Виды, устройство, выбор и монтаж запорно-регулирующего клапана с электроприводом

Здравствуйте, уважаемый читатель! В промышленных трубопроводах, по которым беспрерывно продвигается огромный поток жидкостей, необходимо регулировать это движение, уменьшая или увеличивая скорость потока, давление в трубах. В таких случаях незаменимую роль играет клапан запорно регулирующий с электроприводом. В нашей статье рассмотрим его виды и характеристики, способы подключения, правила использования, познакомимся с советами специалистов по установке и эксплуатации агрегата.

Что это такое и для чего он нужен

Запорный кран с различными типами приводов представляет собой устройство, с помощью которого можно полностью или частично перекрывать движущийся поток жидкости в трубопроводе.

Особенность конструкции с электроприводом заключается в том, что позволяет производить эти действия дистанционно, практически в любой точке магистрали.

Назначение и сферы применения

Регулирующие клапаны позволяют автоматически управлять на расстоянии процессом регулирования расхода жидкости, силы давления в трубопроводах.

Применяются в крупных магистральных, технологических и коммунально-сетевых каналах, по которым транспортируется среда.

Электроприводные устройства могут быть как запорными, с функцией только полного перекрытия трубы, так и с функцией регулирования силы потока путем полного или частичного его приостановления.

Клапаны для пара, газа регулирующие поворотные с электроприводом

В ассортименте – клапан регулирующий с электроприводом Danfoss, представленный двух- и трехходовыми моделями (редукторный электропривод приобретается отдельно), и одно- двухседельные клапаны запорно-регулирующие с электроприводом Broen. Клапаны применяются на центральных и индивидуальных тепловых пунктах, системах приточной вентиляции тепличных хозяйств, в системах водоснабжения и других областях хозяйства в качестве запорного устройства или для автоматизации регулирования технологических процессов. Расчет регулирующего клапана для пара осуществляется в соответствии с нормативными документами. Клапаны используются с электроприводами, термостатами, пневмоприводами, регуляторами перепада давления, которые вы можете приобрести отдельно. У нас вы найдете комплектующие для монтажа и обеспечения бесперебойной работы клапанов.

Управление и технические характеристики

Управление клапаном осуществляется за счёт линейного перемещения штока с плунжером. Пуск устройства осуществляется нажатием пусковой кнопки на пульте. Под действием электротока привод передает усилие на плунжер. Тот, перемещаясь вверх-вниз, меняет площадь сечения пропускного отверстия.

Основными техническими характеристиками запорно регулирующей арматуры являются:

1. значение номинального давления в системе, которое способно выдержать устройство;
2. размер диаметра условного прохода в мм;
3. условная пропускная способность в м3/ч;
4. пределы температурных значений, при которых агрегат функционирует нормально;
5. напряжение в сети, предназначенное для электропривода.

Канальный противопожарный клапан

Клапан канального исполнения с возможностью подсоединения воздуховода хотя бы с одной стороны состоит из корпуса прямоугольной или круглой формы, заслонки и электропривода. Клапан конструктивно сопоставим с отрезком воздуховода. Корпус прямоугольного клапана с двумя присоединительными фланцами изготовлен из углеродистой или оцинкованной стали. Канальные клапаны круглого сечения изготавливаются из оцинкованной стали и могут иметь два варианта соединения с круглыми каналами: фланцевое или ниппельное. Заслонка коробчатого типа изготовлена из оцинкованной стали и заполнена изнутри огнестойким теплоизолирующим материалом. По заказу изготавливаются корпуса и заслонки из нержавеющей стали. Клапаны имеют фиксированный типоразмерный ряд рабочих сечений соответствующий общепринятому типоразмерному ряду канального оборудования.
Противопожарные нормально открытые (огнезадерживающие) клапаны КЛОП-1 предназначены для блокирования распространения пожара и продуктов горения по воздуховодам, шахтам и каналам систем вентиляции и кондиционирования зданий и сооружений различного назначения. Нормально закрытые клапаны КЛОП-1 используются в качестве клапанов механической приточно-вытяжной противодымной вентиляции, клапаны могут применяться также в качестве дымовых. Применение клапанов осуществляется в соответствии с нормативными требования- ми. Клапаны КЛОП-1 не подлежат установке в помещениях категорий А и Б по взрывопожароопасности. В указанных помещениях устанавливаются клапаны КЛОП-1 или КЛОП-2 во взрывобезопасном исполнении.

