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2019/3/10
如何选择阀门电动装置
第一节选用电动阀门应考虑的问题 
在管道工程中,正确选用电动阀门是满足使用要求的保证条件之一。如果对所使用的电动阀门选择不当,不仅会影响使用,而且还会带来不良后果或严重的损失,因此,在管道工程设计中应正确选用电动阀门。 
一、电动阀门的工作环境 
电动阀门除应注意管道参数外,尚应特别注意其工作的环境条件,因为电动阀门中的电动装置是一机电设备,其工作情况受其工作环境影响很大。 
通常情况下,电动阀门所处工作环境有以下几种: 
1)室内安装或有防护措施户外使用; 
2)户外露天安装,有风、砂、雨露、阳光等侵蚀; 
3)具有易燃、易爆气体或粉尘环境; 
4)湿热带、干热带地区环境; 
5)管道介质温度高达480℃以上; 
6)环境温度低于-20℃以下; 
7)易遭水淹或浸水中; 
8)具有放射性物质(核电站及放射性物质试验装置)环境; 
9)舰船上或船坞码头(有盐雾、酶菌、潮湿)的环境; 
10)具有剧烈振动的场合; 
11)易于发生火灾的场合。 
对于上述工作环境中的电动阀门,其电动装置结构、材料和防护措施皆不同。因此,应依据上述工作环境选择相应的阀门电动装置。 
二、电动阀门功能要求 
根据工程控制要求,对电动阀门来讲,其控制功能是由电动装置来完成的。使用电动阀门的目的,就是对阀门的开、闭以及调节联动实现非人工的电气控制或计算机控制。目前的电动装置使用已不只是为了节省人力了。由于不同厂家产品的功能和质量差异较大,因此,选择电动装置和选择所配阀门对工程是同等重要的。 
三、电动阀门的电气控制 
由于工业自动化水平的要求不断提高,一方面对电动阀门的使用量越来越多,另一方面对电动阀门的控制要求也越来越高,越来越复杂。所以电动阀门在电气控制方面的设计也在不断更新。随着科学技术的进步及计算机的普及应用,新型的、多样的电气控制方式将会不断地出现。对电动阀门总体控制方面的考虑,应注意选择电动阀门的控制方式。例如,根据工程需要,是否使用集中控制方式,还是单台控制方式,是否与其他设备联动,程序控制还是应用计算机程序控制等等,其控制原理都不一样。阀门电动装置厂家样本给出的仅是标准电气控制原理图,因此使用部门应与电动装置生产厂进行技术交底,明确技术要求。 
此外,在选择电动阀门时,应考虑是否附加购置电动阀门控制器。因为一般情况下,控制器是需要单独购买的。多数情况下,采用单台控制时,是需要购买控制器的,因为购 
买控制器比用户自行设计、制造要方便、便宜。当电气控制性能满足不了工程设计要求时,应向生产厂提出修改或重新设计。 
下面介绍三个典型的特殊电控型式电动阀门: 
(一)自动调节型(EPC型) 
自动调节型电动装置采用专用三相异步和单相电动机驱动的执行机构,有两种型 
式:直行程电动执行机构和角行程电动执行机构。 
1)接收:DC(0-10)mA、(4-20)mA、(0-10)V信号。 
2)发出:DC(4-20)mA。 
可与各种调节阀匹配。 
(二)双线控制型(TWC型) 
双线控制型电动阀门是指电动阀门所配的电动装置,其控制导线采用最少为2根导线的控制形式。如果对多台(2台或2台以上)进行控制时,则需要(n+1)根导线,n为 
控制电动阀门的台数,所以又称作(n+1)控制方式。此种电动阀门的控制形式适用于多台远距离的控制。采用此种控制形式的特点是可以节省大量配线费用,而且还有利于提高电动阀门的控制可靠性,因为使用导线数量少,而且信号采用脉冲方式,可以避免和减少由于配线电阻的压降及配线间电容引起的电动装置误动作。双线控制型与普通型相比具有以下特点: 
1)配线简单、节省导线及配线时间。 
2)更适用于远距离操作,控制距离大于800m更好。 
3)具有过电压保护回路,可以避免线路过电压或雷击引起的误动作。 
4)具有错误判断回路,可以及时判断发现由某种原因引起的误动作。 
5)能与计算机联网,能够直接接收计算机信号进行工作。 
(三)双速控制型(Hi-Lo型) 
一般工况采用的电动阀门,在工作运行中开阀和关阀的速度都是单一的,速度无变 
化,在开阀或关阀瞬间,易使管道系统出现事故或影响正常工作。双速控制型电动阀门 
在开启和关闭的每个过程中都是由两种速度完成的。 
假设阀门全行程为100%,阀门在打开(0-10%)的行程内为低速运行,其余行程为高速运行。阀门在关闭时从(100%-10%)的行程为高速运行,从(10%-0)为低速运行。低速和高速运行的转换点可根据实际工况进行调整。速度的转换自动完成。电动阀门的控制型式还很多,上述介绍的三种型式(EPC、TWC、Hi-Lo型)是天津市阀门公司的可供产品。 
第二节阀门电动装置的选择方法 
由于电动阀门是由阀门和电动装置组合而成,所以当阀门确定后如何正确选择电动装置是关系到实际使用中是否能够满足工程需要的重要因素。在选择电动装置时不但应考虑前述的工作环境、电气控制和一般技术性能,而且对电动装置的综合技术性能亦应进行全面的考虑。 
