Регулирующий клапан с электроприводом для воды. Клапаны регулирующие с электроприводами

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 . 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.

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:

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

Тип подключения

По типу подключения запорно-регулирующие устройства подразделяют на

• фланцевые,
• штуцерные,
• муфтовые,
• цапковые,
• сварные.

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 , 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.

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.

1. На теплоэлектроцентралях (ТЭЦ),
2. На центральных и индивидуальных тепловых пунктах (в системах горячего водоснабжения и отопления, кондиционирования воздуха и приточной вентиляции).
3. На технологических линиях пищевой, нефтехимической, химической и других отраслей промышленности. Управление регулирующими клапанами осуществляется с помощью электроприводов, пневмоприводов и электромагнитных приводов. Наши специалисты предоставляют подробные консультации по подбору регулирующих клапанов.

Устройство регулирующего клапана

В качестве подвижного элемента регулирующего клапана используется плунжер, который может быть тарельчатым, игольчатым либо стержневым. Плунжер, перемещаясь вдоль оси потока рабочей среды через седло или седла, изменяет проходное сечение. Регулирующий седельный клапан может применяться для воды, этиленгликоля 40%, пара без абразивных частиц, воздуха, газа, а также других сред, совместимых с материалом внутренних элементов конструкции.

Виды по конструкции

Клапаны регулирующие односедельные. Расчетное проходное сечение арматуры данного вида образовано одним затвором.

Клапаны регулирующие двухседельные. Расчетное проходное сечение арматуры данного вида образовано двумя затворами, которые работают параллельно и находятся на одной оси.

Периодичность проведения технического обслуживания

Раз в месяц

Для проведения ежемесячного технического обслуживания демонтаж регулирующего клапана с электроприводом не требуется. В данном случае проводятся следующие виды работ:

• Устранение повреждений защитного покрытия корпуса арматуры.
• Затяжка стопорных колец гаек и болтов привода.
• Устранение утечек во фланцевых соединениях арматуры данного вида с трубопроводом.

Раз в 5 лет

Для проведения технического обслуживания регулирующий клапан с электроприводом необходимо демонтировать с трубопровода. В данном случае проводятся следующие виды работ:

• Удаление загрязнений и осадков из проточной части арматуры.
• Устранение повреждений внутреннего покрытия и деталей.
• Удаление коррозии с деталей.

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.

Регулирующий клапан – почти что автоматический элемент в современном трубопроводе, преимущественно оборудованный механическим приводом.

Клапана предназначаются для управления состоянием рабочей среды в трубопроводе, регулировки количества жидкости, уровня давления и т.д.

Клапана с пневмоприводами или электроприводами разумно применять в крупных трубопроводах, где на отдельные составляющие системы действуют колоссальные нагрузки. Преимущество при выборе подобной продукции отдают промышленники и предприниматели, в гражданском строительстве клапан с электроприводом встречается куда реже.

Cодержание статьи

Назначение и особенности

Клапана по своей структуре и назначению во многом похож на стандартные запорные краны. Вот только они имеют, куда большие габариты и выполняют больший спектр задач.

Простейший вариант – запорный, просто перекрывает поток, то есть позволяет прекратить движение носителя по трубам в любой момент. Отличие промышленного от крана в размерах и принципе действия.

В то время как в гражданском строительстве предпочтение отдают шаровым механизмам, в промышленных клапанах используют золотники и .

Также они позволяют регулировать силу потока, уменьшать или увеличивать ее в случае необходимости, снижать или повышать давление. Для гражданских систем водоснабжения подобные направления не интересны, там попросту нет столь серьезных нагрузок, по крайней мере, в побочных ветках, куда обычные люди имеют доступ.

Другое дело – трубопроводы промышленные, способные к транспортированию самых разнообразных жидкостей, начиная от обычной воды под давлением и заканчивая нефтью.

Собственно, к регулировке и контролю производительности той или иной ветки задача клапанов и сводится. Вот почему практически – регулирующий.

Встречаются, тем не менее, и другие решения, комбинированные с разными направлениями. Есть , затворные, рассчитанные на работу исключительно с давлением, контролирующие и т.д. Все они рассчитаны на свой спектр задач и направлений.

