Трубопроводная арматура автоматическим управлением




Широкая автоматизация производственных процессов во всех отраслях народного хозяйства и быстрое развитие трубопроводного транспорта вызвали необходимость применения трубопроводных систем с автоматическим управлением. Для работы таких систем потребовались различные конструкции арматуры, предназначенные для разнообразных рабочих сред, различных температур и давлений, возникла необходимость применения приводов, действующих на основе .использования электричества, сжатого воздуха, масла под давлением или энергии рабочей среды, перемещаемой по трубопроводу. Чтобы в этих условиях обоснованно решать задачи проектирования, выбора и эксплуатации арматуры .для автоматически действующих трубопроводных систем, необходимо иметь данные о результатах накопленного в этой области опыта, сведения о выпускаемых промышленностью изделиях и областях их применения. Настоящая книга содержит такого рода сведения, предназначенные для их практического использования при решении различных технических задач. Материал книги соответствует современным данным в этой области.
Книга состоит из трех разделов. В первом разделе приведены данные об арматуре, оснащенной приводами и предназначенной для управления средствами АСУ (автоматическая система управления). Второй раздел содержит сведения б арматуре, действующей автоматически, без включения ее в АСУ. Эту арматуру называют также самодействующей, автономной и арматурой прямого действия. В третьем разделе приведены данные о приводах арматуры. В книге наиболее полно приведены конструкции, разработанные ЦКБА (Центральное конструкторское бюро арматуростроения), рассмотрены также конструкции, разработанные другими организациями и предприятиями. К промышленной трубопроводной арматуре относятся устройства, устанавливаемые на трубопроводах и емкостях, обеспечивающие управление (отключение, регулирование, распределение, смешивание и др.) потоками рабочих сред путем изменения проходного сечения в рабочем органе конструкции. Арматура с автоматическим управлением в трубопроводной системе, работающей в режиме автоматического управления, выполняет роль исполнительного устройства, с помощью которого реализуются командные сигналы и назначается заданный режим работы системы. Каждая конструкция арматуры в общем случае содержит следующие основные элементы: корпус с присоединительными патрубками, крышку, рабочий орган, привод. Управление арматурой сводится к тому, чтобы установить рабочий орган в требуемое рабочее положение с помощью привода (ручного или механизированного) либо автоматически, под непосредственным воздействием рабочей среды. Рабочий орган арматуры (запорный, регулирующий, дросселирующий, распределительный и т. п.) состоит из седла и затвора. Седло представляет собой неподвижную часть рабочего органа в виде уплотнительного кольца в корпусе арматуры. Некоторые корпуса (задвижек, двухседельных клапанов, кранов) имеют по два уплотнительных кольца. Затвор (подвижная часть рабочего органа) имеет вид диска, клина, тарелки, конуса, шара и т. д. Он перемещается или поворачивается относительно седла при помощи шпинделя или штока. С изменением положения затвора относительно седла изменяется величина открытого сечения отверстия в седле, в связи с чем изменяется степень открытия арматуры. Затвор может состоять из одной или из нескольких конструктивно объединенных деталей. Затвор имеет уплотнительное кольцо для посадки на седло и герметизации рабочего органа. Затворы задвижек, двухседельных клапанов и кранов имеют по два уплотнительных кольца. При ручном управлении момент времени и степень открытия арматуры определяются оператором. При автоматическом управлении момент времени и степень открытия арматуры определяются и осуществляются автоматически без участия оператора. При арматуре с механизированным приводом момент времени и степень открытия рабочего органа могут назначаться как оператором (команда на включение привода поступает от нажатия кнопки или другого пускового устройства), так и автоматически (команда на включение привода поступает от датчика давления, температуры, скорости рабочей среды, концентрации и т. д. установленного непосредственно в технологической системе). В данной книге рассмотрены конструкции арматуры, предназначенные для выполнения своих функций без участия оператора, т. е. с автоматическим управлением. Различают автоматически управляемую арматуру прямого и непрямого действия.

Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться или Войти на сайт под своим именем.

Новости по теме

Октябрь

Copyright teplokot.ru
All Right Reserved.

Способы управления трубопроводной арматурой

Управление трубопроводной арматурой в зависимости от задач, выполняемых ею, степени автоматизации системы, обслуживаемой арматурой, места ее расположения и используемого источника энергии может осуществляться различными способами.

