Моторизованные клапаны: Основное руководство по выбору, применению и преимуществам

Эффективный контроль жидкости необходим сегодня во многих областях для обеспечения нормального функционирования систем. Это заметно на крупных нефте- и газопроводах, а также в домах, где обогреватели и кондиционеры зависят от точного и надежного управления потоками воды и жидкостей. Когда-то ручные клапаны были стандартом, но автоматизация сделала моторизованные клапаны лучшим выбором. Моторизованные клапаны - это не только переключатели; они помогают управлять жидкостями различными способами и теперь являются жизненно важными частями автоматизированных систем.

Что такое моторизованный клапан?

Моторизованный клапан - это устройство, использующее электрические приводы для перемещения клапана в полностью открытое, закрытое или частично открытое положение. В отличие от ручных или пневматических клапанов, моторизованные клапаны используют электричество для создания силы, необходимой для выполнения их задач. Они поворачивают шток или диск в корпусе клапана, чтобы направить поток жидкости. Поскольку электроэнергия может быть преобразована в механическую силу, клапаны с электроприводом легко добавлять в системы, требующие дистанционного управления, автоматизации или интеграции с ПЛК или DCS.

Как работают моторизованные клапаны?

Электрические приводы можно считать основными компонентами моторизованных клапанов. Обычно в корпусе привода находится электродвигатель, понижающий скорость редуктор с соответствующим умножителем усилия, а также концевые выключатели или датчики перемещения и усилия. Двигатель включается, когда на привод клапана поступает электрический сигнал. Вращение двигателя передается на выходной вал через шестерни. Шток клапана соединяется с выходным валом и, таким образом, может вращаться или перемещаться линейно. Затем он может линейно вращаться или перемещаться, чтобы открыться, закрыться или остановиться в нейтральном положении. В определенных конструкциях действие может быть инициировано щелчком переключателя. Некоторые приводы также оснащены проводными механизмами автоматического возврата или даже двухпроводными механизмами автоматического возврата, что упрощает проводку и обеспечивает возврат клапана в положение по умолчанию при потере питания или изменении сигнала.

Приводы могут выполнять простые действия, например, полностью открывать или закрывать клапаны. Более сложные усовершенствованные приводы обеспечивают более широкие возможности, включая: точное управление (на сколько открывается клапан в зависимости от сигнала) и отображение текущего состояния, обнаружение данных/умных проблем, передачу данных в центр управления и получение команд.

Основные типы моторизованных клапанов

Различные клапаны с электроприводом имеют разное назначение. Они отличаются по конструкции, так как в них используется комбинация различных корпусов клапанов, в том числе пластиковых, и электродвигателей. Они могут быть предназначены для работы с различными жидкостями, давлением, температурой и условиями применения. Существует множество типов электрических клапанов, в том числе:

• Моторизованный шаровой кран: Моторизованный шаровой кран отличается компактными размерами, которые легко устанавливаются на трубопровод, низким сопротивлением потоку и хорошей герметичностью. В основном используется для быстрого перекрытия или для направления потока среды в разных направлениях. Стандартно используются четвертьоборотные приводы.
• Моторизованный поворотный клапан: Легкий, простое крепление, подходит для труб большого диаметра с низким давлением. Используется для включения/выключения или управления потоком. Также часто используются четвертьоборотные приводы.
• Моторизованный шаровой клапан: Управление потоком осуществляется путем подъема или опускания диска. Лучше всего подходит для точного управления потоком. Имеет относительно высокое противодавление. Обычно оснащаются многооборотными или линейными приводами.
• Моторизованная задвижка: Использует затвор, который можно поднимать или опускать для полностью открытого и полностью закрытого положения. Обеспечивает низкое сопротивление потоку, но плохо поддается управлению. Медленно реагирует. Подходит для трубопроводов, где требуется низкая частота переключений и беспрепятственный поток. Обычно оснащаются многооборотными приводами.
• Моторизованный регулирующий клапан: Эти клапаны предназначены для управления расходом, давлением и температурой. Обычно оснащены интеллектуальным электроприводом и шаровым краном с V-образным портом или специально разработанным сепаратором для точного управления.

Вот краткое описание основных типов моторизованных клапанов:

Тип клапана	Общий тип привода	Основные характеристики	Типичные случаи использования
Моторизованный шаровой кран	Четверть оборота	Быстрое включение/выключение, низкое сопротивление, хорошая герметичность	Запорный, направляющий поток
Моторизованный поворотный клапан	Четверть оборота	Легкие, большие размеры, простая установка	Включение/выключение, управление, большой расход
Моторизованный шаровой клапан	Многооборотные/линейные	Точное управление, повышенная стойкость	Контроль расхода, давления, температуры
Моторизованная задвижка	Многооборотный	Полный поток, низкое сопротивление, медленный	Полностью открыт/закрыт, используется нечасто
Моторизованный регулирующий клапан	Умный четвертьоборот/многооборот	Точное управление, хорошая регулировка	Параметры процесса (расход, давление, температура)

Типичные области применения моторизованных клапанов

Моторизованные клапаны применяются во многих сферах. Они присутствуют практически во всех отраслях, где требуется автоматическое управление жидкостями или текучими средами. Это своего рода "импульсные регуляторы" современных производств и зданий.

