Меню Рубрики

Установка концевых выключателей на задвижке

Сферы применения и монтаж задвижек с электроприводом

Задвижка с электроприводом играет большую роль в системе автоматического управления перемещением рабочих сред. Она устанавливается на трубопроводах, к которым затруднен доступ обслуживающего персонала, или линия находится в помещении с ограниченным посещением из-за наличия в нем вредных факторов (ионизирующего излучения, высокой температуры и др.). Дистанционное управление электрифицированной арматурой может осуществляться как с местного поста, так и удаленно.

Что такое задвижка с электроприводом?

Это разновидность запорной или регулирующей арматуры, управление которой может проводиться дистанционно или автоматически по аварийным сигналам или блокировкам. Для этого на ней устанавливается блок электропривода, состоящий из:

  • двигателя;
  • редуктора;
  • муфты;
  • датчиков конечного положения.

Взрывозащищенное исполнение электропривода для задвижек предполагает установку в блоке реверсивных магнитных пускателей. Это позволяет улучшить коммутацию и эксплуатационные свойства двигателя.

Крутящий момент от привода к штоку арматуры передается через грузовую гайку. Для его увеличения установлен редуктор. В случаях, когда не сработали выключатели концевого положения, для недопущения разрушения арматуры используется муфта, ограничивающая крутящий момент. При достижении уставки срабатывания подается сигнал на остановку двигателя.

Устройство электропривода задвижки позволяет управлять ею с местного поста. Для этого предусмотрен кнопочный пульт. В случае отсутствия электропитания или поломки двигателя арматурой можно управлять вручную. Переход осуществляется переводом рычага в соответствующее положение. В качестве ручного привода (дублера) используется штурвал.

Технические характеристики

Тип запорного устройства и его характеристики зависят от параметров трубопровода и перемещаемой среды. Мощность электропривода клапана выбирают в зависимости от размера корпуса и диаметра присоединений к трубопроводу. Так как проходная часть корпуса имеет большое гидравлическое сопротивление, то для перекрытия потока необходимо приложить достаточное усилие. Это достигается не только увеличением мощности электродвигателя, но и типом редуктора (с коническими или цилиндрическими шестернями).

Важным параметром для задвижки является время полного открытия (закрытия) проходной части. В связи с тем, что эта величина составляет 30-80 секунд, то использование таких заслонок в качестве быстродействующих клапанов не имеет смысла.

На трубопроводах, имеющих высокие параметры рабочих сред, устанавливают вварные задвижки. Если движущийся поток имеет большую температуру, то привод монтируют рядом с запорной арматурой, т.к. корпус закрывается теплоизоляцией. Отдельно стоящий двигатель меньше подвержен тепловому воздействию.

Приводы электрифицированных запорных устройств различаются между собой типом используемого двигателя и конструкцией редуктора. В большинстве задвижек используются моторы переменного тока с цилиндрическими или червячными редукторами.

Запорный орган у задвижек выполнен в виде клинового затвора, обоймы которого чаще всего изготавливаются в виде 2 дисков, между ними вставлен распорный элемент. При движении шпинделя вниз, происходит перекрытие канала, а герметичность достигается плотным прилеганием половинок затвора к седлам, расположенным наклонно.

Некоторые конструкции предусматривают перекрытие потока среды обрезиненным клином. Такая арматура может применяться в трубопроводах с жидкостью, не имеющей механических примесей. В противном случае электроприводной клапан будет негерметичен. Не разрешается использование запорной арматуры в качестве регулирующей.

Где используют задвижки с электроприводом?

Электрифицированная арматура применяется как в бытовых, так и промышленных системах. Задвижки с электроприводом целесообразно устанавливать на трубопроводах диаметром более 50 мм, транспортирующих холодную и горячую воду, пар и технические жидкости. Однако в некоторых областях, например, в атомной энергетике, оправдано применение запорной арматуры на трубах меньшего диаметра.

Способ управления задвижкой зависит от выполняемых функций и места установки. Запорную электрифицированную арматуру применяют в промышленности в качестве активного элемента автоматической системы управления технологическим процессом. Это позволяет управлять ею не только дистанционно, но и участвовать в работе блокировок.

Запорная арматура нашла широкое применение в системах водоснабжения. Там может устанавливаться как прямопроходные, так и задвижки с суживающейся проточной частью. Однако использовать последние в магистральных трубопроводах большого (1,5-2 м) диаметра не разрешается из-за возникновения на арматуре высокого перепада давления.