Привод, по месту его расположения относительно арматуры, может быть местным (насадным, встроенным) и дистанционно расположенным (колонковым), соединенным с арматурой дистанционной механической передачей. В зависимости от источника движения приводы подразделяют на ручные и механические. Ручные приводы имеют вид маховика (или рукоятки), насаженного на шпиндель или ходовую гайку арматуры или на вал редуктора, В некоторых случаях шпиндель арматуры заканчивается квадратом под съемный маховик, рукоятку или ключ. При больших крутящих моментах на шпинделе, требующихся для управления, применяются зубчатые (цилиндрический или конический) или червячные редукторы.

Механические приводы могут быть электрическими (электромоторные, электромагнитные), пневматическими (сжатый воздух или газ) или гидравлическими. Любой вид энергии привод арматуры преобразует в механическую: выходной вал привода является источ­ником вращательного (поступательного) движения, передаваемого на шпиндель или ходовую гайку арматуры. Приводы с поступательным движением выходного звена (поршневые, мембранные) передают его движение штоку арматуры.

При оценке способа управления принципиальное значение имеет и то, как определяется момент подачи командного сигнала на привод - приборами или оператором. С учетом этого фактора можно выделить следующие основные способы управления арматурой.

Автоматическое управление. Движение на арматуру передается от механического привода (электрического, пневматического или электромагнитного), а момент подачи командного сигнала на привод определяется приборами, входящими в состав системы автоматического управления технологическими процессами (АСУТП). Арматуру с автоматическим управлением, в свою очередь, можно разделить на автоматически управляемую и автоматически действующую. В первом случае источником энергии механического привода и управляющей аппаратуры может быть электричество, сжатый воздух или гидравлика. Во втором случае источником энергии является только рабочая среда, транспортируемая по трубопроводу. При автоматическом управлении арматурой оператор непосредственного участия в управлении не принимает, его роль сводится только к вводу программы управления и к контролю за действиями приборов и механизмов системы.

Ручное управление. Движение на арматуру передается усилием оператора, действующим на маховик или рукоятку. Момент срабатывания арматуры определяется оператором на основании показаний приборов или путем оценки создавшейся производственной ситуации. Можно выделить ручное местное управление и ручное дистанционное управление. В первом случае оператор действует в непосредственной близости к арматуре, во втором - на расстоянии, с использованием дистанционной механически передачи.

Механизированное управление. Движение на арматуру передается от механического привода, а командный сигнал на привод подается оператором на основании показаний приборов или путем оценки создавшейся производственной ситуации. В требуемые моменты оператор включает или выключает привод арматуры.

В отдельных случаях, когда привод арматуры используется редко и оператор имеет доступ непосредственно к приводу, может применяться полумеханизированное управление. заключающееся в том, что движение на арматуру подается от механического привода пониженной мощности. Он используется только для перемещения затвора поворотного дискового до его соприкосновения с седлом. Герметизация закрытого запорного органа, требующая увеличенного крутящего момента, производится оператором вручную, поскольку мощности привода для герметизации недостаточно. Таким образом, снижается металлоемкость привода, уменьшаются его габаритные размеры и экономится электроэнергия, однако необходимость «дожатия» вручную является очень большим недостатком этого способа управления, который, по существу, не имеет широкого применения.

В настоящее время большинство процессов, выполняемых в промышленности, автоматизировано или механизировано. Применяемая для этих условий трубопроводная арматура может иметь приводы различных типов. При их выборе учитывается ряд факторов: назначение арматуры, интенсивность работы привода (цикловая нагрузка), место установки арматуры, удобство обслуживания арматуры и привода, источники энергии, взаимосвязь с различной аппаратурой, пожаро- и взрывоопасность рабочей среды, климатические факторы, экономические факторы. Наиболее широкое применение для запорно-регулирующей арматуры для двухпозиционного регулирования получили электроприводы.

1. По способу управления

Арматура под дистанционное управление.

Не имеет непосредственного органа управления, а соединяется с ним при помощи колонок, штанг и других переходных устройств.

Арматура приводная.

Управление осуществляется при помощи привода (непосредственно или дистанционно).

Арматура с автоматическим управлением.

Управление затвором происходит без участия оператора под непосредственным воздействием рабочей среды на затвор или на чувствительный элемент, либо посредством воздействия на привод арматуры управляющей среды, либо по командному сигналу, поступающему на привод арматуры из приборов АСУ.

Арматура с ручным управлением.

Управление осуществляется оператором вручную дистанционно или непосредственно.

2. По способу герметизации (уплотнения) относительно внешней среды

Арматура сальниковая.

Герметизация штока или шпинделя относительно внешней среды обеспечивается эластичным элементом, находящимся в контакте с подвижным штоком (шпинделем) под нагрузкой, исключающей протечки рабочей среды.

Арматура мембранная.

