Приводы для управления трубопроводной арматурой
Для механизированного и автоматизированного управления арматурой применяются электроприводы, электромагнитные, пневматические и гидравлические приводы (поршневые и мембранные).
Наиболее широкое применение получили электроприводы, использующие наиболее доступный вид энергии — электроэнергию. Эти приводы имеют существенные преимущества: они используют электроэнергию в период работы, могут включаться на месте или дистанционно, что облегчает автоматическое управление процессами.
Электропривод (рис. 4.18) состоит из электродвигателя 1, редуктора 3, ручного дублера 2 с приспособлением для переключения с ручного управления на электрическое и наоборот и сочленения привода с задвижкой.
Ручное управление арматурой является наиболее старым, надежным и простым методом. Оно осуществляется вращением маховика или рукоятки, закрепленной на шпинделе или ходовой гайке. В подавляющем большинстве конструкций арматуры используется винтовой механизм. Преимущества его перед другими заключаются в простоте конструкции, возможности получения больших усилий и создании условий самоторможения.
Рис. 4.18. Прямоточный запорный клапан 15иж958бк с электроприводом
Чтобы уменьшить усилие на рукоятке маховика (рис. 4.19), применяют редукторы с зубчатой и червячной передачей.
Такие приводы имеют компактную конструкцию, сравнительно малое число деталей, большие передаточные числа и дешевы в изготовлении.
В связи с необходимостью устанавливать арматуру в местах, труднодоступных для обслуживающего персонала, возникла необходимость в ручном дистанционном управлении арматурой. Одним из первых способов является применение цепной передачи. Цепь используется для приведения во вращение шкива, насаженного на вал привода.
Применяется привод с помощью валов, соединенных шарнирами Гука.
В момент закрывания арматуры, когда уплотняющие кольца клина и корпуса соприкасаются, происходит резкое торможение движения, при этом момент на выходном валу возрастает за счет использования кинетической энергии ротора двигателя.
Чтобы обеспечить нормальную работу арматуры, закрывание должно производиться с моментом, достаточным для обеспечения плотности замка затвора, иначе может произойти поломка деталей.
Рис. 4.19. Редуктор для ручного управления с зубчатой конической передачей для правой ходовой резьбы.
После закрывания затвора под действием увеличенного момента и в связи с повышением коэффициента трения при трогании с места мощность электродвигателя для открывания затвора может оказаться недостаточной. Чтобы избежать этого, все электроприводы имеют устройство, ограничивающее момент на выходном валу при закрывании арматуры. Для этой цели применяются муфты ограничения крутящего момента (МОКМ) (механический способ) или реле ограничения максимальной силы тока в электродвигателе (электрический способ).
К МОКМ относятся муфты с радиальным кулачком, с торцовым кулачком, с подвижным червячком и муфты фрикционного действия.
Гидравлический привод(поршневой или мембранный). Наиболее важными достоинствами поршневого привода (рис. 4.20) являются: возможность использования энергии рабочей среды, транспортируемой по трубопроводу, простота конструкции. Ограничение усилия достигается наиболее простым методом – ограничением давления в приводе. Поршневой привод позволяет создавать большой ход и большие усилия при поступательном движении и используется в запорной, регулирующей и предохранительной арматуре.
Мембранный гидравлический приводиспользуется лишь в регуляторах прямого действия, когда рабочей средой является жидкость. В этом случае применяются резиновые мембраны, иногда и металлические, которые обычно работают не в качестве силового элемента, а в качестве чувствительного и управляющего элементов.
Рис. 4.20. Гидропривод для параллельной задвижки
Пневматический привод.Гидравлические поршневые приводы не могут обеспечить быстрого срабатывания арматуры. Иногда срабатывание должно происходить в доли минуты; в этом случае для управления арматурой используется сжатый воздух (или пар). Сжатый воздух используется для управления как запорной арматурой, так и регулирующей. Когда ход клапана небольшой, применяется мембранный привод, и лишь при больших перемещениях применяется поршневой. Поршень при газообразной рабочей среде имеет манжеты либо поршневые кольца.
Пневматический мембранный привод.Мембраны изготавливаются из резины толщиной 2-4 мм с тканевой прокладкой или без нее. По форме сечения мембрана может быть плоской, плоской собранной и формованной (рис. 4.21).
Во всех случаях передача усилия с мембраны на шток осуществляется с помощью опорного диска (или грибка), образующего для мембраны опорную площадку. Пневматический мембранный привод может работать с пружиной и без нее. В пружинных приводах сжатый воздух перемещает мембрану, обратный ход совершается под действием пружины. В беспружинных механизмах перемещение мембраны в обе стороны осуществляется сжатым воздухом, газом.
Рис. 4.21. Пневматический мембранный привод.
Дата добавления: 2016-01-26; просмотров: 1334;