В нефтегазовой промышленности задвижки с электроприводом устанавливаются на трубопроводах транспортировки продуктов добычи. Оснащение систем пожаротушения общественных зданий и промышленных сооружений позволило организовать автоматическую подачу воды к очагу возгорания по командам автоматической пожарной сигнализации.

Монтаж задвижек с электрическим приводом

Установка электрифицированной арматуры проводится квалифицированной бригадой монтажников. Перед началом работ задвижку необходимо расконсервировать, удалить лишнюю смазку, снять заглушки и проверить работоспособность. Параметры (Ду, Ру), указанные в паспорте изделия, должны соответствовать аналогичным данным трубопровода.

Установка задвижки проводится в вертикальном либо горизонтальном положении. Монтировать арматуру штоком вниз не рекомендуется, т.к. во внутренней камере устройства будет собираться шлам и грязь, что может привести к заклиниванию шпинделя. Для электроприводной арматуры диаметром более 100 мм дополнительно устанавливают неподвижную опору.

Способ подключения задвижки к трубопроводу зависит от материала корпуса. Чугунную арматуру присоединяют при помощи фланцев. В этом случае на торцах труб должны быть приварены подобные ответные элементы. Болтовое соединение и установленные между фланцами прокладки обеспечивают герметичность узла. Запрещается проводить монтаж арматуры на несоосных участках трубопровода, и компенсировать дефекты приварки ответных элементов установкой дополнительных прокладок.

Читайте также:  Установка и настройка qmail

Соединение трубы и корпуса стальной задвижки в большинстве случаев проводится электросваркой. При монтаже арматуры затвор должен находиться в промежуточном положении. Патрубки, вваренные в корпус запорного устройства, обязаны иметь длину не менее 30 см. Для замены дефектной задвижки ее вырезают с телом трубопровода. Подготовку кромок на патрубках арматуры проводят на токарном станке.

После окончания монтажа изделия собирают схему управления задвижкой. Она состоит из силовой части и элементов автоматики. Последние подают управляющий сигнал от ключа (кнопки) или системы защит и блокировок. Электрическая часть расположена в электрошкафу, который установлен возле задвижки. После подключения привода проверяются все виды управления, включая перевод на ручной дублер.

Гидравлические (пневматические) испытания изделия проводятся в составе трубопровода или системы. Запрещается устранение выявленных дефектов подтягиванием болтов. После проведения всех проверок монтаж считается завершенным.

Ставьте лайки, подписывайтесь на наш канал и Вы не пропустите еще множество полезных статей! И заходите к нам на сайт , там еще много полезной информации касающейся труб.

источник

Схема управления электрозадвижкой

Здесь представлены наиболее простые схемы управления электрозадвижками, применяемые в КИП и А на основе концевых (путевых) выключателей.

Внимание! Так как схемы работают под напряжением 220 ⁄ 380 Вольт, опробование и наладка должна производиться квалифицированным персоналом с соответствующей группой допуска по электробезопасности.

Схема управления электрозадвижкой в простейшем случае представляет собой блок концевых (путевых) выключателей, связанных с кнопками управления и электормагнитными реле (пускателями). В большинстве случаев содержит блокировочный выключатель ручного упрвления (КБР).

Может содержать токовое реле выключения (мгновенное выключение при превышении уставки тока) и телеметрический указатель положения задвижки. В данной статье не рассматриваются.

На рисунках 1 и 2 изображены две схемы управления задвижками. В первой используются четыре концевых выключателя для управления электродвигателем и лампочками сигнализации положения задвижки, во второй — два.

Общими элементами являются:

K1 — электромкгнитное реле (пускатель, далее реле) открытия;
K2 — электромкгнитное реле закрытия;
SB1 — кнопка «Открыть»;
SB2 — кнопка «Закрыть»;
SB3 — кнопка «Стоп»;
E1 — лампа, индицирующая открытие задвижки «Открыта»;
E2 — лампа, индицирующая закрытие задвижки «Закрыта»;
S6 — тепловое реле, выключающее электродвигатель при повышение тока нагрузки — заклинивание задвижки, редуктора, исчезновении одной фазы.
S1 — контакт КБР, является предохранительным выключателем схемы управления электрозадвижкой. Когда задвижка переведена на ручное управление блокирует цепи управления электрозадвижки, предотвращая случайное включение ее с пульта управления, чтобы не пострадал технологический персонал и т.д.
S2 — S5 — контакты концевых (путевых) выключателей, управляемые кулачковым механизмом блока, жестко механичекски связанным с управляемой задвижкой.
K1.3 — K1.5, K2.3 — K2.5 — силовые контакты реле K1 и K2, подающие напряжение 380 Вольт на электродвигатель.


