Клапани електромагнітні

УПРАВЛІННЯ АРМАТУРОЮ ЗА ДОПОМОГОЮ ЕЛЕКТРОПОВОДА

Електроповоди отримали широке застосування для управління арматурою завдяки тим достоїнствам, які вони мають. Доступний вид енергії і простота створення комунікацій для транспортування цієї енергії дозволяє встановлювати арматуру з електроповодом в будь-яких важкодоступних місцях.

За допомогою електроприводу порівняно легко здійснюються наступні дії, пов`язані з управлінням арматури:

• закривання і відкривання проходу в арматурі з пульта управління шляхом натиснення кнопок «закрити», «відкрити» і «стоп»;
• автоматичне відключення електродвигуна при перевищенні крутного моменту на вихідному валу понад установлений;
• автоматичне зупинення запірного елемента, або елемента, що дроселює, арматури за допомогою шляхового вимикача;
• сигналізація на пульті управління крайніх положень шпинделя;
• вказівку ступеня відкриття арматури на циферблаті шляхового вимикача для місцевого спостереження;
• ) дистанційна вказівка положення запірного елемента на пульті управління за допомогою сельсин-давача і сельсин-приймача;
• ручне управління арматурою в аварійних умовах, за відсутності електроенергії або виході з ладу якої-небудь ділянки електричної частини поводу;
• електричне блокування електроповоду з роботою інших поводів і механізмів.

За габаритними розмірами електроповоди досить компактні, але для арматури невеликих діаметрів вони все ж досить громіздкі. Монтується електроповід безпосередньо на арматурі на спеціальній платформі, або ж на деякій відстані від виробу. При цьому за допомогою передатних механізмів (муфти, трибові передачі та інше) передається рух від електроповоду до арматури. Вибір поводу по потужності до кожного конкретного виду арматури рекомендується робити так, щоб крутний момент на шпинделі знаходився в межах 40-100% від максимального крутного моменту даного типу поводу.

При 100% навантаженні електроповід допускається експлуатувати при повторно-короткочасному режимі (ПВ 15%). Причому при такому режимі тривалість одного циклу не повинна перевищувати 10 хвилин.

Для забезпечення правильної експлуатації арматури, процес закриття повинен проводитися з моментом, достатнім для щільності перекриття, без додаткового зносу ущільнюючих поверхонь. Оскільки в момент закривання арматури, при зіткненні ущільнюючих кілець запірного органу і корпусу, відбувається різке гальмування руху, з посиленням моменту на вихідному валу. Занадто велике зусилля закриття може утруднити в подальшому процес відкривання, зношує ущільнюючі поверхні, може привести до виходу арматури з ладу.

Крім того, при відкриванні арматури збільшується коефіцієнт тертя дотичних поверхонь, що разом зі збільшеним моментом на вихідному валу може призвести до того, що потужності електродвигуна для відкриття може не вистачити. Для того, щоб уникнути цього, застосовуються спеціальні пристрої, що обмежують момент на вихідному валу в процесі закриття арматури. Пристрої ці можуть бути механічними, муфти обмеження крутного моменту, або електричними, реле обмеження максимального електричного струму в електродвигуні. Всі електроповоди, застосовувані в арматуробудуванні, забезпечені електродвигуном, мають такі пристрої.

Застосування в конструкції електроповодів муфт обмеження крутного моменту, або скорочено МОКМ, трохи ускладнює і підвищує вартість конструкції поводу. Застосування електричних способів обмеження моменту на вихідному валу в момент закриття, дешевше. Але за механічними параметрами електроповоди з механічною обмежувальною муфтою (МОКМ) працюють значно надійніше. Реле обмеження максимального струму допускають відхилення від встановленого моменту. Механічний спосіб дозволяє обмежувати крутний момент в потрібних точках при будь-яких способах управління арматурою, і при ручному способі, і при електричному. Чим вище жорсткість механізму поводу в засувці, або іншому вигляді арматури, тим більша різниця між номінальним моментом на вихідному валу і моментом закриття при використанні реле максимального. Тому для арматури великих проходів різниця буде менше, ніж для арматури малих проходів.

Для засувок різниця між механічною муфтою і реле сили струму буде менше, ніж у вентилях. Але не залежно від перерахованих недоліків електричного способу обмеження моменту, вони досить широко застосовуються завдяки простій конструкції і дешевизні.

Муфти обмеження крутного моменту можна розділити на наступні групи: муфти з радіальним кулачком, з торцевим кулачком, з рухомим шнеком і муфти фрикційної дії.

По виду обмеження муфти бувають односторонньої і двосторонньої дії. Муфти односторонньої дії, обмежують момент тільки при закритті арматури, і застосовуються у разі відсутності верхнього ущільнення защільника у виробі. Момент від дії електродвигуна при відкриванні затвора не обмежується. Муфти двосторонньої дії обмежують момент на вихідному валу при відкритті і момент від електродвигуна при закритті, застосовуються в арматурі з верхнім ущільненням.

ЕЛЕКТРОМАГНЕТНИЙ ПОВІД

З розвитком хімії, атомної техніки й інших нових галузей промисловості все більшого значення набуває забезпечення надійної зовнішньої щільності арматури. Нині для агресивних рідин, радіоактивних та деяких інших середовищ в якості затворів використовуються вентилі з сильфонним ущільненням шпинделя. Засувки для цих цілей не застосовуються через малу ходу сильфона.

Крім того, сильфон має порівняно малий термін служби, що обчислюється іноді декількома тисячами ходів. Нові широкі можливості відкриваються із застосуванням безконтактного методу управління арматурою, при якому ротор електродвигуна, поміщений усередині порожнини арматури (наприклад, засувки), відокремлений стінкою від статора і приводиться в рух шляхом використання індуктивного поля. У таких конструкціях відпадає потреба в защільниках і сільфонні. Перший крок у цьому напрямку був зроблений створенням електромагнетних клапанів. У клапанах з електромагнетним поводом середовище подається «на клапан». Електромагнетний клапан з поводом прямої дії зазвичай називають клапан соленоїдний

Ці клапани, що мають ДУ - 25-40 мм, призначені для роботи на аміаку або на фреоні при Рраб - 13 кгс/см². Електромагнітний повід розрахований на тривалий режим роботи і може виготовлятися для постійного струму напругою 110 або 220 В і змінного струму напругою 127, 220 і 380 В. Споживана потужність при постійному струмі - до 200 Вт. При включенні струму осердя магнету втягується в навій і клапан відкривається. Щоб зменшити зусилля, необхідне для підйому тарелі клапана, мається розвантажувальний клапан, який відкривається при підйомі осердя. При цьому над поршнем зменшується тиск і під дією зусилля на поршні, створюваного перепадом тисків і зусилля на осерді, тарель клапана піднімається вгору. При виключенні струму перепускний клапан закривається, і тарель клапана опускається під впливом ваги деталей рухомої системи і перепаду тисків, що діють в напрямку закриття клапана. Для ручного управління служить гвинт, розташований в нижній частині корпусу.

Електромагнети, використовувані для управління клапанами, можуть бути тягового або штовхаючого типу, але зазвичай використовуються електромагнети тягового типу. Електромагнети можуть бути використані як для постійного, так і для змінного струму. За характером навантаження електромагнети можуть призначатися для тривалого режиму роботи або повторно-короткочасного режиму. Без шкоди для нормальної роботи електромагнетів допускається коливання напруги в межах +5%-15% від номінального.

Електромагнети, розраховані на тривалий режим роботи (ПВ 100%), можуть використовуватися і на повторно-короткочасному режимі при номінальному тяговому зусиллі і при певному числі включень.