Устройство электропривода задвижки: виды, устройство, применение и монтаж – Особенность конструкции и принцип управления задвижки с электроприводом

Задвижка с электроприводом: устройство, применение, подключение

На чтение 5 мин.

Задвижка с электроприводом играет большую роль в системе автоматического управления перемещением рабочих сред. Она устанавливается на трубопроводах, к которым затруднен доступ обслуживающего персонала, или линия находится в помещении с ограниченным посещением из-за наличия в нем вредных факторов (ионизирующего излучения, высокой температуры и др.). Дистанционное управление электрифицированной арматурой может осуществляться как с местного поста, так и удаленно.

Задвижка с электроприводом

Что такое задвижка с электроприводом?

Это разновидность запорной или регулирующей арматуры, управление которой может проводиться дистанционно или автоматически по аварийным сигналам или блокировкам. Для этого на ней устанавливается блок электропривода, состоящий из:

• двигателя;
• редуктора;
• муфты;
• датчиков конечного положения.

Взрывозащищенное исполнение электропривода для задвижек предполагает установку в блоке реверсивных магнитных пускателей. Это позволяет улучшить коммутацию и эксплуатационные свойства двигателя.

Крутящий момент от привода к штоку арматуры передается через грузовую гайку. Для его увеличения установлен редуктор. В случаях, когда не сработали выключатели концевого положения, для недопущения разрушения арматуры используется муфта, ограничивающая крутящий момент. При достижении уставки срабатывания подается сигнал на остановку двигателя.

Устройство электропривода задвижки позволяет управлять ею с местного поста. Для этого предусмотрен кнопочный пульт. В случае отсутствия электропитания или поломки двигателя арматурой можно управлять вручную. Переход осуществляется переводом рычага в соответствующее положение. В качестве ручного привода (дублера) используется штурвал.

Технические характеристики

Тип запорного устройства и его характеристики зависят от параметров трубопровода и перемещаемой среды. Мощность электропривода клапана выбирают в зависимости от размера корпуса и диаметра присоединений к трубопроводу. Так как проходная часть корпуса имеет большое гидравлическое сопротивление, то для перекрытия потока необходимо приложить достаточное усилие. Это достигается не только увеличением мощности электродвигателя, но и типом редуктора (с коническими или цилиндрическими шестернями).

Важным параметром для задвижки является время полного открытия (закрытия) проходной части. В связи с тем, что эта величина составляет 30-80 секунд, то использование таких заслонок в качестве быстродействующих клапанов не имеет смысла.

На трубопроводах, имеющих высокие параметры рабочих сред, устанавливают вварные задвижки. Если движущийся поток имеет большую температуру, то привод монтируют рядом с запорной арматурой, т.к. корпус закрывается теплоизоляцией. Отдельно стоящий двигатель меньше подвержен тепловому воздействию.

Приводы электрифицированных запорных устройств различаются между собой типом используемого двигателя и конструкцией редуктора. В большинстве задвижек используются моторы переменного тока с цилиндрическими или червячными редукторами.

Запорный орган у задвижек выполнен в виде клинового затвора, обоймы которого чаще всего изготавливаются в виде 2 дисков, между ними вставлен распорный элемент. При движении шпинделя вниз, происходит перекрытие канала, а герметичность достигается плотным прилеганием половинок затвора к седлам, расположенным наклонно.

Некоторые конструкции предусматривают перекрытие потока среды обрезиненным клином. Такая арматура может применяться в трубопроводах с жидкостью, не имеющей механических примесей. В противном случае электроприводной клапан будет негерметичен. Не разрешается использование запорной арматуры в качестве регулирующей.

Где используют задвижки с электроприводом?

Электрифицированная арматура применяется как в бытовых, так и промышленных системах. Задвижки с электроприводом целесообразно устанавливать на трубопроводах диаметром более 50 мм, транспортирующих холодную и горячую воду, пар и технические жидкости. Однако в некоторых областях, например, в атомной энергетике, оправдано применение запорной арматуры на трубах меньшего диаметра.

Способ управления задвижкой зависит от выполняемых функций и места установки. Запорную электрифицированную арматуру применяют в промышленности в качестве активного элемента автоматической системы управления технологическим процессом. Это позволяет управлять ею не только дистанционно, но и участвовать в работе блокировок.

Запорная арматура нашла широкое применение в системах водоснабжения. Там может устанавливаться как прямопроходные, так и задвижки с суживающейся проточной частью. Однако использовать последние в магистральных трубопроводах большого (1,5-2 м) диаметра не разрешается из-за возникновения на арматуре высокого перепада давления.

В нефтегазовой промышленности задвижки с электроприводом устанавливаются на трубопроводах транспортировки продуктов добычи. Оснащение систем пожаротушения общественных зданий и промышленных сооружений позволило организовать автоматическую подачу воды к очагу возгорания по командам автоматической пожарной сигнализации.

Монтаж задвижек с электрическим приводом

Установка электрифицированной арматуры проводится квалифицированной бригадой монтажников. Перед началом работ задвижку необходимо расконсервировать, удалить лишнюю смазку, снять заглушки и проверить работоспособность. Параметры (Ду, Ру), указанные в паспорте изделия, должны соответствовать аналогичным данным трубопровода.

Установка задвижки проводится в вертикальном либо горизонтальном положении. Монтировать арматуру штоком вниз не рекомендуется, т.к. во внутренней камере устройства будет собираться шлам и грязь, что может привести к заклиниванию шпинделя. Для электроприводной арматуры диаметром более 100 мм дополнительно устанавливают неподвижную опору.

Способ подключения задвижки к трубопроводу зависит от материала корпуса. Чугунную арматуру присоединяют при помощи фланцев. В этом случае на торцах труб должны быть приварены подобные ответные элементы. Болтовое соединение и установленные между фланцами прокладки обеспечивают герметичность узла. Запрещается проводить монтаж арматуры на несоосных участках трубопровода, и компенсировать дефекты приварки ответных элементов установкой дополнительных прокладок.

Соединение трубы и корпуса стальной задвижки в большинстве случаев проводится электросваркой. При монтаже арматуры затвор должен находиться в промежуточном положении. Патрубки, вваренные в корпус запорного устройства, обязаны иметь длину не менее 30 см. Для замены дефектной задвижки ее вырезают с телом трубопровода. Подготовку кромок на патрубках арматуры проводят на токарном станке.

После окончания монтажа изделия собирают схему управления задвижкой. Она состоит из силовой части и элементов автоматики. Последние подают управляющий сигнал от ключа (кнопки) или системы защит и блокировок. Электрическая часть расположена в электрошкафу, который установлен возле задвижки. После подключения привода проверяются все виды управления, включая перевод на ручной дублер.

Гидравлические (пневматические) испытания изделия проводятся в составе трубопровода или системы. Запрещается устранение выявленных дефектов подтягиванием болтов. После проведения всех проверок монтаж считается завершенным.

Задвижка — Википедия

Клиновая задвижка из нержавеющей стали Аккуратная теплоизоляция на защелках, специальный колпак на выдвижном шпинделе, цепь, фиксирующая запорный орган, для исключения воздействия посторонних лиц.

Задви́жка — трубопроводная арматура, в которой запирающий или регулирующий элемент перемещается перпендикулярно оси потока рабочей среды^[1]. Задвижки — очень распространённый тип запорной арматуры. Они широко применяются практически на любых технологических и транспортных трубопроводах диаметрами от 15 до 2000 миллиметров в системах жилищно-коммунального хозяйства, газо- и водоснабжения, нефтепроводах, объектах энергетики и многих других при рабочих давлениях до 25 МПа и температурах до 565 °C^[2].

Широкое распространение задвижек объясняется рядом достоинств этих устройств, среди которых:

Последнее качество делает задвижки особенно ценными для использования в магистральных трубопроводах, для которых характерно постоянное высокоскоростное движение среды.

