Понимание электрических поворотных затворов: От основ к расширенному применению

Электрические поворотные затворы незаменимы в современной промышленности, поскольку они бесшумно и эффективно управляют трубопроводными жидкостями. Они обеспечивают безопасную и бесперебойную работу с водой, газами, маслами и агрессивными средами в промышленных процессах. В этой статье мы расскажем вам об этом важном оборудовании для автоматизации, начиная с его основных частей и принципов работы и заканчивая его многочисленными областями применения. Мы также расскажем о том, как выбирать и ухаживать за ними, чтобы вы могли стать экспертом в использовании этого инструмента.

Что такое электрический поворотный клапан?

Электрический поворотный клапан изготавливается путем соединения электрического привода с корпусом поворотного клапана. Корпус клапана состоит из центрального вращающегося диска. Когда диск вращается вместе со штоком клапана, он может либо открываться, либо закрываться, либо регулировать поток жидкости. Электрический привод отвечает за управление и перемещение клапана. Он получает электрические сигналы, преобразует их во вращательное усилие и точно перемещает диск. Это позволяет осуществлять дистанционное и автоматическое управление, что повышает эффективность и безопасность управления потоком жидкости и снижает риски и затраты на ручное управление. Этот тип арматуры отличается от шаровых кранов, в которых для управления потоком используется сфера. Разъем на приводе соединяет его с системами питания и управления.

Как работает электрический клапан?

Принцип работы электрического поворотного клапана прост. Если электропривод получает команду от ПЛК или системы DCS, начинает работать его внутренний двигатель. Вращение двигателя передается на шток клапана через систему шестерен, которая преобразует его в крутящий момент. Шток клапана позволяет закрепленному на нем диску поворачиваться на 90 градусов, поэтому такой клапан называется четвертьоборотным. Когда диск расположен параллельно трубопроводу, клапан широко открыт, и жидкость течет без ограничений. Если диск расположен под прямым углом к трубопроводу, клапан закрыт, и жидкость перестает течь. Клапан управляет потоком жидкости, контролируя его во всех остальных направлениях. Точное положение клапана обычно контролируется концевыми выключателями и вспомогательными концевыми выключателями в приводе, которые передают информацию в систему управления. Благодаря внутренним подшипникам диск и шток вращаются плавно и без особого трения. Электрический дроссельный клапан похож на водителя, плавно направляющего автомобиль во время движения; поток жидкости управляется электричеством.

Типы электрических поворотных клапанов

Существуют различные типы электрических поворотных затворов. Они классифицируются по методу управления, физической структуре, способу подключения, а также по области применения.

По функциям управления

По функции управления электрические поворотные затворы в основном делятся на два типа:

• Тип включения/выключения: Эти клапаны могут быть только полностью открыты или полностью закрыты, как выключатель света. Они обычно используются для блокировки или отвода жидкости, обеспечивая быстрое управление включением/выключением. Управление простое и непосредственное.
• Модулирующий тип: Модулирующие электрические поворотные затворы могут точно управлять открытием диска на основе аналогового входного сигнала (например, тока 4-20 мА или напряжения 0-10 В). Это позволяет плавно регулировать поток жидкости. Они идеально подходят для точного регулирования расхода, давления или температуры в сложных промышленных процессах. По своей функции они похожи на водопроводный кран, где можно регулировать поток воды по мере необходимости.

Строение тела

Конструкция корпуса клапана является ключевой для адаптации электрических поворотных затворов к различным условиям трубопровода. К распространенным конструкциям относятся:

• Тип пластины: Этот тип поворотных затворов является самым популярным и самым доступным. Корпус клапана находится между двумя фланцами и крепится с помощью фланцевых болтов. Поскольку он небольшой и легкий, он идеально подходит для использования в ограниченном пространстве.
• Фланцевый тип: Фланцевый поворотный клапан имеет фланцы с каждой стороны, которые крепятся болтами непосредственно к фланцам трубопровода. Такой тип конструкции обеспечивает более прочное уплотнение и стабильное соединение, что необходимо для больших труб и систем с высоким давлением.
• Тип наконечника: Поворотные затворы с наконечником оснащены резьбовыми наконечниками на корпусе клапана. Каждый выступ имеет собственное отверстие для болта, поэтому его можно крепить непосредственно к фланцам трубопровода. Благодаря такой конструкции вы можете извлечь клапан с одной стороны, не нарушая при этом работу другой стороны, что удобно для технического обслуживания.

