Цією статтею ми розпочинаємо цикл матеріалів, присвячених окремим елементамсистем автоматизації. У першій статті ми познайомимося з призначенням, пристроєм та принципом дії електромагнітних клапанівз електроприводом.

Клапани є пристроями, які регулюють: тиск, температуру, напрям потоку рідини або газу в трубопроводі.

Усі клапани можна розділити на нерегульовані та регульовані, в яких геометричні розміриробочих вікон чи його число залежить лише від параметрів потоку рідини, а й від впливу ззовні.Можна виділити клапани: переливні, редукційні, запобіжні, зворотні та перемикаючі.

Регульований клапан - клапан, що змінює витрати рідини (газу), який надходить в об'єкт регулювання або відводиться з нього.

Регульований клапан являє собою гідравлічний опір, що змінюється, зі змінною площею прохідного перерізу від нуля (при посадці плунжера в сідло) до максимуму (при повністю відкритому клапані) і зі змінним коефіцієнтом місцевого опору, бо швидкість потоку змінюється за величиною та напрямом.Найбільш часто регульований клапанзчленовується виконавчими механізмами і зазвичай складає з ними конструктивно один загальний вузол.

Клапани з електроприводомє одним із найбільш затребуваних типів трубопровідного обладнання. З їх допомогою можна перекрити та відрегулювати характеристики руху потоку рідини чи газу, усунути аварійну ситуацію. Вони знайшли широке застосування в комунальному господарстві, газовій та нафтової промисловості, в сільському господарстві.

До переваг цих пристроїв відносяться: висока швидкість відкриття потоку або його перекриття, надійність та довговічність в експлуатації. Електропривід забезпечує можливість проводити роботи з клапанами дистанційно, з пульта керування.

Механізми відповідають високим стандартам точного регулювання температури гарячої водидля подачі її в систему опалення. Матеріал, з якого виготовлений клапан, що працює з електроприводом, витримують великі перепади тисків. Електроприводи виготовлені із функцією безпеки.

Регулятор тиску- Регулюючий клапан, з електроприводом стежить за тиском робочого середовища на ділянці трубопроводу або в технологічній системі. Такий пристрій складається з функціонально залежних частин: , що розподіляє дію на регулюючу частину та регулюючий клапан, що діє на масу газу або рідини.

Виконавчим механізмом такої системи є. Головне призначення регулюючих механізмів – це керувати технологічними процесамина виробництві. Пристрій, дозволяє, здійснює безперервний контроль характеристик робочого середовища (тиску, витрати води або газу, температури…), а також запобігає аварійні ситуації, Миттєво включаючи замикаюче обладнання, захищає магістралі від гідравлічних ударів, не допускає зворотного проходу робочих середовищ.

При монтажі регулювального механізму необхідно простежити напрямок маси води або газу за стрілками, що зображені на корпусі.

Трубопроводи, на які встановлюють регулювальний клапан, повинні бути рівно прокладені і надійно зафіксовані, а також захищені від вібрацій. Пристрій може зміцнюватися як у вертикальному, так і горизонтальному положенні, але привід завжди повинен розташовуватися зверху. Обов'язково треба залишати місце для демонтажу або монтажу приводу.

Триходовий механізм

Триходовий клапан з електроприводом не здійснює зміни напрямку руху маси рідини, напір його постійний, змінюються лише пропорції проходження холодної та гарячої води. Конструкція пристрою така, що до нього підходять одночасно холодна та гаряча рідини, а на виході одержують суміш потрібної температури.

Достатньо проста конструкціядеталі являє собою корпус, в якому розташовані два вхідні та один вихідний отвір. Регулюючим елементом служить або шток певної конструкції, який може переміщатися у вертикальному напрямку, або шар обертається навколо нерухомої осі. Робочий елемент не перекриває механізм повністю, лише направляє потоки газу чи води те щоб вони змішувалися.

Система приводу, отримуючи команди від датчиків, дозволяє змінювати температуру рідини автоматичному режимі. Найбільш точне регулювання отримала триходова деталь з електричним приводом, тому широко використовується.

