Клапаны с электроприводом в системах автоматизации. Регулирующие клапаны на электроприводе – назначение и разновидности Газовый регулирующий клапан с электроприводом

Регулирующий клапан с электроприводом является одним из основных элементов трубопроводной арматуры в системе регулирования теплового пункта, котельной или теплоэлектростанции. Данный тип оборудования за счет изменения проходного сечения регулирующего клапана изменяет параметры рабочей среды (воды, пара, газа или других жидкостей). Основными параметрами являются расход и давление. Управляющим органом регулирующего клапана является электропривод (электрический привод), пневматический привод или гидравлический привод. Благодаря этим исполнительным механизмам происходит непрерывное (аналоговое) или трехпозиционное (дискретное) управление регулирующим клапаном.
В настоящее время, регулирующий клапан с электроприводом нашел наибольшую популярность среди прочих. Электрический исполнительный механизм (ЭИМ) получает сигнал от датчиков посредством контроллеров (или, как их еще называют, электронных регуляторов). Контроллеры, обработав и сравнив сигнал датчиков и настроенные заранее значения, подают аналоговый сигнал управления (0…10В, 4…20 мА) или трехточечный сигнал. Аналоговый сигнал управления зависит от значения в этом диапазоне указанных значений.

Применение и назначение регулирующего клапана с электроприводом.

Регулирующий клапан может быть двух видов:
Двухходовой клапан , оснащенный электроприводом, который служит в системе автоматизации для регулирования расхода, температуры или давления среды.
Трехходовой регулирующий клапан с электроприводом, основной функцией которого является смешение или разделение потоков сред, что дает возможность управления системой в зависимости от времени суток или температуры окружающей среды (погодозависимое регулирование) и повышает энергетическую эффективность системы.
Также, регулирующие клапана с электроприводом широко используются в системах приточной вентиляции в качестве управляющего органа калорифера (водовоздушного теплообменника) или охладителя, регулируя температуру воздуха, подаваемого в помещение.

Типы и виды регулирующего клапана с электроприводом.

Клапан регулирующий с электроприводом различается по типу присоединения: фланцевые, резьбовые, приварные (под приварку).
Приварной регулирующий клапан с электроприводом достаточно прост при монтаже, однако неудобен при демонтаже.
Резьбовой клапан регулирующий с электроприводом применяется чаще всего в системах вентиляции и кондиционирования, а также в теплотехнике, где расход рабочей среды небольшой. Этот тип присоединения отличается простотой при монтаже и достаточно большой возможностью воспринимать осевые усилия. Недостатком резьбового регулирующего клапана является ограниченность в диаметрах арматуры. Исполнение резьбового клапана, согласно СНиП, ограничено диаметром 50 мм (Ду50).
Фланцевый клапан регулирующий с электроприводом используется чаще всего в тепловых пунктах, где невозможно использование резьбовых клапанов из-за большого диаметра клапана. Также, фланцевые клапана имеют удобный тип присоединения, что позволяет заменить клапан (например, для прочистки), не демонтируя систему в целом.

Кроме типа присоединения, клапан регулирующий с электроприводом можно классифицировать по материалу корпуса клапана (и соответственно по номинальному давлению Py и рабочей температуре Тр). Регулирующий двухходовые и трехходовые клапаны LDM изготавливаются из бронзы, серого чугуна, высокопрочного чугуна, литой легированной стали и нержавеющей стали.

В случае, если Вам необходимо подобрать клапан регулирующий с электроприводом , вы можете скачать с нашего сайта программу Ventily .
Также, вы можете заполнить и отправить его нам через электронную почту или по факсу.
Если Вам требуется узнать стоимость, то ее Вы сможете найти в прайс-листе на оборудование . Цена на клапан регулирующий с электроприводом указана на комплект клапан с приводом. Все цены указаны в Евро с учетом НДС. Курс Евро = курсу ЦБРФ на день выставления счета. Скидка рассчитывается в зависимости от объема и уточняется у менеджеров.
Кроме того, наши специалисты с удовольствием ответят на Ваши вопросы по телефону, указанному в разделе

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 клапан запорно регулирующий с электроприводом. 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.

