Методы управления арматурой

Трубопроводная арматура может приводиться в действие различными видами приводов.

По типу воздействия различают возвратно-поступательные (прямоходные, линейные), неполноповоротные и многооборотные приводы.

По типу используемой энергии выделяют ручные, электрические, пневматические, гидравлические, электромагнитные приводы и их комбинации.

Ручной привод. В простейшем случае – это рукоятка или маховик. Когда для управления арматурой требуется приложить значительное усилие, используют ручной редуктор – 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. 

Электрический привод арматуры – 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.

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 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. 

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. 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. 

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

Электромагнитные приводы 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, высокая точность, простота и технологичность конструкции, надежность и огромный ресурс. Электромагнитные приводы широко используются в системах автоматики, однако их мощность, как правило, невелика. Поэтому для управления арматурой больших диаметров применяют их комбинацию с гидро- и пневмоприводами.

В большинстве случаев приводы арматуры выполняют  только запорную функцию -управляемая ими арматура закрывает или открывает поток рабочей среды. Для осуществления арматурой функций управления параметрами рабочей среды (поддержание требуемых характеристик ее расхода или давления) применяют регулирующие приводы. Этот тип приводов позволяет фиксировать рабочий орган арматуры не только в крайних положениях, а и в любом из промежуточных, добиваясь нужного воздействия на регулируемый параметр рабочей среды. 

Для заказа большинства типов привода необходимо заполнение опросного листа: в нем заказчик приводит как характеристики рабочей и окружающей среды, так и желаемые параметры привода – быстродействие, напряжение и частоту питания, степень защиты и т.п. От правильности и полноты данных будет зависеть точность подбора привода, что обеспечит долговременную и безаварийную эксплуатацию арматуры.