Рис. 1. Схема управления электрозадвижкой с четырьмя концевыми выключателями

Когда электрозадвижка находится в среднем положении, в выключенном ручном режиме, то фаза «C» проходит через контакты стоповой кнопки SB3, замкнутый контакт КБР (S1) и конечные выключатели S2 и S3 на контакты кнопок SB1 и SB2 (соответственно: открыть, закрыть).

При нажатии кнопки SB1 «Открыть», срабатывает реле K1 и самоподхватывается через контакты K1.1. Через его силовые контакты K1.2 — K1.5 подается напряжение на электродвигатель M1, задвижка начинает открываться до тех пор, пока не нажата кнопка SB3 «Стоп» или кулачковый механизм блока концевых выключателей не разомкнет контакт S2, отвечающий за останов задвижки в положении «Открыта». При достижении этого положения, т.е. задвижка в положении «Открыта», контакт выключателя S4 должен замкнуться (выставляется соответствующим кулачком в блоке концевых выключателей), ламочка E1, индицирующая открытое положение задвижки начинает гореть. Дальнейшие попытки нажать кнопку «Открыть» ни к чему не приводят, т.к. контакты конечника S2 разомкнуты и напряжение на кнопку SB1 «Открыть» не подается. Зато, на кнопку SB2 «Закрыть» поступает напряжение через контакты S3, при ее нажатии задвижка закрывается.

Аналогичным образом осуществляется и механизм закрытия задвижки. Если она находится в среднем или открытом положении, в выключенном ручном режиме, то фаза «C» проходит через контакты стоповой кнопки SB3, замкнутый контакт КБР (S1) и конечный замкнутый выключатель S3 на кнопку SB2 «Закрыть». При ее нажатии срабатывает и самоподхватывается через контакты K2.1 реле K2, напряжение через его силовые контакты подается на двигатель M1 (с обратным включением фаз «B» и «C») и задвижка начинает закрываться до тех пор, пока не будет нажата кнопка SB3 «Стоп» или не разомкнется концевой выключатель S3, настроенный на размыкание при достижении задвижкой закрытого состояния. Также загорается лампа E2, показывающая, что задвижка закрыта. Для этого должен быть правильно выставлен толкатель кулачкового механизма, отвечающий за замыкание контакта выключателя S4.

Читайте также:  Установка java jre centos

Нормальнозамкнутые контакты реле K1.2 и K2.2 размыкаются разнонаправленно при срабатывании соответсвующего реле, тем самым предотвращая одновременное включение обоих реле, что привело бы к межфазному замыканию.

Конечник S1 (КБР), включен непосредственно в цепь блока контаков путевых выключателей S2-S5, что позволяеят выполнить монтаж цепей управления задвижки от щита управления 5-жильным кабелем.

В этой схеме управления электрозадвижкой задействованы четыре концевых выключателя блока концевиков, — два на отключение цепей управления, два на включение лампочек индикации, что требует установки каждого концевика отдельно. Но если по технологии требуется, чтобы лампочки индикации конечнго положения загорались раньше, чем это положение достигнуто, то это может быть и достоинстом.


Рис. 2. Схема управления электрозадвижкой с двумя концевыми выключателями

Аналогичен предыдущей схеме, за исключением, того что контакты S1 КБР вынесены за пределы блока концевых выключателей, т.е. фаза «C» подается непосредственно на контакты S2 и S3. Это позволяет обойтись двумя концевыми выключателями, используя их нормальноразомкнутые контакты для включения лампочек положения задвижки. Это очень удобно, так как лампочки загораются только в тот момент, когда действительно сработал тот или иной конечный выключатель.

Как уже было сказано выше, лампочки индикации задвижки загораются только в тот момент, когда действительно сработал тот или иной конечный выключатель.

Если требуется подключить S1 (КБР), то при монтаже блока концевых выключателей на задвижке в кабеле потребуется две дополнительных жилы. То есть в кабеле должно быть не меньше семи жил.

источник

Принцип работы электрозадвижек для трубопроводов и область их применения

Современный монтаж запорной арматуры, в подавляющем большинстве случаев, ведется с применением электрозадвижки для трубопроводов. Особенно в системах трубопроводов воды, нефти и газа. Связано это с тем, что механические задвижки в современных условиях уже морально устарели. А возможность перекрывать поток через трубопровод дистанционно, гораздо удобней, экономичней и быстрее, чем непосредственное перекрывание вентиля. Это дает возможность строить сложные автоматизированные системы управления потоками жидкости или газа в разных направлениях промышленности или водоснабжения.