Управление и использование приводов

Если рассматриваемый образец регулирующий – то его, собственно, нужно как-то регулировать, для чего и были придуманы ручки или вентили. Ручка клапана является увеличенной копией ручки запорного крана на любой трубе. За исключением того, чтобы в гражданских трубопроводах ручки в кранах могут находиться исключительно в двух положениях.

С клапанами дела обстоят иначе. Если , то есть может находиться в разных состояниях, то и ручки его должны давать вам возможность эту самую регулировку осуществить.

Чаще всего ручка вращается вокруг своей оси, позволяя смещать запорный элемент типа задвижки или золотника из полностью открытой позиции в полностью закрытую.

Выше мы уже уточняли, что клапаны разумно ставить только на промышленные трубопроводы , а в промышленности на одной ветке таких приборов может быть установлено десятки. Очевидно, что закручивать их все вручную – тяжкий и неблагодарный труд.

К счастью, инженеры нашли разумное решение – оборудовав механическим приводом.

Клапан с сервоприводом или электроприводом можно настраивать дистанционно. Вам не придется крутить ручку самостоятельно, для таких задач используется сам приводной механизм, как правило, дистанционный.

Он может быть:

• или электрическим;
• пневматическим.

Преимущество в использовании электромагнитным приводом заключается в его простоте, легкости и эффективности. С электромагнитным приводом клапан становится современным запорным механизмом, способным принимать дистанционные команды или осуществить смещение позиции задвижки по нажатию одной или нескольких кнопок.

Более того, наличие электрического привода позволяет нам ставить на детали автоматику, которая будет сама оценивать уровень давления, количество проходящей жидкости, а затем либо передавать данные в центр принятия решений, либо самостоятельно менять положение запорных элементов.

Основной рабочий элемент – электрический движок.

Могут запускаться вручную или с помощью реле, однако оно только запускает механизм, а самое смещение запорного элемента осуществляет пневматический привод.

Использование клапанов с пневмоприводами обходится дешевле, зато они дольше работают и не столь тонки в плане регулировки.

Виды и отличия

Современные могут работать как на электричестве, так и на пневматике либо сервоприводах. В простейших исполнениях они и вовсе регулируются вручную. Однако не одним только наличием или отсутствием приводных механизмов они отличаются.

Отличия есть и в системе регулировки, конструкции и т.д. Например, по типу рабочего механизма встречается образец:

• седельный;
• мембранный;
• золотниковый;
• запорный;
• обратный.

Седельные детали работают за счет смещения плунжеров и седелок, которые открывают или закрывают путь для движения потока.

Мембранный клапан отличается усложненной системой. Мембранный образец в своей работе использует специальную мембрану преимущественно из резины.

Золотниковые механизмы способны выполнять свои задачи благодаря золотнику, который перемещается из одного положение в другое. Золотниковый клапан – один из самых древних и самых надежных, сейчас в промышленности встречается довольно редко.

Запорный элемент – скорее отдельный подвид такой продукции. Наличие приставки «запорный» означает, что образец позволяет полностью перекрыть поток носителя в любом направлении.

Позволяет носителю проходит только в одном направлении.

Обзор конструкции регулирующего клапана (видео)

Встречаются на рынке и решения, которые в трубопроводах не задействуют, но в то же время обладают всеми свойствами и характеристиками клапанов с приводами. Яркий пример – перекидкой механизм. Перекидной клапан предназначен для применения в сельском хозяйстве. Задача, которую выполняет перекидной механизм – проста и лаконична. Он регулирует процесс выгрузки и подачи зерна на предприятиях связанных с аграрной обработкой земли или животноводством.

Перекидной механизм оборудован приводом, поэтому каждый раз, когда приходит необходимость, человеку не приходится самостоятельно крутить ручки или вентили, достаточно нажать кнопку и перекидной привод сменит направление подачи зерна.

Тип подключения

По типу подключения различают образец:

• фланцевый;
• сварной.

Фланцевый вариант – самый удобный для промышленных соединений. Фланцевый тип соединения позволяет крепить любые детали на любые трубы, лишь бы их диаметры условного прохода отвечали друг другу. Не имеет значения, будь то обратный канализационный клапан или устройство для автоматического контроля уровня давления, в любом случае именно фланцевый тип соединения подходит для его монтажа наилучшим образом.

Сварной тип соединения нежелательно использовать, когда нужно монтировать обратный механизм, съемные модели и задвижки. Сварка дает отличную герметичность в ущерб мобильности.