Задвижка с электроприводом — это запорная арматура для трубопровода, шток которой приводится в движение благодаря подаче электрического тока. Такие устройства используются для быстрого регулирования потока (воды, масла, пара). Управление приборами осуществляется вручную или дистанционно. Они позволяют расширить возможности регулировки в зависимости от температурных параметров или показателей давления.
Принцип работы
Задвижка, в конструкции которой присутствует электрический привод, используется зачастую на сетях водоснабжения. Также она может применяться в отопительных системах и при монтаже вентиляции. Монтаж можно осуществлять только в тех случаях, когда в трубопроводах не используются агрессивные жидкости.
Электрический привод на клапане позволяет сильно упростить управление системой водоснабжения и отопления. Раньше регулировать положение вентиля приходилось вручную, а сейчас всю работу выполняет этот прибор. Электрозадвижка используется во многих отраслях промышленности. Особенно это имеет смысл в тех местах, которые являются опасными для человека.
Конструктивная схема может немного отличаться в зависимости от рабочей среды. Во время выбора оборудования следует учитывать, для чего именно предназначен конкретный тип механизма (воды, нефти и так далее).
У агрегата есть корпус и фланцы. Подключение к трубопроводу может осуществляться параллельно или под углом. Качественная герметизация обеспечивается с помощью дополнительных уплотнителей.
Между корпусом и верхней крышкой тоже есть кольцевидная прокладка. Она не позволяет протекать жидкости. Электрические задвижки имеют асинхронный двигатель, в котором установлен короткозамкнутый ротор. К ротору подсоединён червячный редуктор. У привода есть выключатель и ручной дублёр.
Конструкция имеет поворотный диск, который или открывает подачу жидкости, или полностью перекрывает. Эту функцию берёт на себя контрольный блок, функционирующий на основе данных, полученных с датчиков. Запорный механизм срабатывает только после подачи сигнала.
Работа клапана обеспечивается штоком. Этот элемент и гайка образуют резьбовую пару. Когда шток не выпирает, такое устройство не монтируется на ответственном объекте, потому что конструктивные особенности этих моделей усложняют обслуживание и ремонт. Изделие может срабатывать из-за изменения расхода жидкости, показателей давления или температуры. Всё это отслеживается при помощи датчиков.
Используемые материалы
От материала, используемого для изготовления электрической запорной арматуры, зависит качество и долговечность прибора. Также он обуславливает будущую область применения.
Зачастую производят вентили, которые сделаны из:
- Нержавеющей или оцинкованной стали.
- Бронзы.
- Чугуна.
- Латуни.
У каждого материала есть свои плюсы и минусы, но на функционировании непосредственно самого устройства в технологическом смысле это никак не влияет. В любом случае открытие и перекрытие задвижки будет происходить благодаря электрическому приводу. Обычные вентили из бронзы или латуни являются очень популярными, а те, что имеет электропривод, менее распространены. Зачастую приобретаются чугунные и стальные изделия.
Преимущества устройства
Основное преимущество в применении вентиля с электрическим приводом заключается в наличии возможности управлять его работой дистанционно. Также можно автоматизировать весь технологический процесс.
Несмотря на то что подобное оборудование стоит гораздо больше, чем обычные клапаны с ручным приводом, во время использования дополнительные расходы себя окупят. Это происходит благодаря точной работе и простому обслуживанию механизма.
Основные преимущества электрической задвижки:
- Довольно сильно уменьшаются гидравлические потери.
- Можно сравнительно быстро открыть или закрыть трубопровод большого сечения.
- Есть возможность применять оборудование в труднодоступных местах и сложных производственных условиях.
- Удобное управление.
- Простое обслуживание.
Использование таких устройств позволяет очень быстро отреагировать на экстренные ситуации. Благодаря этому можно предотвратить дополнительные расходы.
Область применения
Подобная запорная арматура нашла распространение как в бытовых в системах, так и в промышленных. Такие задвижки имеет смысл устанавливать только на тех трубопроводах, сечение которых превышает 50 мм. Но в некоторых отраслях применяют электрические вентили и на трубах с меньшим диаметром.
Управление устройством зависит от того, где оно будет установлено и какие функции придётся выполнять. Электрические клапаны активно применяют в различных сферах в качестве элемента, способного сделать технологический процесс более эффективным. Из-за этого таким прибором можно управлять не только дистанционно, но и вручную.
Наиболее широкое применение автоматические клапаны нашли в системах водоснабжения. Там монтируются прямоходные вентили и устройства с сужающейся проточной частью. Но следует помнить, что второй тип нельзя применять на магистральных трубопроводах, так как сужение диаметра увеличивает перепад давления на задвижке.
В нефтяной и газовой промышленности вентиль с электрическим приводом устанавливается на трубопроводах, по которым осуществляется транспортировка продукта. Также широко применяется устройство в общественных зданиях для систем пожаротушения. Автоматический вентиль позволяет осуществить подачу воды именно к точке возгорания после приёма команды от пожарной сигнализации.
