[RATINGS]
Запорно-регулирующие клапаны с электромагнитным приводом
В.Г. Адарченко, Н.А. Шмытов,
НПО «Аркон» (г. Москва)
В настоящее время в системах и установках различного назначения для поддержания и регулирования различных технологических параметров — расхода, давления, температуры и т.п. — широко используют клапаны запорно-регулирующие с электроприводом (КЗР), как правило, асинхронного типа постоянной скорости. Значительно реже применяются электроприводы переменной скорости — «интеллектуальные приводы» — оснащенные частотными преобразователями и соответствующими встроенными микропроцессорными системами управления.
Наряду с очевидными достоинствами, такие КЗР обладают и рядом недостатков, основными из которых являются: неудобство согласования динамических характеристик объекта регулирования и собственно КЗР, имеющего электропривод постоянной скорости; конструктивная сложность самого электропривода, связанная с необходимостью установки устройств ограничения крутящего момента и концевых выключателей. Например, некачественная регулировка (или разрегулировка в процессе эксплуатации) этих устройств приводит зачастую к механическим поломкам элементов регулирующего клапана — ходовых гаек, редуктора, штока и т.д. И, наконец, один из самых важных недостатков — стоимость таких КЗР достаточно высока. Стоимость электропривода составляет 60…80 % стоимости регулирующего клапана.
В научно-производственном объединении «Аркон» разработаны и выпускаются клапаны запорно-регулирующие АГТ-71 DN 15-200, PN 1,6 МПа с электромагнитным управлением, свободные от вышеуказанных недостатков. Клапаны выпускаются с условной пропускной способностью (Kvy) от 0,63 до 420 м3/ч на температуру рабочей среды до +150 °С.
К настоящему времени клапаны АГТ-71 широко востребованы в системах отопления и горячего водоснабжения жилых и общественных зданий г. Москвы для регулирования температуры, расхода, давления и разности давления теплоносителя, а также в технологических линиях пищевых производств.
На рис. 1. приведена схема клапана АГТ-71. Клапан состоит из исполнительного механизма с поршневым приводом, управляемым действием рабочей среды и связанным с регулирующим органом, и двух электромагнитных клапанов.
Работает такой клапан следующим образом. При подаче напряжения питания на электромагнитный клапан «ЗАКР» и обесточенном электромагнитном клапане «ОТКР» управляющая полость привода соединяется со входной полостью исполнительного механизма. При этом соотношение сил, передаваемых на регулирующий плунжер со стороны гидропривода и сил, действующих от давления рабочей среды непосредственно на плунжер таково, что плунжер перемещается на закрытие. При снятии напряжения питания с электромагнитного клапана «ЗАКР» управляющая полость гидропривода отсечена от входной полости. Движение регулирующего плунжера остановлено.
При подаче напряжения питания на электромагнитный клапан «ОТКР» и обесточенном электромагнитном клапане «ЗАКР» происходит соединение управляющей полости гидропривода с выходной полостью исполнительного механизма. При этом плунжер перемещается на открытие.
В клапане предусмотрена возможность регулировки скорости перемещения плунжера на открытие и закрытие.
Изменение скорости перемещения плунжера производится с помощью соответствующих дросселей В конструкции клапанов предусмотрены ручные дублёры, которые служат для управления перемещением регулирующего плунжера вручную и используются, как правило, при отсутствии напряжения питания электромагнитов.
К сказанному следует добавить: опыт трёхлетней эксплуатации КЗР АГТ-71 показал, что величина циклического ресурса электромагнитных клапанов, равная не менее 107 циклов, не лимитирует надёжность работы запорно-регулирующих клапанов. Основным фактором, влияющим на надёжность его работы, является наличие в рабочей среде твёрдых частиц (загрязнений), которые могут нарушить герметичность электромагнитных клапанов, в связи с чем рабочая среда подаётся на электромагнитные клапаны через фильтры с повышенной тонкостью фильтрации.
Схема управления клапанами АГТ-71 полностью соответствует схеме управления известными запорно-регулирующими клапанами с электроприводами и показана на рис. 1.
Электронный регулятор (контроллер, ЭВМ и т.п.) в зависимости от отклонения между текущим значением контролируемой величины параметра и заданным её значением (установкой) вырабатывает на выходе сигнал Y, который направлен на уменьшение отклонения, то есть разности между текущим значением контролируемой величины и её заданным значением. Этот сигнал меняется от 0 до 100 % и может подаваться в виде тока или импульсов на КЗР. Если в качестве выходных устройств регулятора используется реле, переход от непрерывного выходного сигнала Y к релейному (импульсному) происходит с помощью широтно-импульсной модуляции (ШИМ). Вычисленная величина выходного сигнала Y преобразуется в длительность релейных импульсов D относительно периода их следования, т.е.
где D — длительность импульса, сек.;
Тсл — период следования импульсов, сек., (см. рис. 2).
Основные технические требования к клапанам запорно-регулирующим АГТ-71 соответствуют ГОСТ 12893-83. Стандартное исполнение клапана имеет внутреннюю линейную расходную характеристику. Нормы герметичности по затвору соответствуют классу «В» ГОСТ 9544-93. Потребляемая электромагнитными клапанами мощность не превышает 8 Вт.
Основные масса-габаритные характеристики запорно-регулирующих клапанов АГТ приведены в таблице.
| DN, мм | 15 | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | 125 | 150 | 200 |
| Kvy, м куб./ч | 0,63 | 2,5 | 4,0 | 6.3 | 10 | 16 | 25 | 40 | 100 | 160 | 160 | 250 |
| 1,6 | 4,0 | 6,0 | 10 | 16 | 25 | 40 | 63 | 125 | 250 | 250 | 360 | |
| 2,5 | 6,0 | 10 | 16 | 25 | 40 | 63 | 80 | 160 | 360 | 630 | ||
| H, мм | 235 | 235 | 245 | 245 | 300 | 305 | 322 | 320 | 366 | 421 | 465 | 550 |
| L, мм | 280 | 294 | 314 | 336 | 200 | 230 | 290 | 310 | 350 | 400 | 480 | 600 |
| Масса, кг | 6,2 | 6,75 | 7,0 | 7,3 | 15,5 | 19,5 | 37,0 | 37,5 | 47,0 | 56,5 | 105 | 190 |
Н — строительная длина;
L — высота, измеренная от оси патрубков.
Запорно-регулирующие клапаны АГТ-71 сертифицированы Сертификационным центром Всероссийского научно-исследовательского института атомного машиностроения.
К настоящему времени на различных объектах г. Москвы и России находятся в эксплуатации 1050 запорно-регулирующих клапанов производства НПО «Аркон».
(«Трубопроводная арматура и оборудование», №4(7)2003)
Прочитано здесь: http://www.arkonnpo.ru/public-03.htm
Эта запись была опубликована 10.10.2007в 11:56 пп. В рубриках: Предложенные студентами, АСУ, МГСУ, Все статьи. Вы можете следить за ответами к этой записи через RSS 2.0. Вы можете оставить свой отзыв или трекбек со своего сайта.
