Кран шаровой с электроприводом

Кран шаровой с электроприводом основные понятия и виды

Развитие и усложнение схем управления потоками жидкостей и газов в промышленности и коммунальном хозяйстве потребовало автоматизации процессов открытия-закрытия шаровых кранов за счет электрификации приводов. Шаровые краны, с двумя или тремя отводами, относятся к двухпозиционному типу запорной арматуры (открыто/закрыто) и не применяются для регулирования, что определяет конструкцию электрического привода.

Требования к электроприводу шарового крана:

• Электробезопасность и отсутствие искрообразования.
• Надежность срабатывания
• Точность позиционирования.
• Удобство монтажа, эксплуатации и обслуживания.
• Контролируемость положения шара.
• Дублирование функций управления.

Область применения шаровых кранов с электроприводом ограничена условным проходом (ДУ) до 50 мм и рабочим давлением (DN) до 20…25 бар. Мощность электродвигателя находится в диапазоне 3…15 Вт. Требования к герметичности обеспечиваются за счет геометрии шара и уплотнения седла, их взаимного расположения и усилия прижима уплотнения к шару. С увеличением рабочего (номинального) давления и/или диаметра трубопровода усилие прижима необходимо увеличивать, что приводит к росту сил трения. Значительные силы сопротивления повороту усложняют и утяжеляют конструкцию привода, а также требуют повышения мощности электродвигателя. Для давления до 10…15 бар при ДУ до 20 мм шестерни привода изготавливают из прочной пластмассы (ABS, EPDM).

Типы электроприводов

Несмотря на ограничения по диаметру, давлению и мощности привода, шаровые краны широко применяются в промышленной и гражданской сферах. Точность позиционирования обеспечивается за счет упоров, концевых датчиков и/или микроэлектроники сервопривода.

Возврат в исходное положение осуществляется за счет:

• упругого элемента (пружины);
• электролитической емкости (конденсатора);
• реверсирования с помощью электронных устройств (смена полярности или переключение входа на двигателе);
• вращения шаровой пробки в одном направлении.

Способ возврата в исходное положение выбирается в зависимости от требований технологии, безопасности и особенностей эксплуатации.

Электропривод шарового крана

Для приведения в действие механизма поворота, с зубчатой и/или червячной передачей, шаровой пробки применяется мотор-редуктор мощностью 5…10 Вт. Для визуального контроля положения применяется флажок, для электронного — группа контактов или потенциометр. Для питания двигателя используется AC/DC напряжением 12В, 24В, 220В (Вольт). Для управления привода с переменным рабочим напряжением и/или передачи данных о положении пробки применяется трехпроводная линия. Существуют схемы управления по двухпроводной линии. Сигналом к работе служит подача напряжения нужной полярности и/или срабатывание логической электронной схемы. Электропривод должен обеспечивать возможность переключения в ручном режиме в случае отказа электрической части (рычаг или быстрый демонтаж для доступа к штоку шаровой пробки).

Крутящий момент привода обеспечивает сдвиг, с учетом "закисания" при длительной эксплуатации без движения, плавное вращение шара и остановку без доворота по команде концевого датчика или микропроцессора. Диапазон мощностей — 4…15 Вт для кранов с ДУ 10…50 мм, работающих под давлением до 25 бар.

Сравнительно небольшая мощность и появление функциональных микроконтроллеров с потреблением тока до 20 мА позволяет создавать автономные приводы запорной арматуры с аккумуляторами на трубопроводах с ДУ 10…20 мм, работающих под давлением до 16 бар.

Шаровой кран с возвратной пружиной или конденсатором

Применяется в качестве аварийного устройства при отключении или падении напряжения. Работает на закрытие или открытие участка трубопровода.

Недостатки:

• Требуется дополнительная мощность для взвода пружины (порядка 3…5 Вт) электродвигателем, подпитки конденсатора для компенсации токов утечки и удержания подпружиненного электромагнитного фиксатора.
• Относительная сложность привода, который должен иметь обгонную муфту на колесе червячной или зубчатой пары, механизм фиксации и индикации положения.
• При выводе шаровой пробки в рабочее положение электродвигателем следует отслеживать ток или потребляемую мощность, которые являются показателем работоспособности пружины.

Этих недостатков лишен привод с конденсатором и шестеренчатым приводом. В зависимости от полярности механизм осуществляет доворот до 180° или возврат шара.

Достоинства:

• Выполняет заданную функцию при любых условиях.
• Быстрое срабатывание на возврат из рабочего положения.
• Рабочее положение шара определяется ориентацией корпуса привода относительно трубопровода.

Инженерная компания «Гудмакс» предлагает выбрать, заказать или купить кран шаровой с электроприводом. Номенклатура представленных товаров позволит выбрать устройство по критерию цена/качество с требуемым набором функций.

Кран шаровой