В этой статье, я хочу поговорить про задвижки с электроприводом или как их еще называют шаровые краны с электроприводом и рассмотрю особенности их применения и использования. Скажу сразу, что информации много, и она будет разбита на три статьи. В этой (1-ой статье) будет все что связано с электроприводами, отраженными в каталогах производителей шаровых кранов, следующая статья (2-я статья) будет отражать конструктивные особенности и запасные части этих сложных механизмов и, наконец, последняя (3-я статья) расскажет про блоки управления и принципы управления электроприводами, установленными на шаровых кранах и в 3-ей же статье будут сделаны выводы, к которым не раз придется обращаться. Так, что однозначно, придется изучить все эти статьи. Если готовы приступим.
Всем мы инженеры-проектировщики тепловых сетей закладываем в своих проектах шаровые краны различных производителей (чаще всего это шаровые краны Broen Ballomax, Ситал, Ронекс), а на трубопроводы больших диаметров, как правило, шаровые краны с электроприводом, как нам советует всеми любимый СНиП тепловые сети:
п.10.14 Задвижки и затворы диаметром от 500 мм включительно и выше следует предусматривать с электроприводом.
Раньше использовались только задвижки, но прогресс не стоит на месте и теперь под словом “задвижка” подразумевается “шаровой кран”, а на больших диаметрах везде используется шаровой кран с электроприводом.
Мне приходилось закладывать шаровые краны с электроприводом разных производителей и я затем одну особенность. Оказывается, все производители шаровых кранов, как правило, используют электроприводы AUMA (АУМА) с механическим приводом на основе редуктора Rotork (Роторк) и как следствие, управление приводом: электрическое + аварийный ручной маховик.
Все бы хорошо, но вот если открыть каталог шаровых кранов с электроприводом, то можно увидеть очень много разных типов приводов AUMA (приводы SA 07.6, SA 10.2, GS 125.3, VZ 4.3, GZ 200.3 и т.п. их разновидности) которыми возможно укомплектовать тот или иной шаровый кран, от такого разнообразия голова начинает идти кругом. В добавок эти шаровые краны с приводом возможно укомплектовывать с блоком управления AUMA MATIC AM или AUMA MATIC AС и прочими разновидностями, которые могут быть выполнены на настенном креплении или же встраиваются в привод. Блок управления имеет встроенную кнопочную станцию, силовую часть с магнитными пускателями и световую индикацию положения шара.
Вы еще не запутались во всем этом многообразии электроприводов AUMA? Если да, то читайте дальше.
Для начала давайте разберемся, как управляются электроприводы AUMA. Электроприводы АУМА оснащаются специальными блоками автоматизации, которые состоят из электродвигателей и редукторов (описаны в начале статьи), которые создают крутящий момент для управления кранами. Привод выполняет функцию регистрации данных хода и момента арматуры. Затем полученные данные поступают в блок управление, где они обрабатываются. Блок управления контролирует порядок включения и отключения электродвигателя привода. Блок управления и привод, как правило, образуют один узел, на котором имеется интерфейс электрического соединения с распределенной системой управления РСУ и панель местного управления.
Виды арматуры по принципу управления
А теперь коснемся очень тонкого вопроса касающегося вида арматуры. Всем нам известно, что арматура различается по принципу управления. Задвижки являются типичным примером многооборотной арматуры. Для того чтобы обеспечить ход от положения ЗАКРЫТО до положения ОТКРЫТО и обратно, на входе такой арматуры требуется создать определенное число оборотов.
Дисковые затворы и шаровые краны обычно используются в том случае, если для всего хода необходим неполный оборот до 90°.
Проходная арматура, как правило, управляется прямоходным движением. Существует также арматура с рычажным управлением, для работы которой требуется рычажное усилие.
На сколько я помню, в тепловых сетях на трассах не допускается использовать регулирующую арматуру, так что про этот не забывать.
Для каждого типа движения требуются определенные электроприводы:
— многооборотные приводы SA;
— неполнооборотные приводы SQ.