Электроприводные устройства 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.

Первый вариант наиболее предпочтительный. 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 используют трёхходовые варианты, 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.

От нежелательных последствий гидроударов трубопровод может защитить система обратных поворотных затворов, в которых запорным элементом является стальной диск. Они устанавливаются посредством фланцевых соединений через определенные промежутки, что позволяет эффективно противостоять гидроударам.

Сложность инженерных систем возрастает с каждым годом, повышаются требования к их энергоэффективности, надёжности, безопасности, что диктует применение современной трубопроводной арматуры, в первую очередь, регулирующей.

В данной статье мы рассмотрим основные типы регулирующей арматуры, которые играют важную роль в решении вышеназванных задач, а также разберем некоторые особенности регулирующих клапанов, поставляемых Компанией АДЛ, с электроприводами PS-Automation (Германия).

Регулирующая трубопроводная арматура прямого действия, как известно, для регулирования параметров потока рабочей среды на определенном участке технологической системы или трубопровода использует энергию этой же среды. Благодаря чему преимуществами данного типа арматуры являются: независимость от внешних источников энергии, точность регулирования, а также надёжность. Однако имеется и недостаток, который, нередко, сильно осложняет и ограничивает применение регуляторов прямого действия – это отсутствие гибкости. Другими словами, каждый регулятор предназначен для использования в очень узком диапазоне параметров системы. Например, если мы используем регулятор давления прямого действия для регулирования выходного давления величиной 5 бар, то, чтобы изменить настройку, например, на 10 бар (все остальные параметры неизменны), нам, скорее всего, потребуется совершенно другой клапан.

Встречаются следующие типы регуляторов прямого действия:

• редукционные клапаны (регуляторы давления «после себя»), предназна ченные для поддержания постоянно го выходного давления независимо от изменений входного давления или расхода;
• перепускные клапаны (регуляторы давления «до себя»), обеспечиваю щие поддержание постоянного дав ления перед клапаном за счет пере пуска части среды;
• регуляторы перепада давления, слу жащие для поддержания постоянно го перепада давления между двумя заданными точками системы;
• специальные регуляторы (следящие регуляторы давления, гасители ги дравлического удара и др.)

Регулирующая арматура непрямого действия наоборот использует внешнюю энергию, например электроэнергию (электропривод), энергию сжатого газа (пневмопривод) и т.д. Управляющий сигнал для подобных регуляторов также является внешним. Сигнал поступает от логического устройства, непосредственно реализующего алгоритмы регулирования в системе. Таким образом регулирующая арматура непрямого действия обеспечивает так необходимую нередко гибкость. Например, для регулирования разных величин давления или даже для регулирования иных параметров в ряде случаев может использоваться один и тот же регулирующий клапан с приводом. Конечно, системы, где применяются регуляторы непрямого действия, значительно сложнее систем с использованием регуляторов прямого действия, что зачастую отрицательно сказывается и на скорости регулирования, и на показателях надёжности. Однако современные электроприводы позволяют исключить названные недостатки. К таким электроприводам относятся, в частности, приводы производства компании PS-Automation GmbH (Германия), эксклюзивно поставляемые на российский рынок Компанией АДЛ.

Итак, для управления регулирующими клапанами используют линейные электроприводы. Рассмотрим чуть подробнее особенности линейных электроприводов серий PSL и PSL-AMS производства компании PS-Automation (Германия).

