Клапана электромагнитные

УПРАВЛЕНИЕ АРМАТУРОЙ С ПОМОЩЬЮ ЭЛЕКТРОПРИВОДА

Электроприводы получили широкое применение для управления арматурой благодаря тем достоинствам, которые они имеют. Доступный вид энергии и простота создания коммуникаций для транспортировки этой энергии позволяет устанавливать арматуру с электроприводом в любых труднодоступных местах.

С помощью электропривода сравнительно легко осуществляются следующие действия, связанные с управлением арматуры:

• закрывание и открывание прохода в арматуре с пульта управления путем нажатия кнопок «закрыть», «открыть» и «стоп»;
• автоматическое отключение электродвигателя при превышении крутящего момента на выходном валу сверх установленного;
• автоматическая остановка запорного или дросселирующего элемента арматуры при помощи путевого выключателя;
• сигнализация на пульте управления крайних положений шпинделя;
• указание степени открытия арматуры на циферблате путевого выключателя для местного наблюдения;
• ) дистанционное указание положения запорного элемента на пульте управления при помощи сельсиндатчика и сельсинприемника;
• ручное управление арматурой в аварийных условиях, при отсутствии электроэнергии или выходе из строя какого-либо участка электрической части привода;
• электрическая блокировка электропривода с работой других приводов и механизмов.

По габаритным размерам электроприводы достаточно компакты, но для арматуры небольших диаметров они все же довольно громоздки. Монтируется электропривод непосредственно на арматуре на специальной платформе, или же на некотором расстоянии от изделия. При этом при помощи передаточных механизмов (муфты, зубчатые передачи и прочее) передается движение от электропривода к арматуре. Выбор привода по мощности к каждому конкретному виду арматуры рекомендуется делать так, чтобы крутящий момент на шпинделе находился в пределах 40-100% от наибольшего крутящего момента данного типа привода.

При 100% нагрузке электропривод допускается эксплуатировать при повторно-кратковременном режиме (ПВ 15%). Причем при таком режиме продолжительность одного цикла не должна превышать 10 минут.

Для обеспечения правильной эксплуатации арматуры, процесс закрытия должен проводиться с моментом, достаточным для плотности перекрытия, без дополнительного износа уплотняющих поверхностей. Поскольку в момент закрывания арматуры, при соприкосновении уплотняющих колец запорного органа и корпуса, происходит резкое торможение движения, с усилением момента на выходном валу. Слишком большое усилие закрытия может затруднить в последующем процесс открывания, изнашивает уплотняющие поверхности, может привести к выходу арматуры из строя.

Кроме того, при открывании арматуры увеличивается коэффициент трения соприкасающихся поверхностей, что вместе с увеличенным моментом на выходном валу может привести к тому, что мощности электродвигателя для открытия может не хватить. Для того, чтобы избежать этого, применяются специальные устройства, ограничивающие момент на выходном валу в процессе закрытия арматуры. Устройства эти могут быть механическими, муфты ограничения крутящего момента, или электрическими, реле ограничения максимального электрического тока в электродвигателе. Все электроприводы, применяемые в арматуростроении, снабженные электродвигателем, имеют такие устройства.

Применение в конструкции электроприводов муфт ограничения крутящего момента, или сокращенно МОКМ, немного усложняет и повышает стоимость конструкции привода. Применение электрических способов ограничения момента на выходном валу в момент закрытия, дешевле. Но по механическим параметрам электроприводы с механической ограничительной муфтой (МОКМ) работают значительно надежней. Реле ограничения максимального тока допускают отклонения от установленного момента. Механический способ позволяет ограничивать крутящий момент в нужных точках при любых способах управления арматурой, и при ручном способе, и при электрическом. Чем выше жесткость механизма привода в задвижке, или другом виде арматуры, тем больше разница между номинальным моментом на выходном валу и моментом закрытия при использовании реле максимального. Поэтому для арматуры больших проходов разница будет меньше, чем для арматуры малых проходов.

Для задвижек разница между механической муфтой и реле силы тока будет меньше, чем в вентилях. Но не зависимо от перечисленных недостатков электрического способа ограничения момента, они достаточно широко применяются благодаря простой конструкции и дешевизне.

Муфты ограничения крутящего момента можно разделить на следующие группы: муфты с радиальным кулачком, с торцовым кулачком, с подвижным червяком и муфты фрикционного действия.

По виду ограничения муфты бывают одностороннего и двустороннего действия. Муфты одностороннего действия, ограничивает момент только при закрытии арматуры, и применяются в случае отсутствия верхнего уплотнения сальника в изделии. Момент от действия электродвигателя при открывании затвора не ограничивается. Муфты двухстороннего действия ограничивают момент на выходном валу при открытии и момент от электродвигателя при закрытии, применяются в арматуре с верхним уплотнением.

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ПРИВОД

С развитием химии, атомной техники и других новых отраслей промышленности все большее значение приобретает обеспечение надежной внешней плотности арматуры. В настоящее время для агрессивных жидкостей, радиоактивных и некоторых других сред в качестве затворов используются вентили с сильфонным уплотнением шпинделя. Задвижки для этих целей не применяются из-за малого хода, допускаемого сильфонами.

Кроме того, сильфон имеет сравнительно малый срок службы, исчисляемый иногда несколькими тысячами ходов. Новые широкие возможности открываются применением бесконтактного метода управления арматурой, при котором ротор электродвигателя, помещенный внутри полости арматуры (например, задвижки), отделен стенкой от статора и приводится в движение путем использования индуктивного поля. В таких конструкциях отпадает надобность в сальниках и сильфонах. Первый шаг в этом направлении был сделан созданием электромагнитных клапанов. В клапанах с электромагнитным приводом среда подается «на клапан». Электромагнитный клапан с приводом прямого действия обычно называют клапан соленоидный

Эти клапаны, имеющие ДУ-25-40 мм, предназначены для работы на аммиаке или на фреоне при Рраб - 13 кгс/см². Электромагнитный привод рассчитан на длительный режим работы и может изготовляться для постоянного тока напряжением 110 или 220 В и переменного тока напряжением 127, 220 и 380 В. Потребляемая мощность при постоянном токе - до 200 Вт. При включении тока сердечник магнита втягивается в катушку и клапан открывается. Чтобы уменьшить усилие, необходимое для подъема тарелки клапана, имеется разгрузочный клапан, который открывается при подъеме сердечника. При этом над поршнем уменьшается давление и под действием усилия на поршне, создаваемого перепадом давлений и усилия на сердечнике, тарелка клапана поднимается вверх. При выключении тока перепускной клапан закрывается, и тарелка клапана опускается под влиянием веса деталей подвижной системы и перепада давлений, действующих в направлении закрытия клапана. Для ручного управления служит винт, расположенный в нижней части корпуса.

Электромагниты, используемые для управления клапанами, могут быть тянущего или толкающего типа, но обычно используются электромагниты тянущего типа. Электромагниты могут быть использованы как для постоянного, так и для переменного тока. По характеру нагрузки электромагниты могут предназначаться для длительного режима работы или повторно-кратковременного режима. Без ущерба для нормальной работы электромагнитов допускается колебание напряжения в пределах +5%-15% от номинального.

Электромагниты, рассчитанные на длительный режим работы (ПВ 100%), могут использоваться и на повторно-кратковременном режиме при номинальном тяговом усилии и при определенном числе включений.