Принцип работы электрозадвижки

В конструктивном исполнении существует несколько видов задвижек:

  1. Клиновые. Плоская заглушка перекрывает поток перпендикулярно, как бы вбивается клин.
  2. Поворотные. Заслонка располагается в самой трубе и при ее повороте поток перекрывается.
  3. Параллельные. Делятся на одно- или двух кольцевые. Поток перекрывается после опускания дисков в специальные углубления.
  4. Шланговые. Затвор осуществляется путем сильного сжатия шланга.

В большинстве случаев при работе электропривода используется клиновое исполнение задвижек

Чтобы из механической задвижки сделать задвижку с электроприводом, достаточно к существующей конструкции добавить асинхронный двигатель и червячный редуктор. Вращение вала передается на редуктор, который приводит в движение задвижку.

Рис. 1: Червячный редуктор

Использование электропривода позволяет дистанционно управлять процессом отпирания/запирания заглушек, что получило широкое применение во многих сферах.

Рис. 2: Внешний вид электрозадвижки

В зависимости от параметров системы на конечный выбор конструкции электрозадвижки будет влиять следующие факторы:

  • агрессивность среды потока
  • рабочее давление в системе
  • условия окружающей среды
  • необходимые системы защиты и безопасности.

Электрозадвижка всегда дублируется в механическом исполнении на случаи отсутствия питания. Для переключения на ручной режим на месте расположения трубопровода и задвижки выносят элементы управления переключением на ручной режим работы.

Блок схема устройства электрозадвижки показана на рис. 3.

Рис.3: Блок схема управления задвижкой

Приводы оснащаются концевым выключателем с помощью которого регистрируются положения задвижки и поступают сигналы в систему управления по достижении ей крайних положений. Муфта ограничения крутящего момента позволяет обезопасить трубопровод от повреждений при заклинивании задвижки или попадании в место перекрытия посторонних предметов, предотвращает повреждение всей системы.

Электрическая схема подключения электрозадвижки в общем виде без системы контроля датчиков давления или сложной системы управления электроприводом выглядит следующим образом:

Рис. 4: Электрическая схема подключения электропривода

На данной схеме сигналы с концевых выключателей останавливают работу двигателя, и задвижка находится или в состоянии «открыто» или «закрыто».

Материалы изготовления электрозадвижек

Изготавливаются задвижки из следующих видов металлов:

Наибольшее распространения получили исполнения из стали из чугуна, как наиболее надежные в работе способные прослужить достаточно долго без нареканий, что и является основным критерием выбора. Исполнения из бронзы и латуни зачастую используются в специфических системах трубопроводов, где значения выбора материала изготовления задвижек имеет большое значение.

В чем преимущество использования электрозадвижек?

Очевидным преимуществом использования электрозадвижек является возможность дистанционного управления системой, особенно это получило распространение на пожарных водопроводах. В это входит не только понятия открывание и запирание потоков, но и регистрация нештатных ситуаций и предотвращение аварийных ситуаций. Стоимость электрозадвижки хоть и выше, чем стандартной механической, но получаемые преимущества быстро окупают все расходы в процессе эксплуатации.

Также обеспечиваются другие преимущества:

  • возможность монтажа трубопроводов в труднодоступных местах, где не будет необходимости постоянно осуществлять управление системой непосредственно на трубопроводе.
  • быстрое реагирования на текущую ситуацию.
  • значительно более быстрое отпирание/запирание больших диаметров труб, в сравнении с ручными задвижками.
  • возможность построения сложных трубопроводных систем, в том числе автоматических без участия оператора.
Читайте также:  Установка virtualbox extension pack linux

Классификация задвижек с электроприводом.

С распространением использования запорной арматуры в начале 19 века была разработана и принята таблица фигур запорной арматуры. В ней были установлены ряд правил для более легкого и удобного чтения и обозначение различных исполнений запорной арматуры. Так как задвижка — это только один из видов запорной арматуры имеет смысл указать как будет выглядеть маркировка задвижек с электроприводом, на примере 30с941нж.

Рис. 5: Задвижка 30с941нж

«30» – обозначает непосредственно тип арматуры, а именно задвижки.

«с» – обозначает материал из которого изготовлен корпус запора, в данном случае сталь углеродистая.