К недостаткам задвижек можно отнести:

• большую строительную высоту (особенно для задвижек с выдвижным шпинделем, что обусловлено тем, что ход затвора для полного открытия должен составить не менее одного диаметра прохода;
• значительное время открытия и закрытия;
• изнашивание уплотнительных поверхностей в корпусе и в затворе, сложность их ремонта в процессе эксплуатации.

За редким исключением задвижки не предназначены для регулирования расхода среды, они используются преимущественно в качестве запорной арматуры — запирающий элемент в процессе эксплуатации находится в крайних положениях «открыто» или «закрыто».

Задвижки обычно изготовляются полнопроходными, то есть диаметр проходного отверстия арматуры примерно соответствует диаметру трубопровода, на который она устанавливается. Однако в некоторых случаях для уменьшения крутящих моментов, необходимых для управления арматурой, и снижения износа уплотнительных поверхностей, применяются суженные задвижки. Некоторое увеличение гидросопротивления при этом практически не влияет на работу системы, нежелательна установка таких задвижек лишь на магистральных трубопроводах больших диаметров

[3].

Наиболее распространено управление задвижкой с помощью штурвала (вручную), также задвижки могут оснащаться электроприводами, гидроприводами и, в редких случаях, пневмоприводами. На задвижках большого диаметра с ручным управлением, как правило, устанавливают редуктор для уменьшения усилий открытия-закрытия.

По характеру движения шпинделя различаются задвижки с выдвижным или невыдвижным (вращаемым) шпинделем. В первом случае при открытии и закрытии задвижки шпиндель совершает поступательное или вращательно-поступательное движение, во втором — только вращательное.^[4]

Основные различия задвижек — в конструкции запорного органа

, по этому признаку задвижки различаются на клиновые, параллельные, шиберные и шланговые^[3].

В общем виде конструкция задвижки состоит из корпуса и крышки, образующих полость, в которой находится рабочая среда под давлением и внутри которой помещен затвор (на чертеже справа он клиновой). Корпус имеет два конца для присоединения задвижки к трубопроводу (применяются присоединительные концы фланцевые, муфтовые и под приварку). Внутри корпуса расположены, как правило два седла, параллельно или под углом друг к другу (как на рисунке), к их уплотнительным поверхностям в положении «закрыто» прижимаются уплотнительные поверхности затвора. Затвор перемещается в плоскости, перпендикулярной оси прохода среды через корпус, при помощи шпинделя или штока. Шпиндель с ходовой гайкой образует резьбовую пару, которая при вращении одного из этих элементов обеспечивает перемещение затвора в нужном направлении. Такое решение (см. поясняющий чертёж) наиболее распространено и применяется при управлении вручную или электроприводом. При использовании гидро- или пневмопривода шток совершает вместе с затвором только поступательное движение. Шпиндель одним концом внутри корпуса соединён с затвором, а другим — проходит через крышку и сальник (который в основном применяется в качестве уплотнительного устройства в задвижках) для соединения с элементом управления задвижкой (в данном случае штурвалом)

[3].

Заклинившую задвижку нелегко открыть даже опытным морякам.

Клиновые задвижки[править | править код]

В клиновых задвижках сёдла в корпусе расположены под небольшим углом друг к другу, а затвор представляет собой устройство в виде клина — жёсткого, упругого или двухдискового, который в положении «закрыто» плотно входит в пространство между сёдлами (см. поясняющий чертёж, клин находится в нижнем положении, между сёдлами). В зависимости от условий эксплуатации выбирается тот или иной вид клина.

Жёсткий клин[править | править код]

Жёсткий клин обеспечивает надежную герметичность запорного органа, но для этого требуется повышенная точность обработки для совпадения угла клина с углом между сёдлами корпуса. Недостаток жёсткого клина — опасность заклинивания затвора и невозможность или трудность открытия задвижки в результате колебаний температур рабочей среды, износа или коррозии уплотнительных поверхностей.

Двухдисковый клин[править | править код]

Такой клин образуется двумя дисками, расположенными под углом к друг другу и жёстко скрепленными между собой. В нём диски имеют возможность самоустановки относительно сёдел корпуса, поэтому некоторые погрешности, допускаемые при изготовлении сёдел корпуса, не влияют на герметичность в положении «закрыто». Двухдисковый клиновой затвор существенно снижает возможность заклинивания, которое свойственно жёсткому клину, и, несмотря на некоторое усложнение конструкции, имеет ряд других достоинств — малый износ уплотнительных поверхностей, высокая герметичность запорного органа, меньшее усилие, необходимое для закрытия.

Клиновые двухдисковые задвижки, входящие в судовую арматуру называют также клинкетными.

Упругий клин[править | править код]

Это модификация двухдискового клина, диски которого связаны между собой упругим элементом, способным изгибаться, обеспечивая плотный контакт между уплотнительными поверхностями в положении «закрыто». В этом затворе снижены возможности самоустановки дисков по сравнению с двухдисковыми, хотя и сохраняется способность компенсировать некоторые деформации корпуса от нагрузок трубопровода и колебаний температур. Достоинства упругого клина — не требуется трудоёмкая пригонка затвора по корпусу (как для жёсткого клина) и конструкция более простая, чем у двухдискового. Таким образом, упругий клин в определённой степени сглаживает недостатки и сочетает достоинства двух других видов клиновых затворов^[3].

Параллельные задвижки[править | править код]

В параллельных задвижках уплотнительные поверхности двух сёдел в корпусе расположены параллельно друг другу. Затвор состоит из двух дисков, которые в положении «закрыто» при помощи специального клинового грибка прижимаются к сёдлам, перекрывая проход рабочей среде через корпус.

Шиберная задвижка[править | править код]

Является однодисковой разновидностью параллельной задвижки, в которой затвор называется шиберным односторонним. Такие задвижки применяются в тех случаях, когда допускается одностороннее направление потока рабочей среды и не требуется высокая герметичность запорного органа. Они предназначены для установки в качестве запорных устройств на трубопроводах, транспортирующих канализационные стоки, шламы, пульпы и другие, загрязнённые механическими примесями среды. Иногда затвор выполняется ножевым для разрушения частиц в рабочей среде, в этом случае задвижки называются шиберными ножевыми

.

Чертёж шланговой задвижки в разрезе.

Шланговая задвижка[править | править код]

Задвижки с таким запорным органом принципиально отличаются от других конструкций^[5]. Корпус не имеет сёдел, а затвор — уплотнительных поверхностей. Проход среды ведётся через эластичный шланг (патрубок), вставленный в корпус и полностью изолирующий металлические детали конструкции от рабочей среды. Для перекрытия прохода шланг полностью пережимается под воздействием шпинделя (штока), поэтому такие устройства называются шланговыми, задвижками их назвали потому, что шпиндель для управления арматурой перемещается перпендикулярно к оси прохода среды, то есть работает по принципу задвижки.

Шланговые задвижки предназначены для трубопроводов, транспортирующих вязкие, пульпообразные и другие подобные среды, а также слабоагрессивные и агрессивные жидкости. Шланги изготавливают из различных марок резин, которые обеспечивают работу задвижек при давлениях до 1,6 МПа и температурах до 110 °C

[3].

Большое значение для работы и области применения задвижек имеет расположение ходового узла — резьбового соединения шпиндель-гайка. Он может быть расположен внутри задвижки в рабочей среде или вне полости корпуса.

Задвижки с выдвижным шпинделем применяют если нужно быть уверенным в надёжности арматуры. Эта задвижка является конструкцией с невыдвижным шпинделем.

Задвижка с выдвижным шпинделем[править | править код]

В такой конструкции резьба шпинделя и ходовая гайка расположены снаружи корпуса арматуры. Шпиндель нижним концом соединён с затвором и при вращении ходовой гайки для открытия задвижки совершает вместе с затвором только поступательное перемещение, при этом верхний конец шпинделя выдвигается на величину хода затвора. Для возможности перемещения шпинделя ходовая гайка поднята над верхней частью крышки (то есть над сальником) примерно на величину хода затвора в конструкции, которую называют бугельным узлом.

