Запорная арматура с электроприводом

Электроприводы для управления запорной арматурой нашли наибольшее распространение по сравнению с другими приводами благодаря таким преимуществам, как простота и надежность конструкции, а также вследствие широкой оснащенности электроэнергией промышленности (рис. 2.36).

Рис. 2.36. Электрический неполнооборотный привод: 1— механический показатель положения; 2 — блок выключателей; 3 — электрическое подключение; 4 — механические ограничители; 5 — редуктор; 6 — втулки; 7 — присоединительные фланцы; 8 — ручное управление.

Применяются они на трубопроводах всех диаметров и любого назначения.

Электроприводы классифицируют по следующим признакам:

• По требованиям взрывобезопасности — в нормальном и взрывобезопасном исполнениях.
• По типу редуктора — с червячным, зубчатым и планетарным редукторами.
• По способу отключения в конечных положениях: механический с муфтой ограничения крутящего момента; электрический с реле ограничения максимальной силы тока; комбинированный (механический и электрический). В свою очередь муфта ограничения крутящего момента может быть одностороннего и двухстороннего действия. Кроме того, по способу срабатывания муфты могут быть: фрикционного действия; с подвижным червяком; с радиальным кулачком; с торцовым кулачком.
• По способу соединения со шпинделем запорной арматуры: втулкой с квадратом и втулкой с кулачками.

Электропривод устанавливают на запорной арматуре, применяемой на нефте- и газопроводах, а также на объектах тепловых и атомных электростанций, в химической промышленности и в других отраслях.

Электроприводы ранее изготавливались 2-х групп:

• Приводы с муфтой крутящего момента одностороннего действия (т. е. работают только на закрытие арматуры).
• Приводы с муфтой двустороннего действия. Эти приводы универсальны, могут управлять любой арматурой, выпускаются во взрывозащищенном исполнении, работают как на закрытие арматуры, так и на её открытие.

На сегодняшний день, в основном, выпускаются электроприводы 2-й группы.

В настоящее время выпускают электроприводы нового поколения, повышенной надежности с двусторонней муфтой ограничения крутящего момента общего назначения, взрывозащищенного исполнения. Для АЭС предназначаются электроприводы дистанционного и местного управления с запорной арматурой, устанавливаемой в закрытых помещениях и на открытых площадках.

На рис. 2.37-2.40 представлены различные виды приводов.

Рис. 2.37. Многооборотные приводы в комбинации с редуктором: а — комбинация с коническим редуктором; б — комбинация с червячным редуктором.

Рис. 2.38. Рычажные приводы: а — SA; б — LE.

Рис. 2.39. Прямоходные приводы: а — SA; б — LE.

Рис.2.40. Неполнооборотный привод: а — с управлением AUMATIC; б — с интегрированным управлением AUMA MATIC.

В нефтяной и газовой промышленности применяются взрывобезопасные электроприводы. Их можно эксплуатировать в закрытых помещениях, где могут образовываться взрывоопасные смеси газов или паров горючих жидкостей с воздухом, а также на открытом воздухе при температуре от минус 40 до 50 ºС.

На рис. 2.41 показана упрощенная схема работы электропривода.

Рис. 2.41. Упрощенная схема электропривода.

Принцип действия:

Оператор диспетчерской, эксплуатирующий участок трубопровода, нажатием кнопки управляет путевым выключателем, приводящим в действие электродвигатель, вращение от которого передается через редуктор на выходной вал привода. Последний вращает ходовую гайку или шпиндель арматуры.

Марки электроприводов: ВЗГ (ВЗТЧ-В); ВЧА (ВЧаТ1-В)...
Марки путевых выключателей: Б053-033;
ВП-701 (ВП701У2, ВП701/192).
Марки электродвигателей серии В: В63А4 (0,25 кВт)...
B100S4 (3 кВт)...
В132М4 (11 кВт)...

Электроприводы позволяют осуществлять:

• открытие и закрытие прохода арматуры с пульта управления и остановку запорного устройства арматуры в любом промежуточном положении;
• автоматическое переключение скорости движения для повышения крутящего момента в момент уплотнения, а также в других случаях, связанных с повышением момента сопротивления по ходу движения запорного органа задвижки;
• автоматическое отключение электродвигателя муфтой предельного момента при достижении запорным устройством арматуры крайних положений («Открыто», «Закрыто») и при аварийном заедании подвижных частей в процессе хода на открытие или закрытие;
• электрическую блокировку электроприводов с работой других механизмов и агрегатов;
• регулировку величины предельного крутящего момента.
• звуковую или визуальную сигнализацию крайних положений запорного органа арматуры;
• дистанционное управление запорной арматурой;
• автоматическое управление запорной арматурой;
• местное, а также дистанционное указание положения запорного органа арматуры;
• ручное управление запорной арматурой при отсутствии электроэнергии.

Электроприводы не требуют переключения из положения ручного управления на электрическое.

Система управления электроприводами позволяет:

• управлять группой приводов с использованием персонального компьютера;
• обнаружить аварийную ситуацию;
• накапливать информацию об объеме наработки циклов срабатывания арматуры;
• отображать информацию о текущем состоянии арматуры и самого привода на дисплее.

Встроенная система контроля и диагностики обеспечивает защиту двигателя при обрыве фазы, перегреве двигателя, превышении допустимого момента нагрузки.