Електричний привід, яким комплектується пристрій, може бути сервопривід. Соленоїд – це котушка із сердечником, якою йде електричний струм, тобто. електромагніт. Сервопривід – це пристрій, у якому вхідний електричний сигнал керує механічним переміщенням компактним електродвигуном.

До матеріалів, з яких виготовляють – це обладнання відносяться чавун, сталь та латунь. Сталеві та чавунні пристрої встановлюються у магістралі з великим проходом води чи газу. З латуні виготовляють деталі невеликих розмірів.

Триходові пристрої затребувана продукція, оскільки аналогів, які могли б їх замінити, просто не існує. Забезпечити підтримання температури робочого середовища на належному рівні може лише це обладнання. Відмінно відпрацьовано технологію виконання триходових механізмів. Номенклатура цієї продукції така, що виріб задовольнить будь-які запити.

Складне технічний пристрійі ціну має чималу, але забезпечує надійність і довговічність під час експлуатації.

Запірний механізм

Клапан запірний з електроприводом– це замикаюча арматура, виготовлена ​​у вигляді засувки. Елемент, що замикає потоки води або газу, рухається паралельно до осі цього потоку. Застосовуються такі пристрої повного перекриття перерізу потоку. Таким замикаючим елементом є золотник, який може перебувати тільки в положеннях «відкрито» або «закрито» під час експлуатації.

Виготовляють також і запірне - регулювальне обладнання, яке має. додаткову функціюрегулювання витрати потоку проходить рідини.

До 1982 року клапани такого типу називалися вентилями, але Гості скасували це найменування.

Широко поширені дані пристрої в якості замикаючої арматури через надійну герметизацію золотником і конструкційну простоту виконання. Їх використовують для газоподібних та рідких середовищ з широким інтервалом робочих характеристик: температури від -200°C до +600°C; тиску від 0,7 Па до 250 МПа.

Встановлюється обладнання такого типу на магістралях з невеликим діаметром, інакше потрібні будуть великі зусилля або ускладнена конструкція, правильної установкизатвора у корпус. Нова модифікація замикаючого пристрою, який має черв'ячний механізм, поміщений у корпус з кришкою, електричний привід, фланці вхідний та вихідний, нерухоме ущільнене сідло та рухомий затвор.

Механізм вказівника розташування затвора є корпусом з рухомою втулкою, на яку нанесена внутрішня різьба. Стопор обертання та шкала, розташована зовні, вказують, у якому положенні знаходиться затвор. Механізм вказівника розташування затвора укріплений на валу черв'яка.

Один оберт черв'яка відповідає переміщенню покажчика на 1 мм. Результатом стало збільшення точності вимірювання положення затвора. Крім того, така конструкція клапана дозволила зменшити зусилля на те, щоб пересувати затвор.

Якщо на якійсь ділянці використовується механізм, що замикає, то для управління ним застосовують багатооборотні електричні приводи. Клапан запірний з електроприводом здійснює закриття та відкриття системи трубопроводів, при цьому змінюючи тиск у системі, змінюють напрямок потоку рідини у трубопроводі.

Переваги клапана запірного з електроприводом:

• можливість повільного закриття чи відкриття трубопроводу, у результаті знижується сила «гідравлічного» удару;
  
• проста конструкція дозволяє спростити обслуговування обладнання;
  
• широкий інтервал робочих температур та тисків;
  
• невеликі габарити пристроїв.

Елемент має велику потужність та високу надійність в експлуатації. Прилад відноситься до енергозберігаючого обладнання, тому що має можливість перемикатися на два ступені потужності, що дозволяє економити електроенергію.

Регулюючий клапан або вентиль служить для безперервного та дискретного керування витратою, температурою та тиском у системах опалення, гарячого та холодного водопостачання, газопроводах та нафтопроводах, хімічної промисловості. Принцип роботи ґрунтується на зміні потоку робочого середовища за допомогою дросельного вузла.