Неполнооборотная арматура, дисковые затворы и шаровые краны, часто изготавливаются во многооборотном исполнении (согласно данным сайта Auma).
Электропривода с редуктором
В тепловых сетях, видимо так сложилось исторически, используются только следующие наименования и типы приводов (если сравнивать 3 каталога Broen Ballomax, Ситал, Ронекс – то в них только такие) описанные ниже.
Если смотреть каталог шаровых кранов Broen Ballomax с электроприводом, то мы увидим, что для диаметров от Ду50 до Ду250 (стандартный проход) и до Ду200 (полный проход) используются привода – SG 05.1, SG 07.1, SG 10.1, SG 12.1 – это все неполнооборотные приводы (запорные приводы SG (тип SG .1).
Странно, почему такого типа, ведь если ориентироваться на официального производителя, то неполнооборотные приводы SQ, а тут еще и SG вид неполнооборотного привода всплывает. Насколько я понял, точнее я выяснил у производителя, первоначально была серия SG, затем ее усовершенствовали и появилась серия SQ, которая в новых каталогах производителей шаровых кранов в ближайшее время появится, т.к. SG начали снимать с производства.
А для остальных – больших диаметров используются привода – SA 07.6, SA 10.2 и т.п. с червячными редукторами GS 125.3, GS 250.3 и т.п. – этот вид называют “комбинации многооборотных приводов SA с червячными редукторами GS на основе передаточных механизмов GZ (VZ)”. При монтаже таких приводов с редуктором происходит их преобразование в неполнооборотные электрические приводы с высоким крутящим моментом. Различают следующие неполнооборотные червячные редуктора AUMA GS 125.3/VZ 4.3 с передаточным механизмом (тип GS 50.3 – GS 125.3 с передаточными механизмами VZ 2.3 – VZ 4.3 и тип GS 160.3 – GS 250.3 с передаточными механизмами GZ 160.3 – 250.3).
Запомнили? Электропривод SA с червячным редуктором GS и передаточным механизмом GZ (или VZ). Вот из таких элементов и получается шаровой кран с электроприводом.
В тепловых сетях только такие SA или SQ – многооборотные приводы работающие для режима ОТКРЫТЬ-ЗАКРЫТЬ и для режима позиционирования (классы А и В или режим работы S2 – 15 мин/30 мин).
Классы режимов управления арматурой
Может возникнуть вопрос, а что за классы?
Режимы управления арматурой, будь то задвижки, шаровые краны или же затворы, зависит от области применения и ее конструктивного типа. Область применения регламентирует норматив EN-15714-2, который также определяет классификацию режимов функционирования электроприводной арматуры: двухпозиционная (запорная), позиционирование, регулирование и непрерывное регулирование.
— Класс А: режим ОТКРЫТЬ-ЗАКРЫТЬ
— Класс В: импульсное перемещение, установка в определенное положение или режим позиционирования. Электропривод время от времени перемещает арматуру в любое положение на участке хода (полное открытие, промежуточное положение, полное закрытие)
— Класс С: режим регулирования
— Класс D: режим непрерывного регулирования.
Сам норматив BS EN 15714-2:2009 можно скачать здесь. Только он полностью на английском языке (British Standard).
Как видно из наших каталогов производителей шаровых кранов с электроприводами типы приводов у них “SA”. Если кому интересно, то для класса С (работа в режиме регулирования) принято обозначение “SAR”, добавляется буква ”R”.
Да, чуть не забыл. А не возник ли у Вас вопрос, что за режим работы S2?
Более подробно про режимы работы асинхронных двигателей будет рассказано позже, в другой статье, в это лишь скажу, что режим работы S2 — Кратковременный режим при, котором двигатель не успевает достигнуть номинальной температуры нагрева частей за время работы при постоянной нагрузке, и успевает охладиться до температуры окружающей среды за время пауз.
Надеюсь, теперь более-менее стало понятно, какие бывают шаровые краны с электроприводами и что электропривод AUMA может поставляться с червячным редуктором. Так, что если освоили материал про шаровой кран с электроприводом, то жду всех читателей в следующей статье.