ВИДЫ ПРИВОДОВ ДЛЯ ЗАПОРНОЙ АРМАТУРЫ

В зависимости от типа запорной арматуры, принципа конструкции ее запирающих элементов и требований безопасности на производстве она может приводиться в действие различными видами приводов. В этой статье мы рассмотрим основные отличия разных видов приводов их принцип действия и основную классификацию по разным параметрам.

По виду механического воздействия, приводы различают:

Возвратно-поступательные приводы (рис. 1) используется для управления задвижками с жестким мембранным клапаном, выходном упругим клином, параллельных задвижек, а также шланговых задвижек, в любой трубопроводной запорной арматуре, где запирающий элемент совершает возвратно-поступательные движения, открывая и закрывая арматуру.

(рис. 1)

Неполноповоротные приводы (рис 2). Неполнооборотные приводы передают крутящий момент на арматуру для ее перемещения на один поворот или меньше. В большинстве случаев речь идет о повороте на 90 градусов, хотя иногда он бывает и большим. Такие приводы используют для управления шаровыми и иными кранами, дисковыми поворотными затворами. Не могут выдерживать осевую нагрузку. Часто имеют встроенные концевые упоры для точного доведения до конечных положений в ручном режиме управления.

(рис. 2)

Многооборотные приводы.  Многооборотные приводы передают крутящий момент на арматуру за один полный оборот, и способны выдерживать осевую нагрузку. Применяют преимущественно для управления клиновыми и шиберными задвижками, вентилями, прочей запорной арматурой, требующей поворота штока на несколько оборотов для перекрытия и открытия трубопровода.

По виду используемой энергии выделяют:

Ручные, электрические, пневматические, гидравлические, электромагнитные приводы и их комбинации.

Ручной привод (рис. 4). В простейшем случае – это рукоятка или маховик. Когда для управления арматурой требуется приложить значительное усилие, используют ручной редуктор (рис 5.) – механизм, снабженный передачами с зубчатым зацеплением, уменьшающий для оператора усилие (крутящий момент), необходимое для открытия или закрытия изделия. Чаще используют цилиндрические, конические и комбинированные редукторы, одно- или многоступенчатые. Ручной привод – это вид местного управления для процессов, не требующих автоматизации. Арматура с ручным управлением не требует дополнительной энергии для работы, она дешевле в изготовлении, однако должна располагаться в удобной и безопасной для обслуживания персоналом зоне.

(Рис. 4)

(Рис. 5)

Электрический привод арматуры (рис. 6) наиболее универсальное решение местного и дистанционного управления арматурой. Современный электропривод, – это сочетание системы управления, электродвигателя и редуктора. Подбирая различные типы двигателей и  если нужно  редукторов можно обеспечить управление трубопроводной арматурой даже очень большой мощности.

(Рис. 6)

Электрические приводы хорошо сочетаются с современными системами управления технологическими процессами и гарантируют надежную взаимосвязь и дистанционное управление двигателем даже на значительных расстояниях. «Интеллектуальные» электроприводы управляются микропроцессорами и могут обеспечить широкий набор режимов работы арматуры и любой требуемый набор сигналов управления и обратной связи для построения высокоуровневой автоматической системы управления производством.

Электроприводы выпускаются как в общепромышленном исполнении, так и в специальных: взрывозащищенном, пожаробезопасном, низкотемпературном, с ручным дублированием и т.п.

К недостаткам ЭП можно отнести отказ двигателя в случае исчезновения питания.

Пневматический привод (рис. 7) приводится в действие энергией сжатого воздуха. Чаще всего пневмоприводы используют с неполноповоротной и прямоходной арматурой. По принципу действия они бывают односторонними и двухсторонними, а конструктивно разделяются на мембранные, поршневые, лопастные, сильфонные и струйные.

(Рис. 7)

Пневматические приводы просты, надежны, безопасны, обладают высоким быстродействием и сравнительно невысокой стоимостью. Современные виды пневмоприводов содержат весь необходимый функционал для построения АСУТП высокого уровня для автоматизации технологических процессов и точного соблюдения их параметров. Как и электроприводы, пневмоприводы выпускают в различных материальных и защитных исполнениях для обеспечения безопасной работы в сложных условиях.

Применяемость пневмоприводов ограничена значительным увеличением расхода воздуха при увеличении размера арматуры.

Гидравлический привод (рис. 8). Приводится в действие жидкостью, находящейся под давлением. По источникам подачи жидкости подразделяются на аккумуляторные, магистральные, насосные. По принципу действия различают гидродинамические и объемные, а также односторонние и двусторонние гидроприводы. Особенность гидропривода – способность сочетать высокую нагрузку с плавностью работы и компактными размерами. К его преимуществам также относится способность сохранять запас гидравлической энергии на случай аварийного выключения. 

(Рис. 8)

Гидравлические приводы надежны, но критичны к качеству обслуживания. К недостаткам также относится высокая себестоимость гидроустановок приводов.

Электромагнитные приводы (рис 9.) преобразуют электрическую энергию в механическую с помощью электрического магнита. В зависимости от вида действия последнего различают реверсивные, тянущие, толкающие, поворотные приводы. По конструкции электромагнитные приводы выполняются блочными или встроенными. К их достоинствам относятся: быстродействие, простота конструкции, надежность и огромный ресурс. Электромагнитные приводы широко используются в системах автоматики, однако их мощность, как правило, очень мала. Поэтому как правило она используется для управления арматурой малых проходных сечений. Да и как обычные электроприводы перестают функционировать при потере питания.

(Рис. 9)

В большинстве случаев приводы, установленные на арматуру, выполняют только запорную функцию, т.е. управляемая ими арматура закрывает или открывает поток рабочей среды. Для осуществления арматурой функции регулирования потока рабочей среды т.е. поддержание требуемых характеристик ее расхода или давления, применяют приводы с дополнительными встроенными либо подключаемыми блоками управления и позиционерами. Эти устройства позволяют фиксировать запорный орган арматуры не только в крайних положениях, а и в любом из промежуточных, добиваясь нужного воздействия на регулируемый параметр рабочей среды.