приборами телеметрии, компьютерами и остальными средствами управления. Клапаны с электроприводами изготавливаются в общепромышленном и во взрывозащищенном исполнении, которое востребовано на газопроводах. Среди недостатков клапанов с электрическим приводом выделяют повышенную чувствительность к влажности и температуре, а также отключение двигателя при повреждениях электропитания.

Клапаны с электромагнитным приводом пользуются спросом в автоматизированных системах управления, которые регулируют параметры потоков перемещаемых сред. Клапаны с сервоприводом имеют ресурс, который измеряется 10 000 и более циклов срабатывания запорного элемента. Они точностью регулирования и оперативно реагируют на подаваемые сигналы.

Важная информация: согласно ГОСТу 12893-2005 клапаны с электроприводами и другими видами исполнительных механизмов бывают нормально-открытыми и нормально-закрытыми. НО открываются полностью при отсутствии управляющего сигнала, а НЗ - остаются с закрытым проходным сечением. Грамотное сочетание арматуры разного типа позволяет избежать дополнительных повреждений при отключении электропитания и в других аварийных ситуациях.

Клапаны с механическим приводом различаются и типом рабочего элемента. В зависимости от нюансов конструкции запорного механизма они бывают:

Золотниковые. Функции запорного элемента выполняет золотник, поворот которого позволяет регулировать параметры перемещаемой рабочей среды. Он не обеспечивает полную герметичность, поэтому обычно применяется на магистралях с низкими показателями давления.
Седельные. В качестве запорного устройства служит плунжер, который уменьшает пропускную способность путем перемещения через одно или два седла. По исполнению запорный элемент клапана представлен устройствами стержневого, тарельчатого или игольчатого типа.
Мембранные. Контроль параметров перемещаемой среды выполняют с помощью эластичной мембраны. Для устранения погрешностей, которые иногда возникают при управлении, мембранные клапаны оснащаются элементами, предназначенными для контролирования положения штока.

Полное перекрывание рабочей среды выполняют с помощью запорной арматуры, которая также комплектуется сервоприводом. Конструкция запорного устройства обеспечивает герметичность узлов и незаменима в магистралях, по которым транспортируют жидкости и газ.

Методика подключения

По принципу соединения с трубопроводом выделяют следующие варианты арматуры:

Фланцевые. Такие клапаны укомплектованы фланцами в виде дисков с отверстиями под болты и могут использоваться на магистралях высокого давления. Арматура рассчитана на многократную установку и демонтаж, что позволяет быстро менять оборудование при повреждении.
Под приварку. Клапаны, которые фиксируются с магистралями с помощью сварки, применяются для управления расходом рабочей среды при повышенных требованиях к герметичности. В результате образуется неразъемное соединение, что усложняет замену арматуры.

Важная информация: монтаж клапанов под приварку проводится согласно положениям ГОСТ 16037-80, если иное не предусмотрено конструкторской документацией на арматуру.

Клапан запорно-регулирующий с электроприводом относится к трубопроводной арматуре непрямого действия. Для его регулировки используется внешний источник энергии. В данном случае это электрическая энергия.

Регулирующие краны, управляемые на расстоянии и способные выдерживать значительное давление, применяют в транспортировочных трубопроводах промышленного значения. Краны с электроприводом востребованы в системах, где регулирование потоков проводят на расстоянии в автоматическом режиме.

Клапан (бытовое – кран или вентиль) на трубопроводе – это специальное устройство, с помощью которого регулируют по силе, перекрывают совсем или открывают поток.

Вентиль, который открывается и закрывается с помощью электропривода, по своей сути и функциям мало отличается от обычных вентилей. Он также служит для регулировки или перекрытия потока в трубе.

Отличие в механизме его действия, в мощности, габаритах, в принципе управления. Если бытовой регулирующий вентиль работает по принципу механического приложения усилия извне (человек крутит ручку крана), то электроприводный клапан работает от электричества.

Клапан с электроприводом может быть:

запорным – прямое или обратное полное перекрытие потока в магистрали;
запорно-регулирующим – полное или частичное перекрытие потока, с возможностью регулировки его интенсивности.

Обратите внимание! Особое значение имеют клапаны с электроприводом при магистральной транспортировке нефтепродуктов, природного газа, теплоносителя. Они позволяют дистанционно, в режиме реального времени управлять потоками на расстоянии или установить работу на автоматически заданные параметры.

Наряду с электрическими задвижками, дистанционно могут управляться клапаны:

пневматические – механизм их работает на сжатом газе;
электромагнитные (газовые) клапаны – механизм открывается от электрического импульса, закрывается автоматически при прерывании электроснабжения.