Достоинствами такой конструкции являются отсутствие вредного воздействия рабочей среды на ходовой узел и свободный доступ для его технического обслуживания, а следовательно меньший износ сальникового уплотнения и более высокая надёжность резьбовой пары и сальника.

Недостатком таких задвижек является увеличение строительной высоты и массы за счёт выхода шпинделя из крышки не менее, чем на диаметр прохода и необходимость по этой причине при монтаже оставлять свободное место для выхода шпинделя.

Задвижка с невыдвижным шпинделем[править | править код]

В этом случае ходовая резьба находится внутри полости задвижки и при открывании шпиндель не выдвигается из крышки, сохраняя своё первоначальное положение по высоте. Ходовая гайка в этих задвижках соединена с клином и при вращении шпинделя для открытия прохода как бы наворачивается на него, увлекая за собой клин.

В задвижках с невыдвижным шпинделем ходовой узел погружён в рабочую среду и поэтому подвержен действию коррозии и абразивных частиц в рабочей среде, к нему закрыт доступ и отсутствует возможность технического обслуживания во время эксплуатации, что приводит к снижению надёжности работы ходового и сальникового узлов.

В связи с этим такие задвижки имеют ограниченное применение — для трубопроводов, транспортирующих минеральные масла, нефть, воду, не засорённую твёрдыми примесями и не имеющими коррозионных свойств. Поскольку в задвижках с невыдвижным шпинделем затруднены наблюдение и уход за ходовым узлом, они не рекомендуются для ответственных объектов.

Достоинством такой конструкции является меньшая строительная высота, что делает целесообразным их применение для подземных коммуникаций, колодцев, нефтяных скважин и т.д^[6].

Уплотнительные поверхности задвижек изготавливаются без колец, с кольцами из латуни, фторопласта, с наплавкой из коррозионностойкой стали, из резины (в клиновых задвижках ей может покрываться клин, а в шланговых из неё изготавливается пережимной шланг).

Задвижки с корпусами из чугуна и алюминиевого сплава выполняются при помощи литья. Этим же способом изготавливаются и стальные задвижки, но некоторые из них, а также задвижки из титановых сплавов изготавливаются методом сварки заготовок, полученных штамповкой из листового проката. Такие задвижки называют штампосварными. По своим характеристикам, эксплуатационным и прочностным, они не уступают литым задвижкам, а наоборот, детали корпусов и крышек таких задвижек изготавливаются из материала более прочного и тщательно проконтролированного, качество которого выше, чем литьё. При этом технология сварки и методы контроля сварных соединений обеспечивают высокое качество корпусных деталей, позволяющее применять такие задвижки на ответственных объектах, включая атомную энергетику.^[3][6]

1. ↑ ГОСТ Р 52720-2007. Арматура трубопроводная. Термины и определения.
2. ↑ ГОСТ 9698-86. Задвижки. Основные параметры.
3. ↑ ^{1 2 3 4 5 6} Поговорим об арматуре. Р. Ф. Усватов-Усыскин — М.: Vitex, 2005.
4. ↑ Трубопроводная арматура. Справочное пособие. Д. Ф. Гуревич — Л.: Машиностроение, 1981.
5. ↑ По этой причине ранее часто именовались шланговыми клапанами или шланговыми затворами, но по современной классификации, в соответствии с принципом действия, их именуют задвижками
6. ↑ ^{1 2} Арматура промышленная общего и специального назначения. Справочник. А. И. Гошко — М.: Мелго, 2007.

Задвижка с электроприводом, сферы применения, преимущества и принцип действия

При модернизации действующих и строительстве новых промышленных объектов всё чаще находят применение задвижки с электроприводом. Данная разновидность запорной трубопроводной арматуры обладает рядом эксплуатационных преимуществ по сравнению с механическими задвижками, которые приводятся в движение вручную, а в некоторых случаях и вовсе является незаменимой.

13552

Особенности применения

Задвижки в системе противопожарного водопровода

Устройство и принцип действия задвижки с электроприводом

Основными элементами приводного механизма, который соединяется со штоком задвижки посредством специальной втулки, являются электродвигатель и редуктор. В зависимости от поступающих управляющих сигналов двигатель через передаточный механизм воздействует на шток, перемещая затвор в положение «открыто» или «закрыто», а также останавливая его в промежуточном положении, если таковое допустимо при срабатывании защитных устройств.

Современные электроприводы оснащаются концевыми выключателями и муфтой ограничения крутящего момента, которые отключают электродвигатель соответственно при достижении задвижкой крайних положений или превышении установленного значения усилия, прилагаемого для вращения штока. Возможность ограничения крутящего момента позволяет предотвратить повреждение арматуры и привода в случае его заклинивания или невозможности закрытия затвора из-за попадания в арматуру постороннего предмета.

Местное управление электроприводом может осуществляться при помощи блока, устанавливаемого непосредственно на нем или выносного. В случае отключения электропитания или неисправности управление электроприводной задвижкой осуществляется при помощи маховика ручного дублера.

Преимущества задвижки с электроприводом

Главным преимуществом использования задвижки с электроприводом является возможность дистанционного управления её работой и автоматизации технологического процесса, в котором применяется данное оборудование. Несмотря на то, что стоимость электроприводной арматуры несколько выше, чем с ручным приводом, в ходе эксплуатации дополнительные расходы полностью окупаются в первую очередь за счет более простого обслуживания и более быстрой и точной работы механизма. Их применение позволяет быстрее реагировать на нештатные ситуации и тем самым предотвратить дополнительные потери.

Основные достоинства электроприводной задвижки:

• снижение гидравлических потерь;
• быстрое открытие и закрытие трубопроводов большого диаметра;
• удобное управление и обслуживание;
• возможность использования в сложных условиях и труднодоступных местах.

Области применения задвижки с электроприводом

В настоящее время задвижки с электроприводом активно внедряются в различных сферах, в том числе:

• в жилищно-коммунальном хозяйстве – в системах водоснабжения, водоотведения, отопления, вентиляции;
• в нефтяной и нефтехимической промышленности – на трубопроводах для транспортировки нефтепродуктов;
• на производственных предприятиях – для регулирования расхода жидких и газообразных сред;
• на общественных объектах – в системах пожаротушения.

Применение электроприводных задвижек обосновано в тех случаях, когда арматура размещается в труднодоступном месте или из-за большого диаметра трубопровода либо сильного давления среды перемещение запорного органа вручную осложнено. На полностью автоматизированных объектах и производствах допустимо использование исключительно запорной арматуры с электрическим приводом.

Автоматизация электропривода задвижки — Строительство дома своими руками

Ни одна трубопроводная система немыслима без использования такого регулирующего органа, как задвижка. Этот тип запорной арматуры предназначен для перекрытия потока жидкости, пара или газа по трубе.

Схема привода различных задвижек

Все задвижки бывают 3 типов: конические, клинкетные и кольцевые. Наибольшее практическое применение получили клинкетные задвижки, которые перекрывают поток жидкости в трубе с помощью плоского затвора, входящего в этот поток перпендикулярно течению жидкости.

Общие сведения об автоматизации электропривода задвижки

У любой задвижки существует две функции: открытие и закрытие трубопровода. Команды на это выполняются в ходе изменения каких-либо контролируемых параметров: давления, температуры, расхода жидкости. Если задвижка включена в систему управления комплексом, то команда на открытие или закрытие может подаваться в зависимости от состояния насосов и вентиляторов.

Схема электропривода задвижки с электромеханической муфтой

Для осуществления дистанционного управления задвижкой используют различные типы приводов: гидравлический, пневматический, электрический. В целях автоматического управления используют электропривод, так как это наиболее удобно и рационально. Асинхронный двигатель чаще всего является электроприводом для задвижки. Его выходной вал соединен с червячным редуктором, выходная шестерня которого входит в зацепление с винтом на выходе задвижки.

