Приводы трубопроводной арматуры
Один из основных направлений развития промышленного оборудования сегодня связан с растущей автоматизацией производственных процессов. Важной частью этого процесса является дистанционное управление трубопроводной арматурой, которая составляет значительную долю (10-15%) от общей стоимости технологических установок. Для успешного и эффективного решения этой задачи необходимо применение специальных электроприводов для трубопроводной арматуры.
В нормативных документах трубопроводная арматура определяется как техническое устройство, предназначенное для контроля потока рабочей среды путем изменения его проходного сечения. Чтобы обеспечить эффективное управление, сама арматура должна быть хорошо управляемой и оснащена соответствующими средствами.
Управление процессами, связанными с трубопроводными магистралями, стало значительно более эффективным с появлением приводов. Они открыли принципиально новые возможности для создания масштабных многокомпонентных технологических систем, состоящих из десятков, сотен и тысяч единиц арматуры, объединенных в единую систему. Благодаря наличию приводов арматуру начали устанавливать в труднодоступных и неудобных местах.
Внедрение механизированного привода имело огромное значение для промышленности, и это можно проиллюстрировать на примере задвижек Dn 500, 600 и 700 мм в начале XX века. Оснащение этих задвижек электроприводами сократило время их закрытия с полутора часов до полутора минут, что составляет уменьшение времени в пятнадцать раз.
Привод и исполнительный механизм
В технике термин "привод" относится к устройству, которое приводит машину в движение. Под этим определением может пониматься как совокупность компонентов, необходимых для этого, включая двигатель, передачу силы, систему управления, так и сама передача. Например, ременной привод. Часто термин "привод" и "электрический привод" используются как синонимы для обозначения привода, основанного на использовании электрического двигателя.
Привод трубопроводной арматуры ─ это устройство предназначенное для управления запорной арматурой, которое обеспечивает перемещение запирающего элемента и создает усилие для обеспечения герметичность затвора. Если рассматривать привод, как совокупность устройств, стоит выделить два основных редуктор и силовой элемент.
Силовой элемент преобразует потребляемую приводом энергию в усилие, приводящее к перемещению соединенного с затвором штока (шпинделя).
Взаимодействие привода с трубопроводной арматурой может быть непосредственным или через переходник (редуктор), который позволяет увеличить крутящий момент и уменьшить частоту вращения привода. В электроприводах предназначенных для трубопроводной арматуры могут быть задействованы редукторы разных конструкций ─ волновые, зубчатые, спироидные, комбинированные, конические, планетарные, цилиндрические, червячные.
В приведенном выше определении привода трубопроводной арматуры был упомянут только запирающий элемент, и ничего не сказано о регулирующем элементе. Это не случайно. Приводы регулирующей арматуры, частью конструкции затвора которой является регулирующей элемент, получили отдельное название ─ исполнительный механизм.
Привод трубопроводной арматуры играет важную роль в управлении арматурой, обеспечивая перемещение запирающего элемента и создавая необходимое усилие для обеспечения требуемой герметичности затвора.
Приводы для трубопровода имеет следующую классификацию: возвратно-поступательные, неполнооборотные, многооборотные, местные, дистанционные
Различают три больших «класса» устройств: возвратно-поступательные (прямоходные, линейные), неполнооборотные и многооборотные.
Возвратно-поступательные (прямоходные, линейные) применяется в системах с задвижками имеющих жесткий и упругий клин, а также параллельных шланговых, включая запорные и мембранных клапаны выходной элемент который производит возвратно-поступательные движения.
Для преобразования вращательного движения привода в возвратно-поступательное движение запирающих или регулирующих элементов часто используется ходовая гайка или резьбовая втулка.
Неполнооборотные приводы обеспечивают вращение выходного кинематического звена на менее чем один оборот. Обычно это поворот на 90 градусов, хотя иногда может быть и больше. Такие приводы применяются для управления шаровыми и другими типами кранов, а также дисковыми затворами.
Многооборотные приводы обеспечивают выходной элемент с более чем одним поворотом.
Механический привод может быть установлен непосредственно на арматуре (местный привод), где он крепится к крышке или верхней части корпуса, либо размещаться отдельно от арматуры (дистанционный привод).
Однако наиболее важным критерием классификации приводов трубопроводной арматуры является источник энергии, которую они используют. В зависимости от потребляемой энергии приводы могут быть ручными, гидравлическими, пневматическими, электрическими, электромагнитными или комбинацией этих типов.
Привод трубопроводной арматуры, который использует сжатый газ и гидравлическую энергию, известен как пневмогидропривод, а привод, использующий электрическую и гидравлическую энергию, называется электрогидравлическим приводом.