Регулюючий клапан змінює подачу води, газу або іншої речовини за сигналом пристрою, що управляє: контролера, термостата і т.д. На сучасних виробництвах він входить до системи автоматизації, що дозволяє керувати рівнем витрати, температури та тиску дистанційно.

Ми пропонуємо продукцію виробників «АСТА», ADCA та Danfoss. Трубопровідна арматура проходить випробування перед виходом на ринок та має сертифікати якості.

Види вентилів

Можна купити регулюючі клапани, які різняться за напрямом та кількістю потоків робочого середовища.

Прохідні вентилі мають два патрубки – вхідний та вихідний – та встановлюються на прямих ділянках у трубопроводах.

Кутові клапани змінюють напрямок потоку робочого середовища на 90 градусів.

Триходові клапаниназивають змішувальними. Вони укомплектовані трьома патрубками (одним вхідним, двома вихідними) для підключення до трубопроводу та використовуються для змішування або поділу 2-х видів робочого середовища.

Можна купити регулюючі клапани, які різняться за принципом дії: сідельні, поворотні. Перші забезпечують найкраще управління, меншу протікання, а також здатні працювати при великих перепадах тиску, високих параметрах робочого середовища.

Також клапани розрізняються за типом управління (електричний, гідравлічний, електромагнітний, пневматичний), способом приєднання до трубопроводу (фланцевий, цапковий, муфтовий, штуцерний та приварювальний для вентилів зі сталі), за матеріалом.

Умови співпраці

Оформлення замовлення через Інтернет.

Доставка продукції Росією. При замовленні на суму 50 000 рублів та вище кур'єрська службабезкоштовно привезе регулюючі клапани до Москви. Ціна доставки до регіонів залежить від віддаленості міста.

Можливість забрати партію товару зі складу у Москві.

Знижки до 15-35% будівельним та монтажним компаніям та магазинам. Розмір визначається обсягом замовлення, і навіть маркою товару.

Оплата за допомогою безготівкового розрахунку.

Регулюючий клапан – майже автоматичний елемент у сучасному трубопроводі, переважно обладнаний механічним приводом.

Клапана призначаються для керування станом робочого середовища у трубопроводі, регулювання кількості рідини, рівня тиску тощо.

Клапана з пневмоприводами або електроприводами розумно застосовувати у великих трубопроводах, де окремі складові системи діють колосальні навантаження. Перевагу при виборі такої продукції віддають промисловці та підприємці, у цивільному будівництві клапан з електроприводом зустрічається значно рідше.

Зміст статті

Призначення та особливості

Клапана за своєю структурою та призначенням багато в чому схожий на стандартні запірні крани. Ось тільки вони мають куди більші габарити і виконують більший спектр завдань.

Найпростіший варіант - запірний, просто перекриває потік, тобто дозволяє припинити рух носія трубами в будь-який момент. Відмінність промислового від крана у розмірах та принципі дії.

У той час як у цивільному будівництві перевагу віддають кульовим механізмам, у промислових клапанах використовують золотники та .

Також вони дозволяють регулювати силу потоку, зменшувати чи збільшувати її у разі потреби, знижувати чи підвищувати тиск. Для цивільних систем водопостачання подібні напрямки не цікаві, там просто немає таких серйозних навантажень, принаймні у побічних гілках, куди звичайні люди мають доступ.

Інша справа - трубопроводи промислові, здатні до транспортування найрізноманітніших рідин, починаючи від звичайної водипід тиском та закінчуючи нафтою.

Власне, до регулювання та контролю продуктивності тієї чи іншої гілки завдання клапанів і зводиться. Ось чому практично – регулюючий.

Зустрічаються, проте, й інші рішення, комбіновані з різними напрямками. Є , затвори, розраховані працювати виключно з тиском, контролюючі і т.д. Всі вони розраховані на свій спектр завдань та напрямків.

Управління та використання приводів

Якщо зразок, що розглядається, регулюючий – то його, власне, потрібно якось регулювати, для чого і були придумані ручки або вентилі. Ручка клапана є збільшеною копією запірного ручки крана на будь-якій трубі. За винятком того, щоб у цивільних трубопроводах ручки в кранах можуть бути виключно у двох положеннях.