В процессе работы электродвигателя перекрывающий ток жидкости затвор вместе с винтом опускается либо поднимается, осуществляя закрытие или открытие задвижки. Шестерня на выходе редуктора через промежуточные шестерни передает вращение нескольким дискам с особыми кулачками. В момент открытия задвижки эти кулачки поворачиваются в правую сторону и переключают электрические контакты выключателя КВО. В момент же закрытия задвижки напротив кулачки поворачиваются в левую сторону и замыкают контакты выключателя КВЗ. Все диски с кулачками установлены таким образом, что при полном открытии задвижки срабатывает выключатель КВО, а при полном закрытии — выключатель КВЗ.

Принципиальная электрическая схема управления электрическим приводом задвижки предполагает 3 режима управления: автоматический, дистанционный и наладочный.

Дистанционный режим применяют при управлении электрическим приводом на расстоянии, например, с диспетчерского пульта. Для перевода автоматики в данный режим переключатель управления 1ПУ устанавливается в состояние “Дистанционный”, тумблер 1ВБ в состояние “выключен”, тумблер 2ВБ в состояние “включен”. Питание на диспетчерский пульт управления подается через выключатель В.

Схема функционирования электропривода в дистанционном режиме

Для осуществления команды “открыть задвижку”, необходимо нажать кнопку 1КУ. В этом случае произойдет включение реле 1РП, которое замыкает свой открытый контакт в цепи электропитания катушки пускателя ПО. Пускатель включается и инициирует начало работы электродвигателя, который и открывает задвижку через описанный выше механизм.

Электрическая схема электропривода

При достижении задвижкой крайнего положения, тотчас происходит нажатие концевого выключателя КВО. При этом его замкнутый контакт КВО1 размыкается и производит выключение пускателя ПО. Это инициирует выключение электродвигателя задвижки. Одновременно с этим разомкнутый контакт КВО2 замыкается и производит включение лампочки ЛО, которая сигнализирует о том, что задвижка в данный момент открыта.

Аналогично изложенному сценарию происходит обратная команда “закрыть задвижку” при помощи уже кнопки 2КУ. При этом, после полного закрытия задвижки загорается лампочка ЛЗ.

Для обеспечения работы цепи сигнализации использован полярный принцип образования сигналов. Он заключается в том, что полупроводниковые диоды чувствительны к направлению течения электрического тока. Это позволяет сделать всю аппаратуру чувствительной к этому параметру. Для обеспечения того или иного направления тока на пульте управления и на объекте устанавливают по два полупроводниковых диода. Они производят однополупериодное выпрямление и полное избирание. Это обеспечивает передачу по одному проводу 2-х сигналов. В случае полностью открытой задвижки, протечка тока осуществляется через диоды 1Д и 2Д при горящей лампочке ЛО. Когда задвижка полностью закрыта, ток течет через диоды 3Д и 4Д с горящей лампочкой ЛЗ.

Схема автоматического режима

Отличие автоматического режима управления электроприводом задвижки заключается в отсутствии какого-либо участия оператора. Автоматизация электропривода задвижки достигается установкой переключателя 1ПУ в положение “Автомат”. При этом выключатель ВК должен находиться в положении «включен», тумблер 1ВБ в позиции “выключен”, а тумблер 2ВБ в состоянии “включен”.

Таблица существующих модификаций задвижек с электроприводом

Датчики, осуществляющие контроль величины таких параметров, как расход жидкости или газа, уровень температуры или давления, подают сигнал при достижении заданного уровня на схему контроля, где происходит замыкание контактов 1РК или 2РК. Это заставляет включаться реле 1РП или 2РП. В свою очередь магнитные пускатели ПО или ПЗ выполняют команды открыть или закрыть задвижку соответственно. Контроль исполнения команд осуществляется по наличию загорания одной из лампочек ЛО и ЛЗ.

Особенности наладочного режима

Наладочный режим необходим для апробации работы задвижки с электроприводом после ремонта или первоначального монтажа. Для установки системы в данный режим необходимо переключить тумблер 1ВБ в позицию “включено”. Электропитание в схему управления направляется включением выключателя АВ. Для выполнения команды “открыть задвижку”, нужно нажать кнопку 4КУ. Это действие обеспечивает поступление питания к магнитному пускателю открытия задвижки ПО.

Так устроена клиновая задвижка

Когда происходит включение ПО, то в схеме случаются следующие изменения:

1. Контакт ПО1 в самоблокировочной цепи замыкается и происходит запоминание команды.
2. Контакт ПО2 в цепи взаимной блокировки размыкается, чтобы исключить подачу ложной команды.
3. Замыкается цепь электродвигателя через 3 силовых контакта ПО3 и происходит его включение, задвижка перемещается вверх.

В момент полного открытия задвижки кулачок диска производит нажатие на выключатель КВО. Его замкнутый контакт размыкается, включая пускатель ПО. При этом его контакты возвращаются в свое начальное состояние и электродвигатель отключается, задвижка останавливается.

Для выполнения обратной команды “закрыть задвижку”, нужно нажать кнопку 5КУ, которая подает питание на магнитный пускатель закрытия задвижки ПЗ. Аналогично изложенной выше команде осуществляется схема выключения питания электродвигателя. При этом изменяется направление вращения ротора (режим реверса). Тем самым происходит полное закрытие задвижки. Выключение электродвигателя происходит после размыкания контакта выключателя КВЗ.

Виды защиты схемы управления

Как и любой сложный электромеханический прибор, автоматическая задвижка имеет несколько видов защиты схемы управления от различного рода перегрузок.

Схема щитка управления

В щитке управления имеется кнопка ЗКУ, которая служит для мгновенного аварийного выключения электродвигателя. При этом существуют и автоматические элементы защиты:

1. Защита от минимального напряжения, которую еще называют нулевой защитой. Ее срабатывание происходит в момент полного исчезновения напряжения внутри сети или его критическом понижении. Цель — исключить возможность самостоятельного запуска электродвигателя при внезапном восстановлении напряжения. Эта защита осуществляется при помощи магнитных пускателей и электромагнитных реле напряжения.
2. Электрическая самоблокировка. Данный вид защиты достигается путем включения размыкающего контакта на пускателе ПО в цепи электропитания пускателя ПЗ и обратно. То есть, пока пускатель ПО находится во включенном положении, цепь питания пускателя ПЗ однозначно будет разомкнутой, а принудительно запустить пускатель ПЗ вместе с магнитным пускателем ПО ни при каких обстоятельствах нельзя.
3. Защита электрического двигателя от перегрузки при аварийном заклинивании задвижки осуществляется путем размыкания контактов выключателя муфты конечного момента ВМ, который введен в общую цепь электропитания обеих индукционных катушек пускателей.
4. Максимальная защита гарантирует полную безопасность электродвигателя при возникновении кратковременной перегрузки и короткого замыкания. Осуществляется она в результате использования плавких предохранителей либо электромагнитных автоматических выключателей.

Защита электропривода при помощи устройства ПКП1

Для осуществления защиты электропривода задвижек на насосных станциях часто устанавливается специальный прибор ПКП1:

• ПКП1Т — контролирует текущие положения задвижки по току, который потребляется электроприводом, и времени ее движения.
• ПКП1И – контролирует текущие положения задвижки с помощью измерения периодов импульсов, поступающих с датчика. Он расположен на валу задвижки. При этом учитывается и число оборотов вала.

Прибор ПКП1 необходим для управления затворами и задвижками в больших насосных станциях и городской системе «Водоканал», а также для обеспечения защиты их механизмов и электроприводов в случае внезапного заклинивания без применения концевых выключателей.

