Elektricky poháněné regulační ventily – účel a typy

Mezi různými potrubními armaturami je obzvláště oblíbený regulační ventil. Je určen k řízení parametrů pohybujícího se média v potrubí pro různé účely. Nastavení se provádí změnou kapacity ventilu. Pro automatizované řízení regulačních ventilů se používají různé typy pohonů. Používají se v potrubích, jejichž jednotlivé prvky jsou značně zatěžovány a mohou být elektrické nebo pneumatické.

Zařízení s elektrickým pohonem jsou žádaná v kotelnách, topných a ventilačních sítích a na topných bodech. Ventily s pneumatickými pohony se instalují v průmyslových odvětvích, kde se ovládání provádí vzduchem. Pneumaticky ovládané ventily se také používají ve výbušných potrubích a pro venkovní ovládání.

Účel a vlastnosti regulačních ventilů s pohony

Na rozdíl od uzavíracích ventilů, které jsou navrženy tak, aby se úplně uzavřely, řídící ventily řídí a mění objem dopravované tekutiny. Tyto funkce jsou požadovány u průmyslových potrubí používaných k pohybu:

• plynné a kapalné látky;
• pár;
• ropy a jejích derivátů.

Regulační ventil s pohonem umožňuje měnit tlak, regulovat průtok dopravovaného média a řídit výkon vedení.

Ovládání a použití pohonů

Průmyslová potrubí jsou ve srovnání s domácími potrubími delší a intenzivnější v provozu. K regulaci pohybované tekutiny je zapotřebí mnoho ventilů, které je obtížné ručně ovládat. Vybavení regulačních ventilů různými možnostmi pohonu zjednodušuje ovládání provozu potrubí a umožňuje dálkovou změnu parametrů. Použití mechanicky poháněných ovládacích mechanismů ventilů zajišťuje efektivní řízení technologických procesů. Pomocí pohonů můžete průběžně sledovat parametry přepravovaných kapalin nebo plynů a předcházet nehodám. Pohon zabraňuje zpětnému pohybu dopravovaných látek a chrání před hydraulickými rázy.

Aby pohonné mechanismy plnily své funkce, je třeba dodržovat následující pravidla:

• Při instalaci regulačního ventilu se musí směr pohybu pracovní kapaliny shodovat se šipkami zobrazenými na těle zařízení.
• Ventily mohou být upevněny svisle nebo vodorovně. Pohon, který pohání blokovací prvek, však musí být umístěn nahoře.
• Potrubí by měla být pevně zajištěna a měla by poskytovat spolehlivou ochranu proti vibracím.

Pokud ovladač ventilu selže, může být nutné jej vyměnit. Pro zjednodušení demontážních prací je nutné zajistit přístup k regulačnímu ventilu a jeho prvkům.

Varianty ventilů s pohony a jejich rozdíly

Pohonné mechanismy slouží k převodu počátečního řídicího signálu přicházejícího z vnějšího zdroje na pohyb blokovacího prvku. V závislosti na použité energii se rozlišují tyto typy ventilů pro regulaci průtoku dopravovaných látek:

• Ventily s pneumatickým pohonem. Tlak stlačeného vzduchu slouží jako zdroj energie pro pohony takových ventilů. V závislosti na typu PIM existují membránová a pístová zařízení. Pokud je uzavírací ventil vybaven pístovým mechanismem, pak patří k pojistnému ventilu.
• S elektrickým pohonem. Konstrukčně se elektrický pohon skládá z elektromotoru, řídicího systému a převodovky. Jako zdroj energie pro takové ventily slouží elektřina a dopravované médium lze ovládat pomocí dálkového zařízení. Motorizované ventily mají dobrou interakci mezi motorem a ovládacím panelem, a to i při značných vzdálenostech mezi nimi.
• S elektromagnetickým pohonem. U ventilů s elektromagnetickým pohonem dochází k přeměně energie na pohyb uzavíracího prvku díky elektromagnetům. Je nedílnou součástí pohonu a v závislosti na nuancích konstrukce může být blokový nebo vestavěný.

Ventily s pneumatickými pohony spolehlivé, snadno ovladatelné a používané ve vysoce rizikových zařízeních. Pneumatika je levnější než zařízení se servopohony, ale má značné celkové rozměry.

Motorizované ventily snadná instalace a překonfigurování. Interagují s telemetrickými zařízeními, počítači a dalšími ovládacími prvky. Ventily s elektrickým pohonem jsou vyráběny v obecně průmyslových a nevýbušných provedeních, které jsou na plynovodech žádané. Mezi nevýhody elektricky poháněných ventilů patří zvýšená citlivost na vlhkost a teplotu a také vypínání motoru při výpadku proudu.

Solenoidové ventily jsou žádané v automatizovaných řídicích systémech, které regulují parametry toků dopravovaných médií. Ventily se servopohonem mají životnost měřenou při 10 000 a více cyklech aktivace uzavíracího prvku. Jsou přesné v regulaci a rychle reagují na dodané signály.

Důležité informace: Podle GOST 12893-2005 jsou ventily s elektrickým pohonem a jiné typy pohonů normálně otevřené a normálně uzavřené. NO se při nepřítomnosti řídicího signálu zcela otevře a NC zůstane s uzavřenou oblastí průtoku. Správná kombinace různých typů armatur umožňuje předejít dalším škodám při výpadcích proudu a jiných nouzových situacích.

Ventily s mechanickým pohonem se liší také typem ovládacího prvku. V závislosti na nuancích konstrukce uzamykacího mechanismu jsou:

• Šoupátkové ventily. Funkce aretačního prvku plní cívka, jejíž rotace umožňuje nastavení parametrů pohybujícího se pracovního média. Nezajišťuje úplnou těsnost, proto se obvykle používá na vedení s nízkými tlaky.
• Sedlo. Jako uzavírací zařízení slouží plunžr, který snižuje průchodnost pohybem přes jedno nebo dvě sedla. Konstrukčně je uzavíracím prvkem ventilu zařízení tyčového, kotoučového nebo jehlového typu.
• Membrána. Parametry dopravovaného média jsou řízeny pomocí elastické membrány. Pro eliminaci chyb, které se při ovládání někdy vyskytují, jsou membránové ventily vybaveny prvky určenými k ovládání polohy táhla.

Úplné uzavření pracovního média se provádí pomocí uzavíracích ventilů, které jsou rovněž vybaveny servopohonem. Konstrukce uzamykacího zařízení zajišťuje těsnost jednotek a je nepostradatelná v potrubích, kterými jsou přepravovány kapaliny a plyny.

Způsob připojení

Na základě principu připojení k potrubí se rozlišují následující možnosti ventilů:

• Přírubové. Takové ventily jsou vybaveny přírubami ve tvaru kotouče s otvory pro šrouby a mohou být použity na vysokotlakých potrubích. Armatury jsou určeny pro opakovanou montáž a demontáž, což umožňuje rychlou výměnu zařízení v případě poškození.
• Svařované. Pro regulaci průtoku pracovního média se zvýšenými požadavky na těsnost se používají ventily, které jsou upevněny na potrubí svařováním. V důsledku toho se vytvoří trvalé spojení, což komplikuje výměnu armatur.

Důležité informace: instalace ventilů pro svařování se provádí v souladu s ustanoveními GOST 16037-80, pokud není v projektové dokumentaci ventilů stanoveno jinak.