一、电动装置的输出转矩与转速 
输出转矩值是电动装置的重要技术参数之一,也是使用中需要选择的重要参数。如果在组配电动阀门时选用的电动装置输出转矩过大或不足都是不可取的。因为一般情况下,电动装置生产厂在产品出厂时均需进行输出转矩值的测试与调整,是相对比较准确的。如果选用过大的输出转矩余量,将会使电动阀门具有很大的潜在危险性,一旦发生控制保护失灵情况将很容易造成阀门损坏(阀杆弯曲、阀体破裂)现象,极易造成管道系统事故。所以输出转矩余量选择过大是不可取的。如果在实际工作中打不开阀门也是属于选择不合理。 
关于对电动装置输出转速的确定,在阀门对其启闭时间没有严格要求时,应尽量选 
用较慢的速度。 
因为不必要的较快速度,在相同转矩要求下将会增大电动机功率,这样不但浪费能 
源,提高工程造价,而且也会使电动装置体积增大造成多方面的浪费。 
目前国内自行开发研制的电动装置,在每个机座号中设计配用的电动机规格数量不 
多(一般为2-3个规格),以及主体传动中齿轮副和蜗轮副的速比范围变化有限,所以每个机座号的转矩分档和转速分档都不多。天津市阀门公司产品每个机座号具有4-6个规格电动机,主体传动具有5-10对以上齿轮副和3-4对蜗轮副相匹配,所以输出转矩和输出转速配比范围相当广泛,转速选择方便。 
二、电动装置的最大推力允许值 
如果阀门轴向力由电动装置承担(即阀杆螺母在电动装置中),其推力值不允许超过 
电动装置的允许值。 
三、阀杆螺母的最大转圈数 
在选用多回转阀门电动装置时必须说明阀门工作时阀杆螺母的最大转圈数,这样可 
以正确选配电动装置中位置指示机构的有关齿轮速比,以使位置指示有足够的精度满足 
阀门工作过程中对阀门开、关程度的观察,否则易造成错觉,影响正常工作。 
四、阀杆直径的允许值 
升降杆阀门选择电动装置应注意其允许通过的阀杆直径值,阀杆直径必须小于该值。 
另外,对于多回转电动装置,在选用时还应提出对阀杆罩高度的要求(与阀门通径有 
关)。旋转杆阀门可不配带阀杆罩。 
五、阀门与电动装置的连接 
阀门与电动装置的连接型式与尺寸应符合国家标准: 
GB/T12222-1989多回转阀门驱动装置的连接,GB/T12223-1989部分回转阀门驱动装置的连接。 
目前,部分回转阀门电动装置均有机械限位,以防止无法判断阀瓣位置,这类阀门与 
电动装置之间的连接螺孔和键槽位置的对应关系要求是严格的。为了解决这一问题,天 
津市阀门公司生产的部分回转阀门电动装置均设计了花键接头,不仅解决了上述问题,而且还大大方便了电动装置与阀门的装配工作。 
六、其他 
(1)阀门种类很多,本手册仅闸阀部分编写的较为详细,其他阀类仅编写一种或两种 
典型产品。选择其他种阀门时,依据阀门类型,公称通径DN和公称压力PN。亦可根据本手册确定阀门驱动装置的型号和具体参数。 
(2)当选用气动阀门时,亦可根据本手册给出的技术参数确定气动装置的型号,因此 
本手册也可作为选用气动阀门的工具书。 
(3)对于闸阀、截止阀当介质温度达+,-.及以上时,或阀杆直线速度超过305mm/min 
(闸阀)和102mm/min(截止阀)时,应考虑选用!#3型。如用作高速情况选择规格 
时,相对SCD系列应大一个机座号。 
(4)对电动装置还有其他特殊要求时,应与生产厂家协商。 
(5)选择电动装置时,务必说明阀门类型,因为部分回转型电动装置用于球阀出厂时 
处于“开位置”。其他类型阀门所配用的电动装置,出厂时均处于“关位置”。 
(6)本手册所提供的电气控制原理图是几类典型图,如需其他类型亦应与生产厂家协商。第三节阀门电动装置专用电动机技术参数 
一、SMC系列阀门电动装置及其组合、派生产品用电动机技术参数 
二、ZA、QB系列阀门电动装置及其组合、派生产品用电动机技术参数 
第四节阀门电动装置主要技术参数 
一、多回转型AMC系列阀门电动装置技术参数 
二、多回转型ZA系列阀门电动装置技术参数 
三、多回转型SMC系列阀门电动装置典型规格技术参数 
四、部分回转型SMC/HBC系列阀门电动装置技术参数 
五、部分回转型QB系列阀门电动装置技术参数 
第五节阀门电动装置电气控制原理图 
一、SMC系列阀门电动装置电气元件明细 
二、ZA、QB系列阀门电动装置电气元件明细 
三、单台电动装置主回路熔断器熔体的额定电流等级 
四、SMC系列阀门电动装置(基本型)电气控制原理图 
五、SMC系列阀门电动装置(带现场按钮盒)电气控制原理图 
六、SMC系列阀门电动装置(整体基本型)电气控制原理图 
七、SMC系列阀门电动装置(带现场按钮盒的现场电动自锁型)电气控制原理图 
八、SMC系列阀门电动装置(带现场按钮灯盒)电气控制原理图 
九、SMC系列阀门电动装置(转矩采用微动开关型)电气控制原理图 
十、SMC系列阀门电动装置(强制起动型)电气控制原理图 
十一、SMC系列阀门电动装置 
十二、ZA系列阀门电动装置 
十三、QB系列阀门电动装置