Схема насосной станции с установленной защитой

Главные защитные функции прибора:

• Автоматическое отключение электропривода при достижении крайнего положения задвижкой без применения концевых выключателей.
• Осуществление индикации и контроля текущего положения задвижек в %.
• Аварийная остановка управления и подача сигнала «Авария» в момент проскальзывания механизмов электропривода либо заклинивания задвижки.
• ПКП1 снабжен двумя выходными реле, управляющими задвижкой, двумя реле для имитации срабатывания концевых выключателей и реле для подачи аварийного сигнала.

Кроме того, по желанию потребителя в ПКП1 может быть установлен модуль интерфейса взаимодействия с ЭВМ RS-485 либо модуль, который создает унифицированный токовый сигнал (4-20 мА), который пропорционален степени открытия створки задвижки.

Для настройки этого прибора непосредственно на объекте, с помощью чертежа задают временные параметры движения задвижки и варианты определения ее концевых положений.

Если нам известен рабочий ток электродвигателя, то необходимо просто задать параметры защитного выключения. Эти параметры будут на долго сохранены в энергонезависимой памяти прибора и останутся неизменными даже при отключении питания. Программирование прибора осуществляется кнопками, которые располагаются на передней панели. Чтобы предотвратить несанкционированный доступ к изменениям установленных параметров, имеется специальная защита.

Автоматизация электропривода задвижки может использоваться не только на крупных промышленных предприятиях и в городских сетях водоснабжения, но и в больших по площади домохозяйствах. Эта система обеспечит качественный контроль различных параметров в системе отопления или водоснабжения. Если на вашем участке есть несколько строений, объединенных единой водопроводной сетью, то автоматизация вам не повредит.

Задвижка с электроприводом | Энергоматика

Задвижка с электроприводом – современное запорное устройство, которое успешно применяется в системах горячего и холодного водоснабжения, а также и в других. К примеру, кондиционирование и отопление и иные технологичные системы, где не предусмотрено использование агрессивных жидкостей, нуждаются в таких запорах, поскольку именно такое решение позволят добиться максимально эффективной работы. Кроме всего вышесказанного, задвижка с электроприводом позволяет настроить работы в ручном и в автоматическом режимах, зачастую даже с дистанционным управлением, что, несомненно, удобно и безопасно.

Выбор типа привода (с пружиной или без) осуществляется в строгом соответствии с требованиями конкретной системы, однако есть и другие параметры, влияющие на него: перекрываемое давление, условия окружающей среды, наличие управляющего сигнала и т.д.

Принцип работы задвижки, оснащенной приводом

Задвижка с электроприводом работает по известному и простому принципу поворотного диска, в задачи которого вменяется своевременное и надежное сдерживание потока воды или другой жидкости. Так, диск занимает строго перпендикулярное положение относительно оси потока, причем делает это после получения соответствующего сигнала. В разных конфигурациях возможны варианты оснащения возвратной пружиной, но есть модели и без нее.

Рабочий механизм расположен внутри корпуса, состоит он из двух (как правило) седел, установленных либо параллельно, либо под углом относительно друг друга. Для надежности в положении «закрыто» присутствуют специальные уплотнители, которые осуществляют дополнительную герметизацию затвора.

Сам затвор также движется, только само движение осуществляется за счет штока или шпинделя (в разных моделях отличается). Шпиндель же в комплекте с ходовой гайкой – это не что иное, как резьбовая пара, в задачи которой вменяется осуществление рабочего перемещения самого затвора в необходимых вариантах.

Используемые материалы

Как правило, производители предлагают базовые материалы, из которых по технологии могут изготавливаться задвижки:

• Сталь (нержавеющая и оцинкованная)
• Чугун 
• Латунь
• Бронза

Все материалы имеют свои достоинства и недостатки, но на работу самой задвижки в технологическом смысле материал изготовления не влияет. Руководствуясь теми или иными соображениями, можно выбирать латунные или бронзовые варианты только лишь при существующих жестких ТУ системы, к тому же, задвижки из этих материалов производители предлагают в муфтовом исполнении. Такой тип запорных узлов с электроприводом имеет гораздо более скромное распространение, а это значит, что и выбирают их реже, чем чугунные и стальные. Имеет значение и стоимость, и надежность в работе, и отсутствие различных нареканий.

Варианты приводов

Электрические приводы, который используются в данном типе арматуры, производятся в условиях современного производства. Жесткие ГОСТы подразумевают:

• определенные климатические параметры, 
• высокий уровень защиты от взрыва, 
• муфту, которая имеет ограничение крутящего момента и бывает разных типов.

Во многом выбор привода обусловлен тем, где будет работать конструкция – в помещении, под навесом или же под открытым небом.

Климатические особенности, соответствующие ГОСТу 15150-69, отображаются в маркировке:

• температурные параметры от плюс сорока градусов и до минус сорока пяти обозначаются литерой «У» с цифрами 1 или 2;
• температура от + 40 до – 60 имеет иную маркировку – УХЛ и цифрами 1 и 2;
• температура от + 50 до минус десяти – литера «Т» с цифрами 1 и 2. 

При этом существует и определенный запас, ведь испытания подтверждают отличные показатели работы электроприводов УХЛ1 и УХЛ2 в задвижках при температурном пороге в – 70 градусов, точно также, как приводы Т1 и Т2 работают при + 60 оС. Узел с электроприводом отвечает за свой участок работы, однако он всегда важен в общем списке поставленных задач.

В современных приводах существует два типа управления – ручное механическое и дистанционное при помощи пульта. И то, и другое управление обладают надежностью, а различаются лишь некоторыми производственными особенностями и комфортом.

Электропривод в задвижке отвечает за такие действия:

• Своевременно закрыть и открыть механизм, удерживать его в промежуточных положениях, если этого требует технологический процесс. 
• Автоматически отключать узел в случае аварийных ситуаций, а также при достижении крайних положений.
• Сигнал на пульте (в случае с дистанционным управлением), оповещающий о крайнем положении запорного устройства задвижки. 

Задвижка с электроприводом, которая подобрана точно под стандарт, обладает не только надежностью, но и удобством в эксплуатации, без чего невозможна нормальная эксплуатация. Помимо качественных материалов и технологий современный потребитель всегда выбирает отличные эксплуатационные качества и приемлемые цены.

Где применяются задвижки с электроприводом

Основное место применения  – это системы водопроводов, кондиционирования, отопления и прочие, где в обязательном порядке необходимо автоматизировать процесс, а также добавить к этому возможность удаленного управления. Зачастую автоматический режим необходим и там, где такие узлы устанавливаются в сложных в обслуживании труднодоступных местах.

Задача выбора конкретной модели осложнена, если доступ к ней затем будет ограничен, то есть, необходимо выбрать наиболее подходящий вариант, рассчитать срок беспроблемной работы задвижки. Если техническое обслуживание будет очень сложным, то оно, несомненно, будет экономически невыгодным, что сделает всю сеть, в которой установлена задвижка, нерентабельной.

Еще один параметр, который обязательно требует именно такой конструкции – системы с большими диаметрами условного прохода. Здесь подразумевается, что для открытия и закрытия совершается впечатляющее количество оборотов, а значит, нет возможности обеспечить быстрое перекрытие потока. Автоматизация в данном случае позволит отстроить работу всей систем ы в нужных границах, что приведет и к экономической эффективности, и к соблюдениям существующих норм безопасности.