В качестве чувствительного элемента применена мембрана. Она может выполнять функции уплотнения корпусных деталей, подвижных элементов относительно внешней среды, а также уплотнения в затворе.

Арматура сильфонная.

Для герметизации подвижных деталей (штока, шпинделя) относительно внешней среды используется сильфон, который является также чувствительным либо силовым элементом конструкции.

Арматура шланговая.

Эластичный шланг обеспечивает герметичность всей внутренней полости арматуры по отношению к внешней среде.

3. По температурному режиму

  • криогенная (рабочие температуры ниже -153 °С);
  • для холодильной техники (рабочие температуры от -153 до -70 °С);
  • для пониженных температур (рабочие температуры от -70 до -30 °С);
  • для средних температур (рабочие температуры до +455 °С);
  • для высоких температур (рабочие температуры до +600 °С);
  • жаропрочная (рабочие температуры свыше +600 °С).

4. По способу присоединения к трубопроводу

Арматура муфтовая.

Присоединяется к трубопроводу или емкости с помощью муфт с внутренней резьбой.

Арматура цапковая.

Присоединяется к трубопроводу или емкости на наружной резьбе с буртиком под уплотнение.

Арматура под приварку.

Присоединяется к трубопроводу или емкости с помощью сварки. Преимуществами являются полная и надежная герметичность соединения, минимум обслуживания (не требуется подтяжки магистральных фланцевых соединений). Недостаток - повышенная сложность демонтажа и замены арматуры.

Арматура стяжная.

Соединение входного и выходного патрубков с фланцами на трубопроводе осуществляется с помощью шпилек с гайками, проходящими вдоль корпуса арматуры.

Арматура фланцевая.

Присоединяется к трубопроводу или емкости с помощью фланцев. Преимуществом являются возможность многократного монтажа и демонтажа на трубопроводе, хорошая герметизация стыков и удобство их подтяжки, большая прочность и применимость для широкого диапазона давлений и проходов. Недостатки - возможность ослабления затяжки и потеря герметичности со временем, большие габаритные размеры и масса.

Арматура штуцерная (ниппельная).

Присоединяется к трубопроводу или емкости с помощью штуцера (ниппеля).

5. По условному давления рабочей среды

  • вакуумная (давление среды ниже 1 кгс/см2 абс.);
  • низкого давления (от 0 до 16 кгс/см2 избыт.);
  • среднего давления (от 16 до 100 кгс/см2);
  • высокого давления (от 100 до 800 кгс/см2);
  • сверхвысокого давления (от 800 кгс/см2).

6. По конструктивным типам

Задвижка - трубопроводная арматура, в которой запирающий элемент перемещается возвратно-поступательно перпендикулярно направлению потока рабочей среды. Используется преимущественно в качестве запорной арматуры: запирающий элемент находится в крайних положениях открыто и закрыто . Разновидностью этого типа арматуры являются шланговые задвижки, у которых перекрытие потока среды осуществляется запорным органом, пережимающим эластичный шланг, внутри которого проходит транспортируемая рабочая среда.

Клапан - трубопроводная арматура, в которой запирающий или регулирующий элемент перемещается возвратно-поступательно параллельно оси потока рабочей среды в седле корпуса арматуры. Клапан, в котором запирающий элемент перемещается с помощью винтовой пары и управляется вручную, называется вентилем. Сейчас это название устарело. Разновидностью этого типа арматуры является мембранный клапан, у которого в качестве запорного элемента используется мембрана. Мембрана фиксируется по внешнему периметру между корпусом и крышкой, выполняет функцию уплотнения корпусных деталей и подвижных элементов относительно внешней среды, а также функцию уплотнения запорного органа.

Кран - трубопроводная арматура, в которой запирающий или регулирующий элемент имеет форму тела вращения или его части; поворачивается вокруг своей оси, перпендикулярно расположенной по отношению к направлению потока рабочей среды.

Затвор (затвор дисковый) - трубопроводная арматура, в которой запирающий или регулирующий элемент имеет форму диска и поворачивается вокруг оси, перпендикулярной к оси трубопровода.

Конструктивные типы арматуры (в зависимости от способа перекрытия потока среды)

Источники: http://teplokot.ru/armat/446-truboprovodnaya-armatura-s-avtomaticheskim-upravleniem-spravochnik-d-f-gurevich.html, http://www.metarossa.ru/sposoby-upravleniya-truboprovodnoi-armaturoi.html, http://tde.dp.ua/spravochnaya-informaciya/klassifikaciya-truboprovodnoj-armatury




Комментариев пока нет!

Поделитесь своим мнением