• Промышленная автоматизация: Такие промышленные объекты, как нефтегазовая, энергетическая, металлургическая и бумажная отрасли. Для управления потоком различных материалов, изменения рабочего процесса в процессах и аварийного отключения. Они имеют решающее значение для обработки больших объемов потока среды.
• Системы ОВКВ: В больших зданиях системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC) управляют циркуляцией горячей и холодной воды или пара. Эти системы помогают управлять энергией и температурой в различных зонах.
• Очистка воды: На водопроводных станциях, станциях очистки сточных вод и опреснительных установках. Используются для управления потоком и направлением сырой воды, очищенной воды и химических веществ. В том числе для питьевой воды и обработки различных типов сред.
• Продукты питания и напитки: Необходим для соблюдения санитарных норм. Используется для контроля жидкостей и газов при производстве продуктов питания и напитков.
• Автоматизация зданий: В интеллектуальных зданиях. Используется для наблюдения и автоматического управления системами водоснабжения, водоотведения, пожарной безопасности и кондиционирования. Это также относится к сценариям домашнего использования.
• Другие применения: Также широко используется в производстве лекарств, на кораблях, в легкой промышленности и для полива ферм, даже в тех случаях, когда речь идет о соленой воде.

Преимущества использования моторизованных клапанов

Выбор моторизованных клапанов вместо ручных или пневматических обычно обусловлен необходимостью обеспечения эффективности, точности управления, безопасности и доступности. Это является одним из основных преимуществ.

Во-первых, автоматизация и дистанционное управление - это самые большие преимущества. Для управления ими не нужно присутствие людей. Их можно открывать, закрывать или регулировать с помощью системы управления. Это очень важно в опасных местах, на высоте, под землей или вдали от диспетчерской. Это все равно что наделить систему трубопроводов "умным мозгом". Она может действовать самостоятельно, основываясь на заданных планах или информации, поступающей в режиме реального времени. К основным преимуществам этой системы также относится ее способность справляться с настоящим аварийным сценарием с быстрым и надежным перекрытием.

Во-вторых, моторизованные клапаны могут обеспечить очень точное управление. Особенно это касается моторизованных клапанов управляющего типа. Они могут контролировать, насколько точно открыт клапан, на основе сигнала (например, 4-20 мА). Это позволяет точно контролировать такие параметры, как расход и давление. Многие сложные процессы нуждаются в этом, что часто приводит к увеличению расхода.

Кроме того, моторизованные клапаны обычно проще в установке и обслуживании (по сравнению со сложными гидравлическими системами). Кроме того, им не требуется много энергии из внешней среды (только питание). Им не нужен источник сжатого воздуха и трубопроводы, как пневматическим клапанам. Это означает меньшее количество мест для утечек и меньший расход энергии.

С точки зрения стоимости, первые затраты могут быть больше, чем у ручных клапанов. Но со временем моторизованные клапаны приносят большую экономию. Они снижают трудозатраты и делают работу систем более эффективной, а точное управление помогает экономить энергию и материалы.

Выбор подходящего моторизованного клапана

Выбор подходящего моторизованного клапана - это поэтапный процесс. Вам нужно подумать о многих вещах. Это все равно что выбрать лучшее "сердце" для сложной машины.

Узнайте подробности процесса

Во-первых, вы должны знать о жидкости (что это за жидкость, может ли она вызвать коррозию или износ - например, если это агрессивная среда), рабочей температуре, рабочем давлении, а также о том, какой объем потока или регулирования необходим. Эти данные напрямую определяют материал корпуса клапана, материал уплотнения, класс давления и тип клапана.

Выберите тип клапана и соединение

Исходя из того, что должен делать клапан (перекрывать, контролировать, направлять поток) и условий трубопровода, выберите правильный тип корпуса (шар, бабочка, глобус и т. д.) и способ соединения (фланец, резьба, сварка, хомут и т. д.).

Определите потребности в приводе

Подумайте, как вы хотите управлять им (включение/выключение, управление, интеллектуальный), источник питания (например, если требуется постоянное напряжение), тип управляющего сигнала привода (цифровой, аналоговый), какое усилие требуется, и нужна ли специальная защита, например, от взрывов или воды.

Подумайте об окружающей среде и сертификатах

Обратите внимание на место, где он будет установлен (температура, влажность, агрессивные газы и т.д.). Также проверьте, какие сертификаты необходимы для данного проекта или отрасли (например, CE, RoHS, SIL, FDA). Для сложных условий эксплуатации предпочтение часто отдается нержавеющей стали, так как она является наиболее распространенным металлом, обеспечивающим долговечность и устойчивость к коррозии. Также важно выбирать клапаны, способные работать в широком диапазоне напряжений и температур.

Проверьте возможности поставщика и его обслуживание

Помимо товара, важны квалификация поставщика, его опыт, скорость реагирования и послепродажная поддержка. Выбор поставщика очень важен. Надежный поставщик может предоставить больше, чем просто товары, которые он продает. Они помогают и направляют вас своими знаниями.