 

Технические характеристики

Наименование параметра	Значения параметров
Тип задвижки	30с941нж Ду 50	30с941нж Ду 80	30ч906бр Ду 100	30ч906бр Ду 150	30ч906бр Ду 200
с электроприводами производства ОАО «ЗЭиМ»
Марка электропривода	ПЭМ-А11				ПЭМ-Б5
Диапазон настройки крутящего момента на выходном валу, Н.м.	70 – 110				100 – 300
Число оборотов выходного вала, об., min – max	10 – 45				6 – 45
Частота вращения выходного вала, об./мин.	24 ± 4,8				50
Напряжение и чистота питания	380 В, 50 Гц
Мощность электродвигателя, Вт	250				1100
Масса электропривода, кг, не более	22				41
Степень защиты	IP 55
с электроприводами производства ОАО «Тулаэлектропривод»
Марка электрического привода	Н-А2-11				Н-Б1-11
Номинальный крутящий момент на выходном валу	60 – 100				100 – 300
Число оборотов выходного вала, об., min – max	10 – 45				6 – 36
Частота вращения выходного вала, об./мин.	24				50
Напряжение и чистота питания	380 В, 50 Гц
Мощность электродвигателя, Вт	250				1700
Масса электропривода, кг, не более	17				53

 

Схема задвижки с электроприводом

 

 

Вернуться обратно 

 

Управление задвижками: маховик, редуктор, электропривод

Задвижки – популярная запорная арматура, которая применяется на трубопроводах, транспортирующих разнообразные газы и жидкости. Рабочий орган такого устройства (клин, шибер) движется перпендикулярно потоку, перекрывая просвет трубы. Задача управления задвижкой – максимально быстро, но плавно опустить или поднять этот элемент. А как она решается, мы рассмотрим ниже.

Главные требования к управлению задвижкой

Управляя работой такой арматуры, важно соблюсти следующие условия:

1. Клин задвижки должен находиться в положении «открыто» или «закрыто». Такая арматура не может использоваться для регуляции силы потока. Если ее рабочий элемент слишком долго будет пребывать в полузакрытом состоянии, сила потока его деформирует. После этого задвижку невозможно будет ни герметично закрыть, ни полностью открыть. Поэтому процесс открывания и закрывания устройства должен быть по возможности быстрым.
2. Слишком резкое перекрывание или открывание задвижки также нежелательно. Это может привести к гидроудару в системе, особенно если речь идет о трубе большого диаметра, по которой поток движется с высокой скоростью. Чтобы избежать проблем, рабочий элемент задвижки необходимо перемещать плавно.
3. На трубах больших диаметров и с высокими скоростями потока для управления задвижкой требуются серьезные усилия. Это трудно, а иногда и просто невозможно сделать вручную, при помощи обычного маховика. Чтобы облегчить и упростить задачу, в таких случаях для управления арматурой приходится использовать механические редукторы или разнообразные приводные механизмы. Ниже мы рассмотрим механизм действия этих устройств.

Ручное управление при помощи маховика. Механический редуктор

Классическим управляющим элементом задвижки является маховик. При его вращении усилие передается на шпиндель арматуры, который поднимается или опускается и, соответственно, поднимает или опускает затвор. Шпиндель у задвижки может быть выдвижным или невыдвижным. В первом случае он поднимается над маховиком настолько, насколько поднят клин. У задвижек с невыдвижным шпинделем эти перемещения происходят внутри корпуса.

Если из-за большого диаметра трубы вращать обычный маховик становится трудно, на задвижку устанавливают механический редуктор. Он преобразует усилие так, что управляющий маховик можно легко повернуть без больших затрат энергии. Такое устройство позволяет облегчить работу с арматурой, не применяя приводов.

Приводные механизмы для управления задвижкой

Для открывания и закрывания арматуры используются:

• электроприводы;
• гидроприводы;
• пневматические приводы.

Эти механизмы не только облегчают управление задвижками больших диаметров, которые требуют существенных усилий для перемещения рабочего элемента. Они нередко используются и с арматурой небольшого Ду. Дело в том, что приводные механизмы позволяют организовать дистанционное управление задвижкой или автоматизировать процесс открывания и закрывания устройства, связав его с любыми рабочими параметрами системы (давлением, температурой, расходом среды, состоянием насосов и пр.). Чаще всего при автоматизации задвижек используют электропривод, так как он проще в установке и управлении.

Электропривод задвижки: принцип работы и автоматизация

Основным элементом электроприводного механизма является асинхронный двигатель. Его усилие при работе передается по цепи от выходного вала на червячный редуктор и далее на выходной винт задвижки. Этот винт опускается или поднимается, а вместе с ним опускается или поднимается затвор арматуры.

Чтобы вовремя остановить работу двигателя, в электроприводе разработан механизм микровыключателей КВО и КВЗ. От выходной шестерни редуктора вращение передается дискам с кулачками. При открывании задвижки кулачки поворачиваются вправо и переключают контакты КВО, при закрывании арматуры – наоборот, кулачки движутся влево и переключают КВЗ. Диски с кулачками размещены так, что микровыключатели срабатывают в момент, когда затвор достигает крайнего положения. КВО переключается при полном открытии задвижки, КВЗ – при полном закрытии. Таким образом, двигатель не может остановиться, если затвор находится в полуоткрытом состоянии, что предупреждает деформацию рабочего элемента потоком.

Режимы управления

Электроприводом задвижки можно управлять в трех режимах:

• дистанционном;
• автоматическом;
• наладочном.

Если необходимо управлять работой задвижки на расстоянии, например, с диспетчерского пульта, выбирают дистанционный режим работы. Чтобы перевести привод в этот режим, нужно:

• переключатель 1ПУ установить в положение «Дистанционный»;
• тумблер 2ВБ переключить в положение «Включен»;
• тумблер 1ВБ установить в положение «Выключен».

Управление питанием осуществляется через выключатель В.

Электрическая схема работы привода в дистанционном режиме

Управление задвижкой с электроприводом происходит следующим образом (на примере открытия арматуры):

1. Оператор нажимает кнопку 1КУ.
2. Включается реле 1РП.
3. Замыкается цепь питания катушки пускателя ПО.
4. Пускатель включается и запускает электродвигатель.
5. Во время работы двигателя затвор поднимается и задвижка открывается.
6. При достижении затвором крайнего верхнего положения поворачиваются диски с кулачками и срабатывает микровыключатель КВО.
7. На КВО размыкается контакт КВО1, и пускатель ПО выключается. Вместе с ним останавливается и двигатель привода.
8. Одновременно с размыканием КВО1 происходит замыкание КВО2, который включает сигнальную лампочку ЛО. Она сообщает оператору, что задвижка открыта.

На этом процесс открытия арматуры завершается. Закрытие задвижки происходит аналогично, после нажатия кнопки 2КУ. В конце движения затвора срабатывают контакты КВЗ и загорается лампочка ЛЗ.

Кроме описанных цепей, в электроприводе задвижки существует и простейшая система сигнализации. Она основана на полупроводниковых диодах и сообщает о полном открытии или закрытии затвора посредством лампочек ЛО и ЛЗ.

Автоматический режим работы электропривода

Управление задвижкой может осуществляться автоматически, без участия оператора. Для перевода электропривода в автоматический режим нужно:

1. Переключатель 1ПУ установить в положение «Автомат»;
2. Выключатель ВК переключить в положение «Включен»;
3. Тумблер 1ВБ установить в положение «Выключен»;
4. Тумблер 2ВБ переключить в положение «Включен».

Механизм работы электропривода в автоматическом режиме похож на таковой при дистанционном управлении. Только замыкание контактов 1РК и 2РК происходит не при нажатии кнопки, а через подачу соответствующей команды со схемы контроля. Далее включается пускатель ПО (при открытии задвижки) или ПЗ (при закрытии) и запускается работа электродвигателя. Результат выполнения команды отображается загоранием сигнальных лампочек ЛО или ЛЗ.

Наладочный режим работы электропривода

Данный режим используется не для управления задвижкой, а для наладки работы электропривода после монтажа или ремонта устройств. Для перевода механизма в наладочный режим нужно:

1. Тумблер 1ВБ установить в положение «Включено»;
2. Автоматический выключатель АВ включить (он подает в схему управления питание).