З клапанами справи інакше. Якщо , тобто може перебувати в різних станах, то і ручки його повинні давати вам можливість це саме регулювання здійснити.

Найчастіше ручка обертається навколо своєї осі, дозволяючи зміщувати запірний елемент типу засувки або золотника з повністю відкритої позиції повністю закриту.

Вище ми вже уточнювали, що клапани розумно ставити лише на промислові трубопроводи, а в промисловості на одній галузі таких приладів може бути встановлено десятки. Очевидно, що закручувати їх все вручну – важка та невдячна праця.

На щастя, інженери знайшли розумне рішення – обладнавши механічним приводом.

Клапан із сервоприводом або електроприводом можна налаштовувати дистанційно. Вам не доведеться крутити ручку самостійно, для таких завдань використовується сам приводний механізм, як правило дистанційний.

Він може бути:

• або електричним;
• пневматичним.

Перевага у використанні електромагнітним приводом полягає в його простоті, легкості та ефективності. З електромагнітним приводом клапан стає сучасним запірним механізмом, здатним приймати дистанційні команди або здійснити зміщення позиції засувки натисканням однієї або декількох кнопок.

Більше того, наявність електричного приводудозволяє нам ставити на деталі автоматику, яка сама оцінюватиме рівень тиску, кількість рідини, що проходить, а потім або передавати дані в центр прийняття рішень, або самостійно змінювати положення запірних елементів.

Основний робочий елемент - електричний двигун.

Можуть запускатися вручну або за допомогою реле, проте воно тільки запускає механізм, а зсув запірного елемента здійснює пневматичний привід.

Використання клапанів з пневмоприводами коштує дешевше, зате вони довше працюють і не такі тонкі в плані регулювання.

Види та відмінності

Сучасні можуть працювати як у електриці, і на пневматиці чи сервоприводах. У найпростіших виконаннях вони взагалі регулюються вручну. Однак не лише наявністю або відсутністю приводних механізмів вони відрізняються.

Відмінності є й у системі регулювання, конструкції тощо. Наприклад, за типом робочого механізмузустрічається зразок:

• сідельний;
• мембранний;
• золотниковий;
• запірний;
• зворотний.

Сідельні деталі працюють за рахунок усунення плунжерів і сіделок, які відкривають або закривають шлях для руху потоку.

Мембранний клапан відрізняється ускладненою системою. Мембранний зразок у своїй роботі використовує спеціальну мембрану переважно з гуми.

Золотникові механізми здатні виконувати свої завдання завдяки золотнику, який переміщається з одного положення до іншого. Золотниковий клапан – один із найдавніших і найнадійніших, зараз у промисловості зустрічається досить рідко.

Запірний елемент – скоріше окремий підвид такої продукції. Наявність приставки запірний означає, що зразок дозволяє повністю перекрити потік носія в будь-якому напрямку.

Дозволяє носію проходить тільки в одному напрямку.

Огляд конструкції регулюючого клапана (відео)

Зустрічаються на ринку і рішення, які в трубопроводах не задіяні, але в той же час мають всі властивості і характеристики клапанів з приводами. Яскравий приклад – перекидання механізму. Перекидний клапан призначений для застосування у сільському господарстві. Завдання, яке виконує перекидний механізм - просте і лаконічне. Він регулює процес вивантаження та подачі зерна на підприємствах пов'язаних з аграрною обробкою землі чи тваринництвом.

Перекидний механізм обладнаний приводом, тому щоразу, коли приходить необхідність, людині не доводиться самостійно крутити ручки або вентилі, достатньо натиснути кнопку і перекидний привід змінить напрямок подачі зерна.

Тип підключення

За типом підключення розрізняютьзразок:

• фланцевий;
• зварний.

Фланцевий варіант - найзручніший для промислових з'єднань. Фланцевий тип з'єднання дозволяє кріпити будь-які деталі на будь-які труби, аби їх діаметри умовного проходу відповідали один одному. Не має значення, будь то зворотний каналізаційний клапан або пристрій для автоматичного контролю рівня тиску, у будь-якому випадку саме фланцевий типз'єднання підходить для його монтажу якнайкраще.

