閥門電動裝置
閥門電動裝置 electric actuator 用電力驅動啟閉或調(diào)節(jié)閥門的裝置。
閥門電動裝置是實現(xiàn)閥門程控、自控和遙控不可缺少的驅動設備,其運動過程可由行程、轉矩或軸向推力的大小來控制。由于閥門電動裝置的工作特性和利用率取決于閥門的種類、裝置工作規(guī)范及閥門在管線或設備上的位置。
電動裝置一般由下列部分組成
一、專用電動機,特點是過載能力強﹑起動轉矩大﹑轉動慣量小,短時﹑斷續(xù)工作
二、減速機構,用以減低電動機的輸出轉速
三、行程控制機構,用以調(diào)節(jié)和準確控制閥門的啟閉位置
四、轉矩限制機構,用以調(diào)節(jié)轉矩(或推力)并使之不超過預定值
五、手動﹑電動切換機構,進行手動或電動操作的聯(lián)鎖機構
六、開度指示器,用以顯示閥門在啟閉過程中所處的位置
與其他閥門驅動裝置相比,電動驅動裝置具有動力源廣泛,操作迅速、方便等特點,并且容易滿足各種控制要求。所以,在閥門驅動裝置中,電動裝置占主導地位。
◆閥門電動裝置按輸入方式分為多回轉型(Z型)和部分回轉型(Q型)兩種,前者用于升降桿類閥門,包括:閘閥、截止閥、節(jié)流閥、隔膜閥等;后者用于回轉桿類閥門,包括球閥、旋塞閥、蝶閥等,通常在900范圍內(nèi)啟閉。
閥門電動裝置按防護類型分為普通型和特殊防護型兩大類
◆普通型電動裝置的使用環(huán)境如下:
1、環(huán)境溫度:-25~40℃
2、環(huán)境相對溫度≤90%(25℃時)
3、海拔≤1000m
4、工作環(huán)境要求不含有腐蝕性、易燃、易爆的介質
◆如閥門的工作環(huán)境條件超過普通型電動裝置所具有的能力時,需采用特殊防護型產(chǎn)品,這類產(chǎn)品根據(jù)所處工作環(huán)境而具有多種型式
特殊防護型電動裝置主要技術特征
型式 主要特征
戶外型 1、環(huán)境溫度:-40~40℃
2、最大降雨量:50mm/10min
3、最大太陽輻射強度:1.4J/(cm2·min)
4、有砂、雪、霜、露
高溫型 最高環(huán)境溫度可達80℃
低溫型 最低環(huán)境溫度可至-55℃
防腐型 有一種或一種以上含一定濃度化學腐蝕性介質的環(huán)境
高速型 閥桿轉速達70r/min
防爆型 應能在具有爆炸性介質的環(huán)境中工作
船舶型 適用于輪船上有海水或鹽霧存在的環(huán)境中
耐火型 應能在發(fā)生火災(如溫度達1300℃)的環(huán)境中,在一定時間(如15min)范圍內(nèi)仍然正常開啟或關閉
雙速型 雙速變化范圍達60:1
潛水型 耐水Ⅰ型適于短時浸水工作環(huán)境(10mm、72h);耐水Ⅱ型適用于長期浸泡的工作環(huán)境,水深可大于10m
防輻射型 適用于核電站特殊要求的場合
防護型代號
代號 防護類型
B 防爆型
R 耐熱型
BWF 戶外、防腐、防爆型
閥門電動裝置是實現(xiàn)閥門程控、自控和遙控不可缺少的設備,其運動過程可由行程、轉矩或軸向推力的大小來控制。由于閥門電動裝置的工作特性和利用率取決于閥門的種類、裝置工作規(guī)范及閥門在管線或設備上的位置,因此,正確選擇閥門電動裝置,對防止出現(xiàn)超負荷現(xiàn)象(工作轉矩高于控制轉矩)至關重要。 通常,正確選擇閥門電動裝置的依據(jù)如下:
操作力矩:操作力矩是選擇閥門電動裝置的最主要參數(shù),電動裝置輸出力矩應為閥門操作最大力矩的1.2~1.5倍。
操作推力:閥門電動裝置的主機結構有兩種:一種是不配置推力盤,直接輸出力矩;另一種是配置推力盤,輸出力矩通過推力盤中的閥桿螺母轉換為輸出推力。
輸出軸轉動圈數(shù):閥門電動裝置輸出軸轉動圈數(shù)的多少與閥門的公稱通徑、閥桿螺距、螺紋頭數(shù)有關,要按M=H/ZS計算(M為電動裝置應滿足的總轉動圈數(shù),H為閥門開啟高度,S為閥桿傳動螺紋螺距,Z為閥桿螺紋頭數(shù))。
閥桿直徑:對多回轉類明桿閥門,如果電動裝置允許通過的最大閥桿直徑不能通過所配閥門的閥桿,便不能組裝成電動閥門。因此,電動裝置空心輸出軸的內(nèi)徑必須大于明桿閥門的閥桿外徑。對部分回轉閥門以及多回轉閥門中的暗桿閥門,雖不用考慮閥桿直徑的通過問題,但在選配時亦應充分考慮閥桿直徑與鍵槽的尺寸,使組裝后能正常工作。
輸出轉速:閥門的啟閉速度若過快,易產(chǎn)生水擊現(xiàn)象。因此,應根據(jù)不同使用條件,選擇恰當?shù)膯㈤]速度。閥門電動裝置有其特殊要求,即必須能夠限定轉矩或軸向力。通常閥門電動裝置采用限制轉矩的連軸器。當電動裝置規(guī)格確定之后,其控制轉矩也就確定了。一般在預先確定的時間內(nèi)運行,電機不會超負荷。但如出現(xiàn)下列情況便可能導致超負荷:一是電源電壓低,得不到所需的轉矩,使電機停止轉動;二是錯誤地調(diào)定轉矩限制機構,使其大于停止的轉矩,造成連續(xù)產(chǎn)生過大轉矩,使電機停止轉動;三是斷續(xù)使用,產(chǎn)生的熱量積蓄,超過了電機的允許溫升值;四是因某種原因轉矩限制機構電路發(fā)生故障,使轉矩過大;五是使用環(huán)境溫度過高,相對使電機熱容量下降。
過去對電機進行保護的辦法是使用熔斷器、過流繼電器、熱繼電器、恒溫器等,但這些辦法各有利弊。對電動裝置這種變負荷設備,絕對可靠的保護辦法是沒有的。因此,必須采取各種組合方式,歸納起來有兩種:一是對電機輸入電流的增減進行判斷;二是對電機本身發(fā)熱情況進行判斷。這兩種方式,無論那種都要考慮電機熱容量給定的時間余量。
通常,過負荷的基本保護方法是:對電機連續(xù)運轉或點動操作的過負荷保護,采用恒溫器;對電機堵轉的保護,采用熱繼電器;對短路事故,采用熔斷器或過流繼電器。