Для открывания задвижки нажимается кнопка 4КУ. После ее нажатия питание подается на пускатель ПО. Он осуществляет следующее:

• Замыкает контакт ПО1 (он находится в цепи самоблокировки). Замыкание способствует запоминанию команды.
• Размыкает контакт ПО2 (расположен в цепи взаимной блокировки). Это предотвращает подачу ложной команды.
• Замыкает три контакта ПО3, в результате чего включается двигатель. Он поднимает рабочий элемент задвижки.

При полном открытии задвижки кулачок диска размыкает контакт КВО, что отключает пускатель ПО. Двигатель останавливается, и затвор прекращает движение. Закрытие задвижки происходит аналогично, но после нажатия кнопки 5КУ.

Защита в схеме электропривода задвижки

При управлении задвижкой могут возникать нештатные ситуации. Чтобы предупредить аварии на трубопроводе и поломки электроприводного механизма, в его схеме предусмотрена защита нескольких типов:

• Кнопка 3КУ – аварийное ручное выключение двигателя.
• Нулевая защита (минимального напряжения). Срабатывает при отключении или критическом снижении напряжения в сети. Предупреждает самозапуск двигателя при внезапном восстановлении напряжения.
• Электрическая блокировка. Не допускает одновременного срабатывания пускателей ПО и ПЗ. Осуществляется простым включением размыкающего контакта ПЗ в цепь питания ПО и наоборот.
• Защита от перегрузок. Предупреждает перегрузку двигателя в случае заклинивания задвижки. При возникновении проблемы размыкаются контакты микровыключателя ВМ (это выключатель муфты предельного момента). Микровыключатель, находящийся в общей цепи питания ПО и ПЗ, отключает оба пускателя и прекращает работу двигателя.
• Максимальная защита – от высоких кратковременных нагрузок и тока коротких замыканий. Срабатывает благодаря плавким предохранителям или электромагнитным расцепителям.

Кроме того, в схеме электропривода задвижки предусмотрены устройства защиты и управления ПКП1Т, ПКП1И и др. Они позволяют останавливать электропривод без задействования концевых выключателей, следить за текущим положением затвора, прекращать работу привода в аварийных ситуациях. Также в ПКП1 можно вмонтировать модуль интерфейса для осуществления электронного управления. В этом случае появляется возможность запрограммировать электропривод на работу с нужными параметрами в различных условиях или в разное время.

Таким образом, управлять задвижками можно по-разному, но электроприводной механизм позволяет осуществлять управление наиболее легко и точно. Если вы хотите купить задвижку с электроприводом, обращайтесь в «Компанию Север». Наши специалисты проконсультируют вас по всем вопросам относительно управления арматурой и помогут подобрать устройство с нужным приводным механизмом.

 

Автоматизация электрозадвижки пожаротушения: нормы, схемы

Anna 31.12.2019

Здравствуйте, уважаемые читатели.

В настоящей статье мы с вами разберемся, как происходит автоматизация электрозадвижки пожаротушения.

Как работает эта запорно-регулирующая арматура при установке на ВПВ или резервуар,

по каким нормативам выполняется установка, и как должен осуществляться

запуск электрической задвижки на трубопроводе.

Узнаем, что нужно для выполнения проекта автоматизации задвижки.

Содержание статьи

Автоматизация электрозадвижки пожаротушения

Собственно, для чего она нужна?

Чтобы регулировать поток огнетушащего вещества в трубопроводе, открывать и перекрывать напор воды.

А зачем задвижке привод, не достаточно ли ручного управления?

Не достаточно.Электрозадвижка пожаротушения применяется во многих случаях, например:

• если водопровод расположен в труднодоступной либо опасной для человека зоне;
• когда на объекте необходимо автоматическое регулирование водного напора;
• на месте с затруднительным использованием ручного управления.

Электрический привод также поможет фиксировать неполное открытие задвижки,

нарушение режима работы, определять ее фактическое состояние.

 

Что по нормативу

Любой сложный механизм регламентирован нормативной документацией.

Давайте посмотрим, друзья, какие нормы регулируют порядок работы электрической задвижки при тушении пожара.

1. СП 5.13130.2009 (пункт 12.3.6): сигналы о неполадке электрической цепи, которая управляет задвижкой, и о неполном открытии ЗРА подаются по месту нахождения задвижек, если последние смонтированы вне помещения насосной.
2. СП 10.13130.2009 (пункт 4.2.7): открытие ПК и электрической задвижки или пуск насосных установок должны выполняться одновременно.
   То есть, ЗРА обязательно должны переходить в открытое положение при задействовании основных компонентов противопожарной системы.
3. СП 30.13330.2016 (пункт 7.2.9): на линии обвода счетчика запорная арматура оборудуется электрическим приводом для возможности ее запуска дистанционно вручную либо автоматически.
   Электрозадвижка здесь будет незаменима.
4. ГОСТ 5762—2002 (раздел 4): приводит минимально допустимые диаметры проходного сечения, размеры и прочие параметры задвижек.
5. ГОСТ Р 53325-2009: описывает пожарную автоматику.
6. ГОСТ 12821-80: регламентирует стальные приварные фланцы, потребуется при монтаже.
7. ГОСТ 9698-86: расскажет все о задвижках.

Помимо этого, СП 5 предписывает нам обязательный контроль запорно-регулировочной арматуры.

В этом есть смысл. Если, к примеру, у нас задвижка заклинила?

А при пожаре обязательно надо ее открыть.

Это может обернуться сильным промедлением и, следовательно, катастрофой.

 

Сфера применения

Где мы можем использовать ЗРА с электродвигателем?

Перечислим, друзья, основные виды объектов, где применяется электрозадвижка для системы пожаротушения.

• Общежития и жилые дома с количеством этажей от 12-ти и больше.
• Административные постройки высотностью от 6-ти этажей.
• Общественные здания (за исключением учреждений МБОУ).
• Театры, клубы, кинотеатры (кроме сезонных) и другие сооружения, где ведется видеозапись.
• Бытовые строения в промышленности общей кубатурой от 5000 м³ (кроме тех помещений, в которых запрещено использовать воду для тушения пожара).

Кроме этого, электрозадвижка обязательно монтируется на трубопроводе, который связан с АУПТ.

Сигнал о пожаре приходит на пульт от детекторов либо от кнопки тревоги,

а затем посылается ПКП на прибор, управляющий электрической заслонкой.

ЗРА ставится на трубу диаметром 1,5-200 см.

Хотя фактически их обычно устанавливают на трубу с диаметром от 5 см.

 

Типы электрозадвижек

Узнаем, какой бывает электрозадвижка для пожаротушения по своему исполнению,

и как она работает в зависимости от этого исполнения.

• Поворотная.
  В этой конструкции напор воды перекрывает заслонка, расположенная внутри самой трубы.
• Клиновая.
  Поток огнетушащего вещества перекрывается плоской заглушкой, установленной на трубе ортогонально движению потока.
• Шланговая.
  Перекрытие потока происходит за счет сильного сдавливания шланга.
• Параллельная.
  Различают двух- и однокольцевые задвижки. Проток воды закрывается при попадании дисков в пазы.

 

Наиболее часто в системах ВПВ применяется автоматизированная задвижка клинового исполнения.

Кроме этого, задвижки с электроприводом выпускаются в нормальном или взрывозащищенном исполнении.

Второй фактор классификации – модель управления приводом.

Выделяют следующие типы.

• Многооборотная.
  Такая задвижка перекрывает водяной поток не только открытой/закрытой позиции, но и фиксирует заслонку еще в некоторых других положениях для регулирования водного протока.

• Взрывозащитная.
  Ее конструкция усилена для защиты от чрезвычайной ситуации,
  к примеру, если по трубе у нас течет взрывоопасное вещество (химические, нефтегазовые предприятия).

• Интегрированная.
  Электрозадвижка с детекторами контроля протока.
  Это может быть уровнемер, который непрерывно замеряет уровень жидкости, или сигнализатор, определяющий заданное положение уровня воды в трубной разводке.С их помощью автоматически регулируется положение заслонки путем отправки сигнала на ПКП после анализа ситуации на участке ВПВ.