По типу подключения

Помимо способов соединения, определяемых конструкцией кузова, существуют и другие специфические типы соединений:

• Сварной тип: Обычно сварка в раструб или встык, обеспечивающая очень высокую герметичность. Этот тип подходит для применения под высоким давлением, при высоких температурах или в условиях, чувствительных к утечкам.
• Тип резьбы: Часто встречается в клапанах небольших размеров, соединяющихся с трубопроводами через резьбу. Установка проста.

Тип Размер	Конкретная категория	Основные характеристики	Типовые применения
Функция управления	Тип включения/выключения	Полностью открыто или только закрыто, быстрое переключение	Блокировка, отвод жидкости
	Модулирующий тип	Точное плавное регулирование расхода, давления и температуры	Управление технологическими процессами, системы автоматизации
Строение тела	Тип пластины	Компактный, экономичный, легкий, зажимается между фланцами	Ограниченные в пространстве трубопроводы среднего и низкого давления
	Фланцевый тип	Стабильное соединение, прочное уплотнение, прямое болтовое соединение	Требования к большому диаметру, высокому давлению, высокой стабильности
	Тип наконечника	Независимые отверстия для болтов позволяют проводить обслуживание с одной стороны	Частое техническое обслуживание, трубопроводы, которые невозможно легко остановить
Тип соединения	Сварной тип	Очень высокая герметичность, высокое давление, высокая температура	Нефтехимия, пар высокого давления
	Тип резьбы	Малый диаметр, простая установка	Малое оборудование, лаборатории

Преимущества электрических поворотных затворов

Электрические поворотные затворы ценятся в промышленности за свои основные преимущества. По этой причине они часто используются в системах управления жидкостями.

Основное преимущество электрических поворотных затворов - возможность точного управления и автоматизации. Электрический привод может перемещать диск на любой угол при получении электрических сигналов. Это позволяет управлять потоком жидкости с высокой точностью. Такая способность жизненно важна для процессов, требующих строгого контроля параметров, таких как точное дозирование химических веществ в водоподготовке или точный контроль температуры в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Автоматизированное управление снижает потребность в ручном труде и человеческих ошибках. Это также повышает эффективность производства и стабильность процесса.

Во-вторых, возможность управления на расстоянии и обеспечение безопасности. Этими клапанами можно управлять из центрального пункта управления, не подходя к самому клапану. Это необходимо при работе с опасными средами, высокими температурами или давлением, а также в труднодоступных местах. Это делает работу операторов намного безопаснее. Это похоже на управление тяжелой техникой на расстоянии; электрические поворотные затворы помогают сделать опасные задачи безопаснее и проще.

В-третьих, энергоэффективность и забота об окружающей среде. Большинство электрических приводов прекращают потребление энергии при достижении заданного положения клапана (за исключением приводов непрерывного действия). Они потребляют меньше энергии, чем пневматические клапаны, для работы которых всегда требуется воздух. Кроме того, точное управление потоком улучшает работу системы. Это помогает экономить электроэнергию и поддерживает современное стремление к экологичному промышленному росту. Они работают подобно хорошо управляемым затворам водохранилища. Он обеспечивает подачу воды для орошения, не расходуя при этом много воды.

И наконец, монтаж прост, а затраты на обслуживание невелики. Электрические поворотные затворы обычно имеют компактную конструкцию. В результате для их установки требуется меньше места. Конструкция этих систем, как правило, обеспечивает простое обслуживание. Это помогает избежать простоев и сократить долгосрочные расходы. Они рассчитаны на длительный срок службы, поэтому их не нужно так часто заменять. В результате снижается общая стоимость владения автомобилем.