Зварний тип з'єднання небажано використовувати, коли потрібно монтувати зворотний механізм, знімні моделі та засувки. Зварювання дає відмінну герметичність на шкоду мобільності.

Складність інженерних системзростає з кожним роком, підвищуються вимоги до їхньої енергоефективності, надійності, безпеки, що диктує застосування сучасної трубопровідної арматури, що насамперед регулює.

У цій статті ми розглянемо основні типи регулюючої арматури, які відіграють важливу роль у вирішенні вищезгаданих завдань, а також розберемо деякі особливості регулювальних клапанів, які постачають Компанія АДЛ, з електроприводами PS-Automation (Німеччина).

Регулююча трубопровідна арматура прямої дії, як відомо, регулювання параметрів потоку робочого середовища на певному ділянці технологічної системи або трубопроводу використовує енергію цього ж середовища. Завдяки чому перевагами даного типу арматури є: незалежність від зовнішніх джерел енергії, точність регулювання та надійність. Однак є і недолік, який, нерідко, сильно ускладнює та обмежує застосування регуляторів прямої дії – відсутність гнучкості. Іншими словами, кожен регулятор призначений для використання у дуже вузькому діапазоні параметрів системи. Наприклад, якщо ми використовуємо регулятор тиску прямої дії для регулювання вихідного тиску величиною 5 бар, то щоб змінити налаштування, наприклад, на 10 бар (всі інші параметри незмінні), нам, швидше за все, буде потрібно зовсім інший клапан.

Зустрічаються такі типи регуляторів прямої дії:

• редукційні клапани (регулятори тиску «після себе»), призначені для підтримки постійного вихідного тиску незалежно від змін вхідного тиску або витрати;
• перепускні клапани (регулятори тиску «до себе»), що забезпечують підтримку постійного тиску перед клапаном за рахунок перепуску частини середовища;
• регулятори перепаду тиску, що служать для підтримки постійного перепаду тиску між двома заданими точками системи;
• спеціальні регулятори (контролі тиску, що стежать, гасники гідравлічного удару та ін.)

Регулююча арматура непрямої дії, навпаки, використовує зовнішню енергію, наприклад електроенергію (електропривід), енергію стисненого газу (пневмопривід) і т.д. Керуючий сигнал для таких регуляторів також є зовнішнім. Сигнал надходить від логічного пристрою, що безпосередньо реалізує алгоритми регулювання в системі. Таким чином регулююча арматура непрямої дії забезпечує необхідну нерідко гнучкість. Наприклад, для регулювання різних величин тиску або навіть для регулювання інших параметрів у ряді випадків може використовуватися той самий регулюючий клапан з приводом. Звичайно, системи, де застосовуються регулятори непрямої дії, значно складніші за системи з використанням регуляторів прямої дії, що найчастіше негативно позначається і на швидкості регулювання, і на показниках надійності. Однак сучасні електроприводи дозволяють виключити ці недоліки. До таких електроприводів належать, зокрема, приводи виробництва компанії PS-Automation GmbH (Німеччина), що ексклюзивно поставляються на російський ринок Компанією АДЛ.

Отже, для керування регулюючими клапанами використовують лінійні електроприводи. Розглянемо трохи докладніше особливості лінійних електроприводів серій PSL та PSL-AMS виробництва компанії PS-Automation (Німеччина).

Електроприводи серії PSL сконструйовані за модульному принципущо дозволяє отримати максимум функціональних можливостей при мінімальних витратах. Приводи PSL відповідають усім вимогам до регулюючої арматури: точне позиціонування, міцність, надійність і довговічність, навіть при високих навантаженнях. Основу складає стандартний привід з трипозиційним керуванням та необхідним набором функцій захисту. При цьому характеристики приводу можуть змінюватись в залежності від установки додаткових опцій. Наприклад, установка на привод плати позиціонера і потенціометра дозволяє приводу управлятися аналоговим сигналом (наприклад, 4...20 мА, 2-10 і т.д.). Відповідно до завдань замовника, фахівці Компанії АДЛ модифікують електроприводи регулюючих клапанів, виробляють необхідні налаштування та тестування. Важливою перевагою є й те, що функціональність приводу може бути змінена вже після його постачання та навіть установки в системі. Більшість опцій приводу можна придбати окремо, серед яких:

• позиціонер з активним вихідним сигналом;
• потенціометр;
• перетворювач сигналу положення;
• додаткові кінцеві вимикачі;
• обігріваючий резистор та ін.