Предел огнестойкости клапанов КЛОП®-1(60/90)

– в режиме нормально открытого (огнезадерживающего) клапана:

при расположении привода со стороны теплового воздействия – EI 60/90;

при расположении привода со стороны, противоположной тепловому воздействию – EI 60/90; при установке клапана на участке воздуховода за пределами ограждающей

строительной конструкции с нормируемым пределом огнестойкости — EI 60/90;

– в режиме нормально закрытого клапана — EI 60/90;

– в режиме дымового клапана — E 60/90.

В соответствии с записью в сертификатах НО клапаны КЛОП®-1(60/90) могут устанавливаться как в огнестойкой строительной конструкции (противопожарной преграде), так и за ее пределами на участке огнестойкого воздуховода независимо от направления возможного теплового воздействия на их конструкции. В соответствии с требованием п. 6.11 СП 7.13130.2013 это позволяет осуществлять монтаж клапанов с любой стороны от противопожарной преграды независимо от расположения очага пожара по отношению к этой преграде. Выполнение требования п. 6.11 обеспечивается наличием кожуха, защищающего привод НО клапанов как при их установке в огнестойкой строительной конструкции, так и при установке клапанов на участке воздуховода за пределами данной конструкции.

Клапаны КЛОП-1 выпускаются прямоугольного сечения только «канального» типа с двумя фланцами. Привод клапанов устанавливается снаружи корпуса. Корпус клапанов изготавливается из углеродистой холоднокатаной стали с последующей окраской. По специальному заказу корпус может быть изготовлен из нержавеющей стали. Корпус и заслонка таких клапанов изготавливаются из нержавеющей стали (исп. «Нерж. сталь»), остальные узлы и элементы конструкции – из углеродистой стали с антикоррозионным цинковым покрытием. Заслонки клапанов заполнены термоизоляцией.

Нормально открытые (НО) клапаны КЛОП®-1 изготавливаются в различных модификациях в зависимости от типа привода:

– с электромагнитным приводом в комбинации с тепловым замком на 72°С (по специальному заказу на 93 или 141°С);

– с электромеханическими приводами BELIMO типа BFL, BFN, BLF или BF (для клапанов больших размеров) в комбинации с терморазмыкающим устройством на 72°С (по специальному заказу на 93 или 141°С);

Нормально закрытые (НЗ) клапаны КЛОП-1 выпуска- ются с электромагнитным приводом без теплового замка или реверсивными приводами BELIMO типа BLE или BE (для клапанов больших размеров).

Клапаны КЛОП-1 работоспособны в любой пространственной ориентации. При проектировании и установке клапанов в системах вентиляции рекомендуется учитывать удобство доступа к приводу клапана и смотровым люкам в его корпусе. При установке клапанов КЛОП-1 в воздуховодах большого сечения на участках, расположенных за местом резкого изменения направления потока воздуха, например, за отводами на 90°, рекомендуется обеспечивать открытое положение заслонки клапанов в плоскости поворота потока или применять клапаны КЛОП-3. Вид климатического исполнения клапанов – У3 по ГОСТ 15150-69. Клапаны могут устанавливаться в закрытых помещениях с температурой воздуха от -30°C до +40°С, где колебания температуры и влажности воздуха существенно меньше, чем снаружи здания. Окружающая среда должна быть взрывобезопасной, не содержащей агрессивных паров и газов в концентрациях, разрушающих металлы, лакокрасочные покрытия и электроизоляцию.

Значения вылетов заслонки за корпус клапана прямоугольного сечения

Х, Х1 — вылет заслонки за корпус клапана, мм
Для компенсации длины вылета заслонки (например, при установке на фланце декоративной решетки или при установке клапана в строительной конструкции толщиной более L1) могут быть изготовлены дополнительные секции воздуховода соответствующей длины

Клапаны для районов с морским климатом и влажных помещений

Клапаны для районов с морским климатом изготавливаются из нержавеющей стали. Электромеханический или реверсивный привод BELIMO помещен в оболочку, имеющую степень защиты IP 66. Корпус клапанов выполняется прямоугольного сечения.