Распространенные области применения электрических поворотных клапанов

Электрические поворотные затворы используются во многих областях. Они есть практически во всех отраслях промышленности, где требуется управление потоками жидкости. Они являются ключевой частью современных промышленных процессов. Вот некоторые типичные области применения:

• Очистка воды и сточных вод: На водопроводных и канализационных станциях электрические поворотные затворы управляют потоками сырой, очищенной воды и осадка. Это позволяет точно дозировать, фильтровать и регулировать сброс.
• Системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC): В больших зданиях и на промышленных объектах электрические поворотные затворы регулируют поток охлажденной воды, горячей воды или пара. Это позволяет точно контролировать температуру и влажность в помещении и оптимизировать энергоэффективность.
• Химическая и фармацевтическая промышленность: В этих отраслях требуется предельная точность при работе с жидкостями. Электрические поворотные затворы управляют потоками агрессивных жидкостей, высокочистых жидкостей и газов, а также других сред в различных химических реакциях.
• Пищевая промышленность и производство напитков: В пищевой промышленности санитарные электрические поворотные затворы управляют потоками жидкостей, суспензий и пара. Это обеспечивает качество продукции и соблюдение санитарных норм.
• Энергетическая промышленность: Электрические поворотные затворы широко используются в системах охлаждающей воды, системах питательной воды котлов и системах очистки выхлопных газов на тепловых и атомных электростанциях. Они управляют потоком очень больших объемов жидкости.
• Горно-металлургическая промышленность: Используются для управления транспортировкой шламов, хвостов, охлаждающей воды и различных химических растворов. Они могут выдерживать жесткие условия эксплуатации.
• Нефтегазовая промышленность: При добыче, транспортировке и переработке нефти и газа электрические поворотные затворы управляют потоками сырой нефти, природного газа, продуктов нефтепереработки и сопутствующих сред. Они особенно часто используются там, где требуется взрывозащищенное исполнение.
• Производство оборудования: Во многих автоматизированных машинах и оборудовании в каналах движения жидкости используются электрические поворотные затворы. Это гарантирует правильную работу оборудования.

Выбор идеального электрического поворотного клапана

Выбор подходящего электрического поворотного затвора подразумевает учет условий эксплуатации, свойств жидкости, потребностей в управлении и бюджета. Это все равно что выбрать идеальный инструмент для конкретной работы.

1. Понимание свойств носителей информации: Для начала определите вид текучей среды (вода, нефть, газ, суспензия, агрессивная среда и т. д.). Также необходимо определить температуру, давление, вязкость и наличие твердых частиц. Эти параметры определяют необходимые материалы (корпус клапана, диск, уплотнение) и номинальное давление. Распространенными материалами корпуса являются, например, нержавеющая сталь и ковкий чугун. В качестве уплотнений могут использоваться тефлон или графит. Шток клапана может быть изготовлен из специальных материалов, например, графитовый шток для некоторых применений. Также следует учитывать турбулентность потока, которая может повлиять на работу клапана.
2. Определите функцию и точность управления: Вам нужно простое управление включением/выключением или точное регулирование расхода? Этот выбор влияет на то, нужен ли вам электропривод с функцией включения/выключения или модулирующий электропривод. При выборе модуляционного типа учитывайте тип управляющего сигнала (например, аналоговые сигналы).
3. Учитывайте способ подключения и место для установки: Выберите подходящую конструкцию корпуса клапана в зависимости от способа присоединения к трубопроводу (фланцевый, пластинчатый, сварной и т. д.) и доступного пространства для установки. Компактные пластинчатые клапаны хорошо работают в ограниченных пространствах, в то время как фланцевые типы больше подходят для больших диаметров и высоких давлений. Не забывайте о специфических требованиях к монтажу.
4. Выбор привода и источник питания: Электрические приводы имеют различные номиналы крутящего момента и скорости. Выбирайте их в зависимости от размера арматуры и условий эксплуатации. Также проверьте доступное напряжение питания (например, AC220V, DC24V). Для опасных зон, требующих взрывозащиты, выбирайте электропривод с соответствующим классом взрывозащиты.
5. Репутация бренда и послепродажное обслуживание: Выбирайте известный бренд. Он должен предоставлять продукцию высшего качества, а также профессиональные консультации по выбору товара, техническую помощь и всестороннюю послепродажную поддержку.
6. Сертификация и стандарты: Проверьте, отвечает ли клапан соответствующим международным или региональным стандартам (например, API, ISO, CE, RoHS, SIL, FDA), исходя из требований проекта или отрасли. Например, при использовании в водоснабжении решающее значение может иметь соответствие стандартам AWWA или сертификатам CSA для канадских рынков.