Для збільшення надійності роботи системи електроприводи PSL комплектуються такими функціями захисту:

• автоматичне відключення приводу при досягненні крайнього становища;
• автоматичне відключення приводу при досягненні максимального лінійного зусилля;
• автоматичне відключення приводу при ризику перегріву обмоток двигуна;
• можливість визначення позиції онування при обриві живильної або керуючої мережі; Причому це положення (нормально-відкрите, нормально-закрите, поточне) може бути змінене безпосередньо на трубопроводі за допомогою перемикача.
• ручний дублер.

Інтелектуальні лінійні електроприводи серії PSL-AMS мають удосконалені електронні схемина базі мікропроцесора з картою пам'яті, що забезпечує надійність та точність управління, а також простий введення в експлуатацію та легке налаштування.

Функції контролю електричного струму та напруги дозволяють настроювати роботу приводу під конкретні умови системи. Так, через спеціальне комунікаційне програмне забезпечення PSCS (постачається у стандартній комплектації) можна задати різні параметрироботи приводу, коригувальні дані, провести діагностику та багато іншого.

Інтелектуальні електроприводи серії PSL-AMS також мають ряд додаткових опцій, таких як: функція локального керування на корпусі, що дозволяє проводити налаштування роботи приводу на місці установки, а також блокувати доступ до його керування, інтегрований PID-регулятор процесу, моніторинг і контроль заданих параметрів роботи з можливістю програмування будь-якої нестандартної поведінки приводу, інтелектуальні протоколи керування (HART, Ethernet, Bluetooth тощо) і т.д.

Всі вищеназвані серії лінійних електроприводів мають клас захисту IP65 або IP67 і можуть бути виготовлені в металевому корпусі.

Електроприводи PS-Automation успішно використовуються Компанією АДЛ для комплектації регулюючих клапанів власного та європейського виробництв. Номенклатура регулюючих клапанів представлена ​​двоходовими односідельчастими (як збалансованою, так і незбалансованою конструкцією) і триходовими клапанами в діапазоні діаметрів від DN 15 до 300 мм, тисків від PN 16 до 40 бар для середовищ температурою до 300 °С.

Варто особливо наголосити, що монтаж електроприводу на регулюючий клапан, його налаштування та тестування здійснюються на виробничому комплексі нашої компанії, що гарантує працездатність, мінімальні терміни постачання, а також дозволяє виготовити спеціальне виконання регулюючого клапана під вимоги конкретної системи.

Нижче представимо лише основні характеристики регулюючих клапанів, що поставляються нашою компанією.

• Пропускна здатність клапанів: 1,7...1030 м3/год;
• Матеріал корпусу: латунь, чавун, вуглецева сталь, нержавіюча сталь;
• Напруга живлення живлення приводу: 10, 24, 110, 220, 380В;
• Керуючий сигнал: трипозиційний, аналоговий, HART тощо;
• Лінійне зусилля електроприводу: 1000 ... 25000 Н;
• Температура довкілля: -40..+80°C;

Регулююча арматура як прямої, так і непрямої дії від Компанії АДЛ має багаторічний досвід експлуатації на об'єктах житлово-комунального господарства, що успішно застосовується провідними підприємствами різних галузей промисловості. Серед об'єктів, де встановлена ​​наша регулююча арматура, можна виділити: комплекс висотних будівель «Місто Столиць» ділового центру «Москва-Сіті», Храм Христа Спасителя, Реутівська тепломережа та багато інших.

(PDF, 441.79 Кб) PDF