Отметим, что при установке электроарматуры на пожарный резервуар нельзя применять датчики уровня воды.

По крайней мере, они должны быть отключены.

Здесь как раз можно воспользоваться сигнализатором, сообщающим об изменении уровня воды в резервуаре.

 

Как маркируется задвижка

Какое обозначение присуще этой арматуре?

Электрозадвижка для систем пожаротушения маркируется в соответствии

с таблицей фигур ЗРА, принятой в конце XIX века.

Схема для определенной маркировки представлена на следующем рисунке.

Приведем расшифровку буквенно-цифрового обозначения задвижки для ПТ с кодом 30с941нж.

• «30» – вид ЗРА (задвижка).
• «с» – материал изготовления (углеродистая сталь).
• «9» – вид привода (электромотор).
• «41» – номер ЗРА от производителя.
• «нж» – из чего изготовлен уплотнитель (легированная сталь).

Помимо этого, большую роль играет условный диаметр водопровода (DN).

Единица измерения – миллиметры.

К примеру, DN65 это труба с диаметром 65 мм.

Это может быть пожарный ввод, диаметр которого не должен быть меньше DN50.

Заметим, что этот показатель может отличаться на доли миллиметра, поэтому и назвать его точным нельзя – только условный.

Другой параметр – предел давления для нормальной работы электрозадвижки (PN).

Так, PN20 сообщает нам, что ЗРА будет нормально работать, если давление системы 20 Бар.

Что у нас получается?

Помимо основного обозначения важным является тип электрозадвижки по исполнению и параметр DN.

Зависимо от этого выбирается тип электропривода для задвижки.

Если одна диаметр одной трубы 120 мм (например, городской водопровод),

а другой 460 мм, то, конечно, на них надо устанавливать разные электроприводы.

 

Как работает электрозадвижка

А как сделать из обычной задвижки электрическую?

Довольно просто.

Путем добавления к ее конструкции червячного редуктора и асинхронного двигателя.

Вращательное движение вала от двигателя сообщается редуктору, который активирует задвижку.

Поэтому электрозадвижка в пожаротушении позволит запирать

и отпирать заглушку дистанционно с прибора управления.

Схема устройства электрозадвижки приведена на рисунке ниже.

Определиться с конструктивным исполнением задвижки нам помогут нижеприведенные факторы.

• Давление системы в рабочем состоянии.
• Агрессивность водного потока.
• Окружающая среда.
• Меры необходимой безопасности.

Электрозадвижка с электроприводом для пожаротушения позволяет

проектировщикам выполнять сложные трубопроводные развязки, когда не требуется участие диспетчера.

Надо отметить, как работают электрозадвижки при установке на пожарный резервуар – на входе от пожарного кольца. Здесь нам как раз помогут датчики уровня воды. Когда вода в резервуаре опускается ниже установленной отметки, то датчики дают сигнал на открытие задвижек. И, наоборот, при наполнении резервуара, уровнемеры приказывают задвижкам закрыться, во избежание переполнения резервуара.

Привод запорно-регулировочной арматуры имеет концевой выключатель.

Он определяет положение электрозадвижки в настоящий момент.

При положениях «закрыто» и «открыто» от выключателя на центральный пульт управления поступает информационный сигнал.

Если задвижку заклинит, либо она окажется в месте перекрытия других предметов,

то ограничительная муфта защитит водопровод и все узлы сети от повреждений.

Схема расключения электрозадвижки без учета детекторов давления представлена на картинке.

Здесь сигналы, идущие от концевых переключателей, останавливают электродвигатель.

Запорная арматура находится, соответственно, в открытом либо закрытом положении.

Привод открывает заслонку до тех пор, пока кто-то не нажмет «СТОП» или концевые выключатели не разомкнут контакт K2.2.

Он отвечает за остановку механизма в открытом положении.

Также схема работает и при закрытии.

В среднем или открытом положении заслонка открывается до тех пор,

пока не нажали на «СТОП» или концевой выключатель SQ2 не разомкнет контакт K1.2,

контролирующий работу при закрывании.

 

Управление задвижкой

Крупные предприятия имеют шкаф управления затвором (ШУЗ),

который управляет работой электрозадвижки с трехфазным или однофазным двигателем.

Изготавливается по ГОСТ Р 53325-2009, имеет свою маркировку.

Можно выбрать способ управления шкафом: передний фронт или уровень.

Комплектация ШУЗ:

• управляющие элементы;
• система автоматики;
• световая сигнализация.

Основные функции ШУЗ можно привожу ниже.

1. Защита электрического двигателя.
2. Дистанционное управление заслонкой (при необходимости).
3. Выбор режима управления.
4. Выключение электродвигателей при его аварии.
5. Фиксирование и отображение на дисплее состояния электродвигателя.
6. Показ положения задвижки и передача сигналов.

Водяное пожаротушение часто применяет шкаф для управления электрозадвижкой.

Это облегчает ее запуск и сокращает время на открытие/закрытие заслонки для выхода ОТВ.

Для выбора режима управления на передней панели шкафа предусматривается два отдельных переключателя.

ШУ электрозадвижкой должен быть запитан от ИБП.

А в каком положении находится заслонка в разных режимах работы автоматики?

При работе автоматической системы тушения пожара ЗРА находится в открытом положении.

В стационарном режиме задвижка закрыта и опломбирована.

Опломбирование проводится водоканалом во избежание кражи воды при монтаже задвижки или после срабатывания.

Здесь возможна одна проблема: при ложном срабатывании системы ПС задвижка откроется и пломба слетит.

Потребуется заново ставить пломбу. Но порядок есть порядок, и надо ему следовать.

 

Правила монтажа

Как мы устанавливаем электрозадвижку для автоматического пожаротушения?

Сначала проверяем ее работоспособность.

• Смазать или промыть клин.
• Полностью закрыть задвижку.
• Перевести в открытое состояние до упора.

Если она отработала, как надо, проверьте трубопровод на отсутствие посторонних предметов.

Также до установки обязательно убедитесь, что значения показателей DN и PN (особенно оно) электрозадвижки соответствуют проектным величинам. С ответным фланцем задвижка скрепляется болтами заданного диаметра, зависимо от DN.

Местонахождение фланцев и число болтов для крепления соответствуют ГОСТу 12821.

Затем можно смело начинать монтаж.

1. Ставим электрозадвижку на свое место.
2. Выполняем крепление арматуры.
3. Устанавливаем электропривод.
4. Монтируем блок управления (ШУЗ).

Срок гарантии электрозадвижки для установок пожаротушения не меньше 2-х лет, срок эксплуатации 10 лет.

Прибор рассчитан на минимум 2500 циклов работы.

Но если правильно выбрать PN, изделие может прослужить значительно больше.

 

Что запомнить

Традиционно, дорогой читатель, перечислим основные утверждения нашей статьи,

которые желательно помнить.

• Электрозадвижка пожаротушения устанавливается на пожарный трубопровод.
• В дежурном режиме задвижка закрыта и опломбирована, в рабочем открывается.
• Для автоматизации работы электрозадвижки используется ШУЗ.
• При монтаже задвижек на пожарный резервуар можно использовать сигнализатор.
• Выделяются многооборотные, взрывозащитные и интегрированные задвижки.
• Два вида пуска электропривода: дистанционный (от кнопки в шкафу управления) и автоматический (от системы ПС).
• При выборе и монтаже особенно обращайте внимание на показатели DN и PN изделия.

Скачать проект

А читателям, подписавшимся на наш блог, предлагаем вниманию проект и подробную технологическую схему электрозадвижки ПТ.

Подписывайтесь и рекомендуйте блог своим друзьям.

До встречи в следующей статье!

Понравилась статья ? Поделитесь с друзьями!