淺議閥門電動裝置選型時所須注意的要點

1、淺議閥門電動裝置選型時所須注意的要點 2010-11-22 09:50:44來源：西南給排水 RSS 打印 復(fù)制鏈接 | 大 中 小 1.概述電動閥門廣泛應(yīng)用于市政和工礦企業(yè)的給排水系統(tǒng)。電動閥門由電動裝置、閥門本體、聯(lián)結(jié)附件、控制箱等組成。電動閥門的電動裝置是實現(xiàn)閥門程控、自控和遙控不可缺少的驅(qū)動設(shè)備。電動閥門一般是由給排水專業(yè)選型的。給排水專業(yè)技術(shù)人員在工程設(shè)計時須對閥門的電動裝置提出具體的功能要求，并由專業(yè)制造廠商對電動裝置進行選型。然而，在實際工程中經(jīng)常會發(fā)生在現(xiàn)場安裝時，閥門電動驅(qū)動裝置與控制系統(tǒng)沖突等不匹配的現(xiàn)象。這通常是由于在確定電動裝置的功能需求時有不合理或

2、是不完善的地方。本文就給排水專業(yè)技術(shù)人員在閥門電動裝置選型、確定功能要求時所須注意的要點進行了討論和分析，可作為實際工程中應(yīng)用的參考。2.閥門電動裝置的組成電動裝置一般由下列部分組成：專用電動機減速機構(gòu)，用以減低電動機的輸出轉(zhuǎn)速；行程控制機構(gòu)，用以調(diào)節(jié)和準確控制閥門的啟閉位置；轉(zhuǎn)矩限制機構(gòu)，用以調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩(或推力)并使之不超過預(yù)定值；手動電動切換機構(gòu)，進行手動或電動操作的聯(lián)鎖機構(gòu)；開度指示器，用以顯示閥門在啟閉過程中所處的位置。其中，行程控制機構(gòu)、轉(zhuǎn)矩限制機構(gòu)、手動電動切換機構(gòu)、開度指示器等合成為電動執(zhí)行器。3.電動裝置選型、確定功能要求時所須注意的要點在電動裝置選型、確定功能要求時，需要注意的

3、包括確定電動裝置的IP防護等級、電動裝置的電源電壓、確定電動裝置的90°運行時間、確定電動執(zhí)行器的形式等。3.1確定電動裝置的IP防護等級在進行電動裝置選型時，首先要根據(jù)工作環(huán)境和使用要求確定電動裝置的IP防護等級。下表為IP防護等級標準。IP防護等級標準IP standardsIP防護類別是用兩個數(shù)字標記的：例如一個防護類別 IP 4 4標記字母第1個標記數(shù)字第2個標記數(shù)字接觸保護和外來物保護等級第1個標記數(shù)字防水保護等級第2個標記數(shù)字第1個標記數(shù)字防護范圍第2個標記數(shù)字防護范圍名稱說明名稱說明0無防護-0無防護-1防護50mm直徑和更大的外來物體探測器，球體直徑為50mm，不應(yīng)完

4、全進入1水滴防護垂直落下的水滴不應(yīng)引起損害。2防護12.5mm直徑和更大的外來物體探測器，球體直徑為12.5mm，不應(yīng)完全進入2箱體傾斜15º時，防護水滴箱體向任何一側(cè)至傾斜15º角時，垂直落下的水滴不應(yīng)引起損害。3防護2.5mm直徑和更大的外來物體探測器，球體直徑為2.5mm，不應(yīng)完全進入3防護濺出的水以60º角從垂直線兩側(cè)濺出的水不應(yīng)引起損害。4防護1.0mm直徑和更大的外來物體探測器，球體直徑為1.0mm，不應(yīng)完全進入4防護噴水從每個方向?qū)氏潴w的射水都不應(yīng)引起損害。5防護灰塵不可能完全阻止灰塵進入,但是灰塵的進入量不應(yīng)超過這樣的數(shù)量,即對裝置或安全造成損害