Электроприводы серии PSL сконструированы по модульному принципу, что позволяет получить максимум функциональных возможностей при минимальных затратах. Приводы PSL отвечают всем требованиям, предъявляемым к регулирующей арматуре: точное позиционирование, прочность, надежность и долговечность, даже при высоких нагрузках. Основу составляет стандартный привод с трёхпозиционным управлением и необходимым набором функций защиты. При этом характеристики привода могут сильно меняться в зависимости от установки дополнительных опций. Например, установка на привод платы позиционера и потенциометра позволяет приводу управляться аналоговым сигналом (например, 4…20 мА, 2-10 В и т.д.). В соответствии с задачами заказчика, специалисты Компании АДЛ модифицируют электроприводы регулирующих клапанов, производят необходимые настройки и тестирование. Важным преимуществом является и то, что функциональность привода может быть изменена уже после его поставки и даже установки в системе. Большинство опций привода можно приобрести отдельно, среди которых:

• позиционер с ак тивным выходным сигналом;
• потенциометр;
• преобразователь сигнала положе ния;
• дополнительные концевые выключа тели;
• обогревающий резистор и др.

Для увеличения надёжности работы системы электроприводы PSL комплектуются следующими функциями защиты:

• автоматическое отключение привода при достижении крайнего положе ния;
• автоматическое отключение привода при достижении максимального ли нейного усилия;
• автоматическое отключение привода при риске перегрева обмоток двига теля;
• возможность определения позици онирования при обрыве питающей или управляющей сети; Причём это положение (нормально-открытое, нормально-закрытое, текущее) может быть изменено непосредственно на трубопроводе с помощью переклю чателя.
• ручной дублёр.

Интеллектуальные линейные электроприводы серии PSL-AMS имеют усовершенствованные электронные схемы на базе микропроцессора с картой памяти, что обеспечивает надежность и точность управления, а также простой ввод в эксплуатацию и легкую настройку.

Функции контроля электрического тока и напряжения позволяют настраивать работу привода под конкретные условия системы. Так, через специальное коммуникационное программное обеспечение PSCS (поставляется в стандартной комплектации) можно задать различные параметры работы привода, корректирующие данные, провести диагностику и многое другое.

Интеллектуальные электроприводы серии PSL-AMS также обладают рядом дополнительных опций, таких как: функция локального управления на корпусе, позволяющая производить настройку работы привода на месте установки, а также блокировать доступ к его управлению, интегрированный PID-регулятор процесса, осуществляющий мониторинг и контроль заданных параметров работы с возможностью программирования любого нестандартного поведения привода, интеллектуальные протоколы управления (HART, Ethernet, Bluetooth и т.д) и т.д.

Все вышеназванные серии линейных электроприводов имеют класс защиты IP65 или IP67 и могут изготавливаться в металлическом корпусе.

Электроприводы PS-Automation успешно используются Компанией АДЛ для комплектации регулирующих клапанов собственного и европейского производств. Номенклатура регулирующих клапанов представлена двухходовыми односедельчатыми (как сбалансированной, так и несбалансированной конструкции) и трехходовыми клапанами в диапазоне диаметров от DN 15 до 300 мм, давлений от PN 16 до 40 бар, для сред температурой до 300 °С.

Стоит особо отметить, что монтаж электропривода на регулирующий клапан, его настройка и тестирование осуществляются на производственном комплексе нашей компании, что гарантирует работоспособность, минимальные сроки поставки, а также позволяет изготовить специальное исполнение регулирующего клапана под требования конкретной системы.

Ниже представим лишь самые основные характеристики регулирующих клапанов, поставляемых нашей компанией.

• Пропускная способность клапанов: 1,7…1030 м3/ч;
• Материал корпуса: латунь, чугун, углеродистая сталь, нержавеющая сталь;
• Питающее напряжение привода: 10, 24, 110, 220, 380В;
• Управляющий сигнал: трёхпозиционный, аналоговый, HART и т.д.;
• Линейное усилие электропривода: 1.000…25.000 Н;
• Температура окружающей среды: -40..+80°C;

Регулирующая арматура как прямого, так и непрямого действия от Компании АДЛ имеет многолетний опыт эксплуатации на объектах жилищно-коммунального хозяйства, успешно применяется ведущими предприятиями различных отраслей промышленности. Среди объектов, где установлена наша регулирующая арматура можно выделить: комплекс высотных зданий «Город Столиц» делового центра «Москва-Сити», Храм Христа Спасителя, Реутовская теплосеть и многие другие.

(PDF, 441.79 Кб) PDF

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.