Нормально открытые клапаны с электромеханическим приводом изготавливаются без ТРУ (в т.ч. клапаны взрывобезопасного исполнения).

Предел огнестойкости клапана – А 60 (60 мин).

Вид климатического исполнения – ОМ2 по ГОСТ 15150-69. Характеристики внешней среды при эксплуатации клапана:

предельные рабочие значения температуры окружающего воздуха: верхнее значение – плюс 45°С; нижнее – минус 30°С;

среднемесячное значение относительной влажности воздуха в наиболее тёплый и влажный период – 70% при 22°С;

верхнее значение относительной влажности воздуха -98% при 25°С; тип атмосферы – III по ГОСТ 15150-69.

Клапаны «морского» исполнения выдержали испытания на соответствие требованиям, предъявляемым к клапанам на воздействие соляного тумана, брызгозащищенность и пыленепроницаемость, по результатам которых получено соответствующее заключение. Клапаны имеют свидетельство о типовом одобрении Российского Морского Регистра судоходства и сертификат об одобрении Российского Речного Регистра, что позволяет их использовать как на морских судах и стационарных морских платформах, так и на речных судах. Указанные клапаны могут устанавливаться в помещениях с повышенной влажностью.

Клапаны «транспортного» исполнения

Клапаны имеют конструктивные особенности, учитывающие специфику условий эксплуатации на объектах транспорта и могут применяться в системах вентиляции и кондиционирования подвижного состава железнодорожного транспорта. Клапаны прошли испытания на виброустойчивость и удар.

Клапаны для помещений с повышенными требованиями к чистоте рабочей среды

Клапаны изготавливаются прямоугольного сечения и круглого сечения. Корпус и заслонка таких клапанов изготавлива- ются из нержавеющей стали, остальные узлы и элементы конструкции — из углеродистой стали с антикоррозионным цинковым покрытием. В структуре обозначения этих клапанов в спецификации проекта и при заказе следует дополни- тельно указывать в скобках вариант исполнения (нерж. сталь). Клапаны применяются на предприятиях фармацевтиче- ской, микроэлектронной промышленности и т.п.

Основные технические характеристики клапанов специального назначения аналогичны характеристикам клапанов КЛОП-1 обычного (общепромышленного) исполнения.

КЛАПАНЫ ПРОТИВОПОЖАРНЫЕ ВЗРЫВОБЕЗОПАСНЫЕ КЛОП 1

Клапаны сертифицированы на соответствие «Техническому регламенту о требованиях пожарной безопасности» и Техническому регламенту Таможенного союза «О безопасности оборудования для работы во взрывоопасных средах»

Клапаны взрывобезопасные могут устанавливаться в поме- щениях категорий А и Б по взрывопожароопасности, во взры- воопасных зонах классов В-1, В-1а, В-1б и В-1г согласно клас- сификации ПУЭ, где по условиям эксплуатации возможно:

• образование взрывчатых смесей газов и паров с воздухом, относящихся к категориям IIА, IIВ и IIС согласно ГОСТ 30852.11- 2002 или ГОСТ Р МЭК 60079-20-1-2011 при максимальной температуре поверхности согласно температурным классам Т1,Т2, Т3, Т4 ,Т5, Т6 согласно ГОСТ 30852.5-2002 или ГОСТ Р МЭК 60079-20-1-2011;
• образование слоёв горючей пыли и взрывчатых пылевоз- душных смесей, относящихся к категориям IIIA, IIIB и IIIC согласно ГОСТ Р МЭК 60079-0-2011, ГОСТ IEC 61241-3-2011.

Ех-маркировка взрывозащиты для взрывоопасных газовых сред:

– привода I Ех d IIС Т6 Gb по ГОСТ Р МЭК 60079-0-2011;

– клапана II Gb по ГОСТ 31441.1-2011(EN 13463-1:2001).

Ех-маркировка защиты от воспламенения горючей пыли:

– привода Ех tb IIIC T850C по ГОСТ IEC 61241-0-2011;

– клапана III Db по ГОСТ 31441.1-2011(EN 13463-1:2001).

Степень защиты привода от внешних воздействий по ГОСТ 14254-96: IP 66.

Клапан взрывобезопасный может устанавливаться во взры- воопасных зонах 1 и 2 согласно классификации ГОСТ 31610.10-2012, а также в зонах класса 21 и 22 согласно ГОСТ IEC 61241- 3-2011 в соответствии с маркировкой взрывозащиты. При этом окружающая среда может содержать взрывоопасные проводящие летучие частицы и пыль в соответствии с маркировкой взрывозащиты.

Необходимость и возможность установки взрывобезопасного клапана в конкретной потенциально взрывоопасной зоне может определяться согласно гл.7.3. ПУЭ, а также по ГОСТ 31610.10-2012 и ГОСТ IEC 61241-1-2-2011. Конструкция взрывонепроницаемой оболочки выполнена с учетом требований ГОСТ Р МЭК 60079-1-2011.

КЛОП-1 с электроприводом BELIMO во взрывонепроницаемой оболочке

Предел огнестойкости клапанов КЛОП®-1(60 /90):

– в режиме нормально открытого (огнезадерживающего) клапана:

при расположении привода со стороны теплового воздействия – EI 60 /90;

при расположении привода со стороны, противоположной тепловому воздействию – EI 60 /90;

при установке клапана на участке воздуховода за пределами ограждающей строительной конструкции с нормируемым пределом огнестойкости – EI 60 /90;

– в режиме нормально закрытого клапана – EI 60 /90;

– в режиме дымового клапана – E 60 /90.

Тип подключения

По типу подключения запорно-регулирующие устройства подразделяют на

• фланцевые,
• штуцерные,
• муфтовые,
• цапковые,
• сварные.

Первый вариант наиболее предпочтительный. Как правило, клапаны подобного типа уже укомплектованы фланцами. Их используют в сетях с высоким давлением. Через фланец агрегат можно прикрепить к любым, подходящим по размеру условного прохода трубам. Также не зависит, какого типа устройство будет подключаться.

Сварной метод соединения не рекомендуется использовать, когда предстоит установить обратный механизм, съемные модели и задвижки. Применяют его только для стальных агрегатов.

Устройство

Простейший регулирующий клапан состоит из корпуса с фланцами, в котором расположены седло, шток с плунжером на конце и уплотняющий узел, отвечающий за герметизацию всей запорной арматуры.

Когда плунжер закрывает только часть проходного отверстия, расход воды в системе уменьшается. Плотно опущенный в седло плунжер перекрывает поток, давление в трубе после арматуры падает до нуля.

Если в бытовых трубопроводах применяются шаровые краны, то в магистралях промышленного назначения и коммунальных сетях предпочтения отдаются золотникам и задвижкам с электродвигателем.

Назначение

Существует 2, 3, 4-х ходовые регулирующие (разделяющие, смешивающие) клапаны. Двухходовой клапан имеет одно входное и одно выходное отверстие, являясь запорным. К регулирующим силу потока относят 3 и 4 ходовые клапаны. Они имеют соответственно одно отверстие на вход и несколько – на выход. Перекрывая задвижкой часть из них можно регулировать интенсивность выходного потока.

Двухходовой вентиль является наиболее простым в устройстве. Он может работать в следующих режимах:

• полностью закрыть подачу;
• номинальная мощность – вентиль открыт полностью, на заранее установленную величину потока;
• промежуточная мощность – задвижка устанавливается на пропуск от 10 % до половины потока от номинальной мощности.

Механизм, открывающий газовый вентиль с электроприводом, растягивает и удерживает возвратную пружину. Как только подача электричества прекращается, эта пружина возвращает заслонку в положение «закрыто».

Обратите внимание! Установка электрического клапана, с вышеописанным механизмом действия, является обязательной для противопожарных вентиляционных систем (ГОСТ РФ 53301 для огнезапорного клапана).

В противопожарных системах сертификация невозможна без установки на вентиляционных коммуникациях подобных электрозапорных клапанов. Благодаря их автоматическому срабатыванию прекращается подача кислорода в помещение, что ингибирует процесс горения.

В отопительных, водоснабжающих транспортных магистралях установка подобной арматуры не является обязательной. Однако ее использование в разы упрощает и ускоряет процессы регулировки интенсивности потоков, давления в системе.

Принцип работы

Принцип действия клапана с электроприводом во много схож с работой обычного вентиля. Отличают их способ управления и функциональность.

По принципу действия выделяют перекрывающие, смешивающие или разделяющие магистральный поток устройства.

К перекрывающим агрегатам относят двухходовые седельные затворы, широко применяемые в коммунальных тепловых сетях.

Для смешения и разделения потока используют трёхходовые варианты, имеющие три патрубка для подсоединения к магистрали.

Виды и отличия конструкций

Клапаны по устройству привода разделяют на управляемые:

• вручную;
• электроприводами;
• пневмоприводами;
• электромагнитным способом.

По запорному механизму конструкции подразделяют на:

• запорные, рассчитанные только на перекрытие среды;
• мембранные, с резиновой мембраной в корпусе, приспособленные для работы в газовых сетях;
• обратный, закрывающийся при перемене направления потока;
• золотниковый, регулирующий интенсивность потока за счет перемещения подвижного золотника;
• седельный, с линейным перемещением штока с плунжером, закрывающего или открывающего с помощью седелок путь для потока.

Преимущества и недостатки

Достоинства пневматического привода заключаются в его демократичной цене, устройства с такими управлением дешевле электрических аналогов.

Клапаны с электромагнитным приводом значительно облегчают процесс дистанционного управления средой на длительном отрезке магистрали, позволяют внедрять электронную систему управления.

Устройство само сможет снимать точные показатели состояния того же теплоносителя в трубопроводах, передавать оператору сведения об уровне давления, количестве жидкости в потоке и даже переустанавливать позиции запорных деталей конструкции.

Однако цена и сложность аппаратов будет возрастать.

Советы по выбору

Оптимальный выбор устройства должен обеспечить высокую точность в регулировании. Необходимо учесть множество факторов, чтобы принять правильное решение по приобретению агрегата.

Важно обратиться к опытному и зарекомендовавшему себя на рынке поставщику, обладающему заслуженной репутацией.

При подборе арматуры обращайте внимание на:

• маркировку изделия, где указаны пропускная способность и номинальное давление для прибора;
• условия технического обслуживания устройства, можно ли провести его ремонт без снятия с линии;
• возможно ли изменять пропускную способность прибора;
• наличие конструктивных элементов в устройстве, снижающих величину шума.

Принципы выбора электропривода

При желании осуществить выбор электропривода самостоятельно, стоит учитывать несколько основных аспектов данных устройств.

1. Тип крепление привода.
   Присоединение может осуществляться разными способами. Чаще всего встречаются 3 вида крепления – защелки, гайки и стаканы. Так, выбирая клапан нужно обязательно учитывать тип присоединения к электроприводу.
2. Вид действия клапана.
   Клапаны также разняться по своему принципу действия. Они бывают редукторными и термоэлектрическими. Работа редукторных приводов происходит благодаря шестеренчатой передаче. Такой тип устройства позволяет передавать энергию от самого мотора непосредственно к клапану, что и приводит его в действие. Термоэлектрический вид приводов работает на электрической спирали. Сама спираль нагревается и повышает давление. По мере его повышения, шток клапана начинает свою работу.
3. Величина штока.
   Этот рабочий параметр может варьироваться от 5 до 50 мм. Важно знать, что для корректной работы необходимо подобрать такой привод, величина хода которого, будет превышать показатель штока.
4. Быстродействие.
   Этот показатель кажется маловажным, однако стоит обратить внимание и на него. Так, бывают быстрые и медленные электроприводы. Так, на инерционные системы предпочтительнее ставить именно быстрый тип устройства (средняя скорость реакции – 3 секунды).
5. Напряжение.
   Особенно стоит учитывать уровень напряжения, который может варьироваться от 24 до привычных 220 В.
6. Рабочее усилие.
   Его также стоит учитывать и ориентироваться на этот параметр практически в первую очередь. Так, оно может варьироваться от 50 до 5000 Н.
7. Защита.
   Важным параметром является наличие дополнительных устройств. Важнейшими из них являются защитные. Обычно, качественное устройство оснащают пружиной, которая обеспечивает быстрое закрытие без электроэнергии. Также на устройстве дополнительно может находиться воздушная заслонка. Её функция-защита нагревателя от низких температур.

Учитывая эти параметры при выборе электропривода, можно получить полную уверенность в корректной работе устройства.

Если выбор электропривода вызывает у вас какие-либо вопросы, вы можете обратиться к специалистам «Вентар-С» для разъяснения всех интересующих вас аспектов. Наши консультанты дадут необходимые рекомендации и помогут в осуществлении правильного выбора.

Правила монтажа и эксплуатации прибора

Перед установкой аппарата проверяют крепежи, внутреннюю часть клапана и труб магистрали на предмет выявления и удаления посторонних частиц. Если возникла необходимость, прибор промывают и делают его продувку.

После установки проверяют аппарат на работоспособность.

В ходе эксплуатации необходимо периодически, не реже двух раз в год, осматривать прибор и проводить регламентные работы.

Проверяют общее состояние устройства и его крепежа.

Все работы с электроклапаном необходимо вести, руководствуясь прилагаемой к нему инструкцией.

Необходимые инструменты и материалы

Понадобится следующий набор инструментов:

шуруповерт с соответствующими насадками;

• отвертка;
• плоскогубцы;
• шланг для промывки.

Материалы:

• набор болтов;
• медные трубки для проводов;
• электропровод.

Схема подключения

Классическая схема монтажа двухходового регулирующего клапана

Ход работ

Устанавливая фланцы, следят за тем, чтобы не было перекосов. Нельзя применять излишнюю силу при устранении перекоса, иначе можно деформировать фланцы корпуса прибора.

При монтаже строго следят за тем, чтобы стрелка на корпусе совпадала с направлением движения потока.

После установки прибор открывают, тщательно промывают и продувают.

Проверяют герметизацию соединений и уплотнительного узла штока.

Проверку работоспособности устройства производят подключением к электросети. Клапан должен пятикратно сработать на полный ход без подачи среды. Все детали должны перемещаться легко и без рывков.

Какие существуют виды электроприводов?

Сегодня производители могут предложить богатый выбор электроприводов вентиляции

. Так, по мере необходимости вы можете приобрести электроприводы следующего типа:

• Для клапанов дымоудаления;
• Для заслонок;
• Для специального назначения;
• Для клапанов противопожарного типа;
• Для регулирующих клапанов.

Важно: «Вентар-С» гарантирует качество продукции, представленной в каталоге. Весь товар прошел сертификацию и отвечает требованиям всех международных стандартов.

Частые ошибки и проблемы при установке

Приобретение изделия с завышенным условным проходом (ДУ). Пропускная способность выше нормируемой повлияет отрицательно на точность регулирования.

При выборе клапана с заниженным условным проходом он будет не в состоянии дать нужный расход пара при выставленных показателях давления. Это приведет к тому, что давление и температура среды в трубе после запорного устройства станут ниже значений, которые необходимы для нормального функционирования тепловой сети.

Несоблюдение технологии при монтаже арматуры.

Указанные ошибки способны вызвать нестабильность в работе системы регулирования и привести к неисправности клапана и электропривода.

Обжимные фитинги

Обжимные фитинги предназначены для монтажа систем водоснабжения, в основном для соединения металлических, металлопластиковых или медных труб. Наличие обжимного кольца позволяет проводить монтаж без использования сварочного или резьбового инструмента. При этом изделия отличаются высокой устойчивостью к давлению и вибрациям. Фитинги могут быть выполнены из различных материалов.

Простота конструкции фитинга обеспечивает простоту соединения и надежность в эксплуатации. Наиболее популярны фитинги из сплава латуни и меди, обработанные никелем для придания большей прочности и долговечности. Если Вам требуются фитинг муфта, заглушки, тройники и другие фитинги обжимного типа, то в каталоге «Сантехкомплект» Вы подберете необходимые детали. У нас представлен полный спектр комплектующего для монтажа трубопроводных систем.

Советы специалистов

В паропроводах перед регулирующей арматурой обязательно устанавливается конденсатоотводчик, обеспечивающий своевременный вывод конденсата.

В период монтажа нельзя вести сварку на трубопроводе с установленным клапаном, чтобы не повредить уплотнения.

От нежелательных последствий гидроударов трубопровод может защитить система обратных поворотных затворов, в которых запорным элементом является стальной диск. Они устанавливаются посредством фланцевых соединений через определенные промежутки, что позволяет эффективно противостоять гидроударам.