«9» – тип используемого привода, в данном случае электромоторный.

«41» – обозначает номер изделия на заводе-изготовителе.

«нж» – материал уплотнителя, нержавеющая сталь.

Остальные типы маркировки указаны на рис. 6.

Рис. 6: Таблица фигур запорной арматуры

Другим важным параметром при выборе задвижки является DN (или ДУ). DN принятый современный стандарт обозначения условного прохода. ДУ (диаметр условный) устаревшее название, постепенно выходящее из оборота. Условный проход обозначает внутренний диаметр трубы, выраженный в миллиметрах. Например, DN50 (или ДУ50) обозначает трубу с внутренним диаметром в 50 мм. Условным размер называют не случайно, т.к. при изготовлении труб выдержать точные размеры внутреннего диаметра не имеет экономического смысла, поэтому он может в небольших пределах варьироваться, однако считать этот размер точным нельзя.

Не менее важным является параметр PN (или РУ) обозначающий предел давления, при котором обеспечена нормальное функционирование устройства. Например, PN15 означает, что данное изделие гарантирует функционирование при давлении в системе в 15 Бар.

Соответственно в зависимости от исполнения задвижки и диаметра трубы на котором она будет использоваться осуществляется подбор типа электропривода к данной задвижке. Разница в использовании электропривода на трубу с ДУ50 и ДУ600 очевидна, поэтому на один и тот же тип задвижки может выбираться разный электропривод.

Из отечественных изготовителей приводов самыми распространенными являются изделия заводов ОАО «ЗЭиМ» и ОАО «Тулаэлектропривод». Наибольшее распространения получили двигатели серии ПЭМ-А11 использующиеся на самые распространенные размеры труб от ДУ50 до ДУ150.

Виды электрозадвижек и систем управления

По системам управления электроприводами различают несколько типов:

  • Многооборотные. Элекрозадвижки способные запирать поток не только в двух положениях открыто/закрыто, а с возможностью контроля потока еще в нескольких промежуточных положениях.
  • Взрывозащитные. Системы с усиленной конструкцией на случай возникновения нештатных ситуаций. Используются в основном в системах с взрывоопасными жидкостями. В основном нефтяной, химической и газовой промышленности.
  • Интегрированные. Задвижки, оборудованные системой датчиков контроля состояния потока. Способные в автоматическом режиме менять положение задвижке в зависимости от текущей ситуации в арматуре.

Правила установки и регулировки

Перед началом установки задвижки в обязательном порядке необходимо убедиться в ее корректной работе. Для этого клин необходимо нанести смазку на силиконовой основе, если она отсутствует, то пролить обычной водой. Потом необходимо провести ее до состояния закрытия и вернуть в открытое состояния до упора. Убедившись, что проверка на работоспособность задвижки прошла успешно на полном цикле в ручном режиме и при работе электропривода. Убедитесь, что в трубопроводе отсутствуют посторонние предметы и приступайте к ее монтажу. Если выяснится, что заслонка не работает после монтажа это приведет не только к экономическим, но и моральным неудобствам.

Также до установки убедитесь, что изделие вам подходит по всем параметрам, если с ДУ будет трудно ошибиться, то вот значение PN обязательно необходимо проверить. Этот параметр должен обязательно соответствовать условиям эксплуатации.

Крепление задвижки к ответному фланцу должно осуществляться болтами определенного диаметра, в зависимости от ДУ оно меняется. Их значения приведены в таблице ниже.

Рис. 7: Таблица рекомендованных диаметров болтов для крепления задвижек в зависимости от значений диаметра трубы и давления в системе

Количество болтов крепления и их расположения фланцевых отверстий должны соответствовать ГОСТ 12821. Далее устанавливаете электропривод и производится окончательная установка и монтаж систем управления.

Срок службы и рекомендации по эксплуатации

Гарантийный срок стандартных задвижек составляет 2 года, срок службы – 10 лет. Средний ресурс не менее 2500 циклов. При верно выбранном значении PN и бережной эксплуатации изделия без чрезвычайных ситуаций прибор может прослужить исправно гораздо дольше. Крайне не рекомендуется обслуживать изделие персоналу не обученном работе, настройке и эксплуатации задвижек. В случае если в системе возможны запредельные значения давления, необходимо установить в ней опоры или компенсаторы.

Нельзя использовать арматуру в качестве опоры для трубопровода, это сильно уменьшает срок эксплуатации прибора. Запрещено менять набивку сальника или осуществлять его до набивку.

источник

Добавить комментарий

Adblock
detector