Основная классификация
Клапаны разделяют по принципу передачи усилия на поступательные и вращательные. Первые приводы перекрывают трубопровод с помощью штока. Во вращательных вентилях от двигателя вращение передаётся редуктором.
Разновидностей конструкции редукторов много. Благодаря такому разнообразию можно выбирать разные габариты, величину значения крутящего момента, а также менять направление вращения валов. Эти механизмы бывают:
- С червячной передачей.
- Сложной конструкции.
- Цилиндрические и конические.
- С планетарной передачей.
В червячном и планетарном типе устройств можно менять скорость вращения вала, из-за чего появляется возможность увеличить значение крутящего момента. Также червячный механизм обладает функцией самоторможения, то есть, когда усилие не двигает червяк и вал электродвигателя, электропривод останавливается. Это значит, что вентиль останется в том положении, которое назначено блоком управления. Фиксация в этом случае не требует дополнительной энергии, даже когда давление внутренней среды будет высоким.
Существует две основных разновидности электрических приводов, которые отличаются исходя из их целевого назначения:
- Неполноповоротные.
- Многооборотные.
В первых приводах открытие и закрытие происходит в один оборот. Эти устройства применяются, когда достаточно выполнить поворот всего лишь на 90 градусов, например, в шаровых кранах. В многооборотных запорных арматурах электрические приводы выполняют более одного поворота вала. Эти устройства используют для регулирующих заслонок. Здесь необходима высокая точность, а также очень плавное перекрытие трубы.
Разновидности запорной электроарматуры
Электрические запорные клапаны не имеют ограничений по сечению трубопровода. Соединение осуществляется с помощью фланцев.
Конструктивно запирающая арматура подразделяется на:
- Дисковую. Перекрывающая мембрана сделана в виде диска, который устанавливается или перпендикулярно, или под каким-либо углом к потоку. Эти устройства очень простые в обслуживании и недорогие. Экономичным вариантом является применение комбинированного типа. Здесь мембрана изготавливается из нержавеющей стали, а все остальные металлические элементы из обычной. Нельзя использовать на трубопроводах с высоким давлением.
- Клиновую (она ещё называется конической). Основным элементом механизма является клин, размещённый на выдвижном шпинделе. Применяется для перекрытия труб с «чистым» носителем, так как устройство быстро подвергается коррозии и ломается.
- Параллельную. У клапанов есть 2 седла с дисками, которые располагаются параллельно. Бывают шиберные и шланговые типы.
Также механизмы различают по расположению ходового элемента. Существует кран с выдвижным и невыдвижным шпинделем. Разная конструкция влияет на сферу применения, а также на возможности вентиля.
У выдвижного шпинделя резьба расположена вне корпуса задвижки. Поэтому для монтажа необходим достаточный простор. Но плюсом конструкции является то, что внешние элементы защищены от повреждений внутренней средой.
У невыдвижного типа резьба всегда расположена внутри корпуса задвижки. Такой запорный механизм довольно легко установить в труднодоступном месте и небольшом пространстве. Но если в трубопроводе находится агрессивная среда, то механизм будет постоянно подвергаться её разрушительному действию. Это рано или поздно приведёт к поломке, но ремонт будет осложнён из-за труднодоступности месторасположения задвижки.
Особенности монтажа
Монтаж электрической арматуры зачастую выполняется только квалифицированными бригадами. Перед началом проведения установки устройство нужно расконденсировать, убрать лишний смазочный материал, а также удалить заглушки и проверить работоспособность. Все технические параметры, прописанные в паспорте изделия, должны полностью соответствовать данным трубопровода.
Монтаж можно выполнять как в вертикальном, так и в горизонтальном положении. Не рекомендуется устанавливать арматуру в перевёрнутом виде, так как возле штока будет собираться грязь, а это постепенно приведёт к заклиниванию шпинделя. Клапанам с электрическим приводом диаметром более 10 см нужно оборудовать дополнительную неподвижную опору.
Подключение устройства к трубопроводам напрямую зависит от материала, из которого оно выполнено. Например, чугунную задвижку подсоединяют с помощью фланцев. Для этого к торцам труб придётся приварить такие же отвлечённые элементы. Это соединение благодаря болтам и резиновой прокладке обеспечивает высокую герметичность. Нельзя компенсировать дефекты сварки с помощью добавления дополнительных уплотнителей.
Стальной электроклапан обычно монтируется при помощи электросварки. Во время установки затвор должен быть полуоткрытым. Для замены сломанного вентиля его вырезают вместе с частью трубопровода.
После завершения монтажа начинается сборка блока управления механизма. Он включает в себя элементы автоматики, а также силовую часть. Первые подают сигнал от кнопки на привод. Силовая часть размещается в электрошкафу, установленном возле клапана. Последним этапом будет проверка всех видов управления.
Гидравлические испытания выполняются уже на подключённой конструкции. Нельзя устранять обнаруженные дефекты при помощи подтягивания болтов. Монтаж может считаться завершённым только после проведения всех проверок.