Если вы ищете электрический поворотный клапан, VINCER - это компания, которая предоставляет решения для автоматизированной арматуры с широким ассортиментом продукции, включая электрические и пневматические клапаны. Они стремятся предоставить клиентам превосходные услуги по автоматизированной арматуре. Команда профессионалов VINCER может определить, что нужно клиенту, учитывая восемь основных элементов: анализ среды, температура, анализ давления среды, время открытия/закрытия среды, стандарты соединения, методы управления, требования к материалам, а также место установки и пространство. VINCER предлагает как стандартные изделия, так и индивидуальные решения для размещения оборудования в различных местах и для различных целей. Для изготовления своей продукции компания использует только лучшие импортные уплотнительные материалы. Поэтому клапаны способны противостоять износу, нагреву и коррозии, что позволяет им дольше служить в сложных условиях. Продукция VINCER имеет международные сертификаты, поэтому покупатели могут быть уверены в ее надежности. После покупки команда инженеров VINCER предлагает профессиональную помощь, включая анализ ошибок, решения и удаленную поддержку, чтобы обеспечить решение проблем клиентов.

Обслуживание и устранение неисправностей

Важно быстро обслуживать и ремонтировать электрические поворотные затворы, которые помогут системе работать бесперебойно в течение длительного времени. Регулярные проверки помогают обнаружить неполадки на ранней стадии и не дать им в дальнейшем превратиться в серьезные проблемы.

Текущее обслуживание

• Регулярные проверки: Осмотрите внешнюю поверхность привода на предмет утечек, коррозии или любых других повреждений. Осмотрите крышку привода на предмет повреждений, проверьте клеммы на предмет коррозии или ослабления.
• Смазка: В соответствии с инструкциями производителя смазывайте шестерни привода и подвижные компоненты, такие как шток клапана. Это позволит свести к минимуму износ и трение.
• Очистка: Для клапанов и приводов следите за чистотой внешних поверхностей. Это поможет предотвратить накопление пыли и грязи, которые могут препятствовать отводу тепла или влиять на работу.
• Эксплуатационные испытания: Проведите обычные полные циклы открытия/закрытия. Проверьте плавность движения клапана без заеданий. Для модулирующих клапанов проверьте точность регулирования в заданном диапазоне.

Общие вопросы и устранение неполадок

• Клапан не открывается/закрывается:
  • Проверьте питание: Убедитесь в том, что источник питания исправен и не имеет перепадов напряжения.
  • Проверка сигнала управления: Убедитесь с помощью тестирования, что управляющий сигнал был получен приводом.
  • Проверьте привод: Проверьте внутренний двигатель или приводной механизм привода на наличие повреждений. Возможно, двигатель перегорел, или внутренние шестерни заклинило.
  • Корпус обратного клапана: Убедитесь в отсутствии посторонних материалов и препятствий для движения тарелки клапана, которые могут вызвать заклинивание.
• Протечка клапана:
  • Контрольные уплотнения: Они могут быть старыми, изношенными или поврежденными.
  • Седло обратного клапана: Возможна деформация или повреждение, вызывающее неправильное уплотнение.
  • Проверьте соединительные болты: Ослабление болтов фланцевого соединения может привести к нарушению герметичности.
• Снижение точности управления:
  • Калибровка привода: Модулирующим приводам может потребоваться повторная калибровка. Это обеспечивает правильное соответствие управляющему сигналу.
  • Проверьте датчики: Проверьте концевые выключатели и устройства обратной связи по положению. Убедитесь в правильности функционирования с помощью обратной связи с системой.
• Ненормальный шум:
  • Проверьте смазку: Возможно, недостаточно смазки, что приводит к повышенному трению в движущихся частях, возможно, в подшипниках.
  • Проверьте крепеж: Ослабление креплений и фланцев клапана и привода может привести к неустойчивой работе.

Если вы столкнулись со сложными проблемами, с которыми не может справиться ваша команда, не стесняйтесь обращаться к поставщику за более полной и технической помощью.

Заключение

Электрические поворотные затворы необходимы для управления жидкостями. Они очень точны и могут управляться автоматически. Они применяются в водоподготовке, химической обработке и HVAC для различных задач управления, как простых, так и сложных. Вы должны знать об условиях работы, используемых материалах и степени контроля, чтобы выбрать лучший электрический поворотный клапан. Правильное обслуживание поможет вашему клапану прослужить дольше.

Электрические поворотные затворы помогают сделать промышленные процессы безопасными, подобно тому, как корабли обходят барьеры благодаря четким инструкциям.