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.

В современных тепловых сетях все чаще применяются шаровые краны с электроприводом вместо задвижек. Это связано с их преимуществами:

• Быстрое открытие/закрытие: электропривод обеспечивает точное управление потоком, что особенно важно в аварийных ситуациях.
• Надежность: электроприводы менее подвержены износу и поломкам, чем ручные задвижки.
• Простота обслуживания: не требуется регулярная смазка и регулировка.
• Возможность автоматизации: краны с электроприводом легко интегрируются в системы диспетчерского контроля.

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.

В этой статье мы поможем вам разобраться в многообразии вариантов AUMA и сделать правильный выбор.

1. Типы электроприводов AUMA:

• SA: базовый тип для простых задач.
• GS: повышенная грузоподъемность и крутящий момент.
• VZ: взрывозащищенное исполнение.
• GZ: морозостойкое исполнение.

2. Блоки управления AUMA MATIC:

• AM: базовый блок с кнопочным управлением и индикацией.
• AC: расширенные функции: позиционирование, управление по времени, интерфейсы связи.
• Настенное крепление: компактный вариант для ограниченного пространства.
• Встраиваемый: экономит место на кране, более эстетичный вид.

3. Подключение и управление:

• Электрическое подключение: к РСУ по стандартным протоколам.
• Местное управление: с помощью кнопок на блоке или ручного маховика.

4. Особенности применения:

• Диаметр трубопровода.
• Рабочее давление и температура.
• Частота использования.
• Требования к взрывозащите и морозостойкости.

Блоки управления AM и AC: сравнительный анализ

Блоки управления AM и AC от AUMA – это два популярных типа устройств, предназначенных для управления электроприводами на шаровых кранах.

В чем же их отличия?

1. Функциональность:

• AM: базовые функции, ручное управление, аварийный режим, позиционирование.
• AC: расширенные функции, позиционирование с точностью до 0,1%, ПИД-регулятор, интерфейсы для подключения к системам диспетчерского контроля.

2. Тип управления:

• AM: дискретное (шаговое).
• AC: аналоговое (плавное).

3. Способ монтажа:

• AM: настенный, встраиваемый.
• AC: настенный, встраиваемый, модульный.

4. Сфера применения:

• AM: простые системы, где не требуются точные настройки и плавное управление.
• AC: сложные системы, где необходима высокая точность позиционирования, плавное управление и интеграция с системами диспетчерского контроля.

5. Цена:

• AM: дешевле.
• AC: дороже.

Таблица сравнения:

Какой блок управления выбрать?

Решение зависит от ваших задач:

• Если вам нужна простая и недорогая система управления, то подойдет блок AM.
• Если же вам требуется точное позиционирование, плавное управление и интеграция с системами диспетчерского контроля, то вам нужен блок AC.

Рекомендую ознакомиться с подробными характеристиками блоков AM и AC на сайте AUMA: https://www.auma.com/products/controls/am/

Так, что если освоили материал про шаровой кран с электроприводом, то жду всех читателей в следующей статье.

Поделиться ссылкой: