Навигация
Что такое клапан, электропривод и как они совместно работают, разбираем в статье, в разрезе продукции немецкого производителя Gruner.
Что такое клапан
Управление инженерной системой, построенной на основе трубопроводов, невозможно без установки запорно-регулирующей арматуры. К разряду этого типа устройств относится клапан. Это относительно простой механизм, представленный в широком спектре решений. Модели отличаются принципом работы, исполнением, материалом изготовления и пр. Исходя из конструктивных особенностей, места установки и назначения клапана, подбирается устройство управления. Приводной механизм должен обладать достаточным усилием и отвечать условиям позиционирования.
Например, в одном случае оптимальным вариантом будет электропривод Gruner 227-230-05-P5 с моментом вращения 5 Н·м, поддерживающий двухпозиционное управление (открыто-закрыто). Другой системе подойдет более мощный привод Gruner 363-230-30 с моментной величиной 30 Н·м, трехпозиционным управлением, с углом поворота в диапазоне 0…90°.
В целом клапан выполняет три основные задачи: открывает, перекрывает и регулирует интенсивность потока. Некоторые виды арматуры – трех-, четырехходовые клапаны – также служат для изменения направления и разделения потока. Независимо от особенностей трубопроводной арматуры, выполнение запорно-регулирующих функций обеспечивается внутренним затвором. Подвижный элемент приводится в действие с помощью приводов разных типов: электрического, пневматического, электромагнитного, вручную.
Что такое электропривод
Электрический привод – это компактное электромеханическое устройство, которое относится к категории исполнительных механизмов и является частью системы управления. В его основе лежит бесщеточный двигатель постоянного тока, вал которого непосредственно соединяется с ответным элементом клапана.
Под торговой маркой Gruner выпускается многочисленный ассортимент приводных устройств для стандартных и пожарных применений. Электроприводы представлены в двух конструкциях:
- С пружинным возвратом
- Без возвратной пружины
Наличие пружинного элемента определяет работу привода после отключения электропитания, что обуславливает его применение. Модели, оснащенные возвратным пружинным механизмом, используются для автоматического управления противопожарными клапанами. Характерный пример такого решения – электропривод Gruner 340-230D-03-S2/8F12, обеспечивающий усилие поворота 3 Н·м. Приводные устройства без функции пружинного возврата, например модели линеек Gruner 342 и 362, широко применяются в системах дымоудаления и надежно управляют дымовыми клапанами.
Чтобы электропривод корректно выполнял свои функции, его необходимо правильно подобрать. Главными критериями для его выбора являются:
- Момент вращения
- Площадь заслонки (для клапанов воздуховодов)
- Электропитание – 24 В, 230 В
- Тип управления – двух-, трехпозиционное, плавное
- Диапазон угла поворота
- Класс IP-защиты от пыли и влаги
Помимо этого, при подборе модели, принимается во внимание скорость срабатывания привода, что в случае систем противопожарной безопасности имеет определяющее значение. Также учитываются рабочий диапазон температур, размеры и форма вала. Верно подобранный электропривод обеспечит четкое и точное управление клапаном.
Как работает клапан с электроприводом
Пара "клапан-электропривод" работает в непосредственном контакте между собой. Привод закрепляется в месте установки воздушной заслонки (дроссельного клапана) или водяной запорно-регулирующей арматуры. В первом случае он насаживается и фиксируется снаружи на валу лопатки, поворачивая его по мере необходимости. Существует вариант и внутреннего монтажа в воздуховоде. Во втором – закрепляется на наружной поверхности арматуры и прочно интегрируется с затвором. При этом принцип работы электроприводного узла зависит от типа привода: с пружинным возвратом или без него.
Особенность приводов со встроенным пружинным механизмом, таких как модель Gruner 225CS-024T-05-W, состоит в принципе действия. При поступлении сигнала на частичное/полное закрытие затвора, двигатель начинает его перемещать. Это приводит к постепенному взводу пружины, то есть приведению ее в напряженное состояние. Если электропитание отключается, электродвигатель обесточивается и удержание затвора сразу же прекращается. Как результат, пружинный элемент возвращается в начальное положение, инициируя обратное перемещение и самой запорной детали.
Решения с возвратной пружиной отличаются высокой надежностью, поскольку при внезапном исчезновении питания, мгновенно срабатывают, обеспечивая эксплуатационную безопасность. По этой причине их часто используют для противопожарных и защитных целей в охранных системах.
Электроприводы без возвратной пружины, например, Gruner 225-024T-05, работают несколько иначе. При получении управляющего сигнала, электродвигатель приводит в действие запорный элемент: у нормально открытых клапанов он закрывается, у нормально закрытых – открывается. Главное отличие привода без пружины состоит в удержании затвора в текущем положении, даже при неожиданном выключении питания. Именно это свойство важно для систем дымоудаления. Оставляя проход открытым, привод обеспечивает удаление дымовых газов из помещения.