Например, компания VINCER уже более десяти лет разрабатывает решения для автоматических клапанов. Компания специализируется на моторизованных и пневматических клапанах, включая популярные электромагнитные клапаны, электрические шаровые краны, шаровые краны, ручные шаровые краны, а также другие типы клапанов и аксессуары, стремясь стать универсальным поставщиком. Продукция VINCER сертифицирована по стандартам CE, RoHS, SIL и FDA. Компания имеет сертификат ISO9001, что свидетельствует о ее стремлении к качеству и соответствию международным стандартам. У VINCER есть множество примеров проектов и команда квалифицированных инженеров. Они используют детальный анализ, основанный на восьми измерениях, чтобы понять потребности клиента: анализ среды, анализ температуры, анализ давления среды, определение стандарта соединения, метод управления (ручной/электрический/пневматический), требования к материалам, время открытия/закрытия среды. Такой метод работы позволяет им находить лучшие и наиболее точные решения. Они обеспечивают быстрое обслуживание, предоставляя расценки в течение 24 часов и первоначальные планы для различных продуктов в течение 48 часов. Это позволяет клиентам находить необходимую информацию без задержек. Если у вас возникнут проблемы с продуктом, их команда проведет расследование и предложит решения. Они также могут предложить бесплатные запчасти и оказать помощь по телефону или с помощью видеосвязи. Благодаря такой поддержке проекты идут гладко, а простои в работе сокращаются. Кроме того, они более экономичны, чем некоторые международные бренды. В результате клиенты могут пользоваться высококачественными и надежными клапанами по более низкой цене.

Практика установки и обслуживания

Правильная установка клапана и регулярный уход за ним - залог того, что клапан с электроприводом будет работать долгое время.

Установка

• Следуйте руководству: Делайте все в точности по инструкции производителя.
• Проверьте трубы: Убедитесь, что трубы чистые, без мусора и хорошо выровнены. Это не позволит напряжению труб повредить клапан.
• Проверьте направление: Найдите на корпусе клапана метку направления потока (если она есть).
• Правильно проложите провода: Подключите силовые и управляющие провода в соответствии с электрической схемой привода. Убедитесь, что провод заземления хорошо подключен.
• Испытание вручную: Перед включением питания обычно полезно использовать ручную часть, чтобы проверить, плавно ли открывается и закрывается клапан.

Техническое обслуживание

• Регулярно проверяйте: Осмотрите клапан и привод. Проверьте, не расшатаны ли детали и не протекают ли уплотнения.
• Смажьте: Нанесите смазку на движущиеся части привода, как советует производитель.
• Функция тестирования: Регулярно проверяйте открытие, закрытие или регулировку, чтобы убедиться, что все работает правильно.
• Устраните проблемы: Если что-то не в порядке, обратитесь к руководству по устранению проблем или свяжитесь с поставщиком (например, с квалифицированной командой инженеров VINCER), чтобы найти и устранить проблему. VINCER старается предотвратить проблемы в дальнейшем, предоставляя хорошие планы на ранних этапах. Если возникает проблема с продуктом, их команда проверяет и предлагает решения. Они следят за тем, чтобы проблема была устранена. Они даже могут предоставить бесплатные запчасти и помощь по телефону или видеосвязи.

Будущие тенденции развития моторизованных клапанов

Технология моторизованных клапанов продолжает совершенствоваться. В будущем они станут более умными, подключенными и будут работать лучше.

• Больше умных функций: Добавьте больше датчиков и коммуникационных элементов. Это позволит лучше следить за состоянием, предсказывать время ремонта и находить проблемы на расстоянии.
• Улучшенное сетевое подключение: Улучшите связь с промышленным Интернетом вещей (IIoT) и системами "умного" завода. Это позволяет обмениваться данными и работать вместе.
• Более компактные и модульные: Приводы и клапаны станут меньше и будут состоять из деталей. Это облегчает их установку и замену.
• Потребляйте меньше энергии: Создавайте двигатели и программы управления, которые потребляют меньше энергии.
• Использование новых материалов: Используйте новые материалы, которые лучше противостоят коррозии, износу и высокой температуре. Это позволит использовать их в большем количестве мест.

Заключение

Автоматическое управление жидкостями стало возможным благодаря использованию моторизованных клапанов. Они все чаще используются в промышленности и повседневной жизни, поскольку позволяют автоматизировать, точно контролировать и управлять дистанционно. Чтобы выбрать подходящий вариант, следует разобраться в различных типах моторизованных клапанов и их функциях. Также следует учитывать, что именно вам нужно от компьютера. Если вы правильно настроите и будете обслуживать их, они прослужат вам долгое время. С развитием технологий моторизованные клапаны становятся все более интеллектуальными и эффективными. Они похожи на "умные" клетки в мире автоматизации. Они введут новые концепции и помогут управлять жидкостями во многих областях. Выбор компании VINCER, обладающей знаниями и навыками для предоставления отличного сервиса, поможет вам достичь успеха в автоматическом управлении жидкостями.