5、5防護射水從每個方向?qū)氏潴w的射水都不應(yīng)引起損害。6灰塵封閉想體內(nèi)在20毫巴的低壓時不應(yīng)侵入灰塵6防護強射水從每個方向?qū)氏潴w的強射水都不應(yīng)引起損害。7防護短時間浸入水中箱體在標準壓力下短時間浸入水中時，不應(yīng)有能引起有害作用的水量浸入8防護長期浸入水中箱體必須在由制造廠和用戶協(xié)商定好的條件下長期浸入水中浸入水中，不應(yīng)有能引起有害作用的水量浸入。但這些條件必須比標記數(shù)字7所規(guī)定的復(fù)雜。一般給排水系統(tǒng)電動閥門驅(qū)動裝置按照工作環(huán)境的不同可分為室外型、戶內(nèi)型。室外型電動閥門驅(qū)動裝置常用的IP防護等級是IP54或IP55，戶內(nèi)型電動閥門驅(qū)動裝置常用的IP防護等級是IP43或IP44。通常，給排水系統(tǒng)的閥

6、門電動驅(qū)動裝置不采用潛水型的。電動裝置的IP防護等級應(yīng)由給排水專業(yè)技術(shù)人員提出并確定。3.2電動裝置的電源電壓目前國內(nèi)用戶常用的電源電壓有380V和24V，具體應(yīng)根據(jù)外界所能提供的電源條件確定。3.3確定電動裝置的90°運行時間所謂電動裝置的90°運行時間，也就是電動閥門開到位、關(guān)到位所需的時間。閥門口徑越大，閥門驅(qū)動裝置的90°運行時間越是長。90°運行時間要符合閥門及電動裝置本身的要求，該要求是由閥門和電動裝置的專業(yè)制造廠家所確定的。常規(guī)90°運行時間可從7.530s不等，但同時應(yīng)符合水系統(tǒng)工藝的要求。90°運行時間越短，電動裝置

7、電機功率越大，電流越高。大功率水泵通常采用閉閥輕載啟動，以降低水泵啟動的電流。在水泵出水管上裝有止回閥、電動閥等。一般閉閥啟動的時間為1030s，因此，水泵出水管電動閥門的電動裝置的90°運行時間應(yīng)與給排水工藝所確定的閉閥啟動時間相一致。閥門的啟閉速度若過快，易產(chǎn)生水擊現(xiàn)象。在工礦企業(yè)用水中，通常設(shè)有由安全水箱或水塔供水的事故應(yīng)急供水系統(tǒng)。事故應(yīng)急供水管上也常設(shè)有電動閥門，為確保生產(chǎn)的安全，事故供水管電動閥門要求開啟及時、反應(yīng)靈敏，因此，該閥門的電動裝置的90°運行時間也應(yīng)盡量縮短。3.4確定電動執(zhí)行器的形式3.4.1電動執(zhí)行器的常見形式1).開關(guān)型（開環(huán)控制）開關(guān)型電動執(zhí)

8、行器一般實現(xiàn)對閥門的開或關(guān)控制，閥門要么處于全開位置，要么處于全關(guān)位置，此類閥門不需對介質(zhì)流量進行精確控制。 開關(guān)型電動執(zhí)行器因結(jié)構(gòu)形式的不同還可分為分體結(jié)構(gòu)和一體化結(jié)構(gòu)。選型時必需對此做出說明，不然經(jīng)常會發(fā)生在現(xiàn)場安裝時與控制系統(tǒng)沖突等不匹配現(xiàn)象。a).分體結(jié)構(gòu)分體結(jié)構(gòu)通常稱為普通型，控制單元與電動執(zhí)行器分離，電動執(zhí)行器不能單獨實現(xiàn)對閥門的控制，必需外加控制單元才能實現(xiàn)控制，一般外部采用控制器或控制柜形式進行配套。 b).一體化結(jié)構(gòu)一體化結(jié)構(gòu)通常稱為整體型，控制單元與電動執(zhí)行器封裝成一體，無需外配控制單元即可現(xiàn)實就地操作，遠程只需輸出相關(guān)控制信息就可對其進行操作。 2).調(diào)節(jié)型（閉環(huán)控制）

9、調(diào)節(jié)型電動執(zhí)行器不僅具有開關(guān)型一體化結(jié)構(gòu)的功能，還能對閥門進行精確控制，調(diào)節(jié)介質(zhì)流量。a).控制信號類型控制信號包括電流、電壓，調(diào)節(jié)型電動執(zhí)行器控制信號一般有電流信號(420mA、010mA)或電壓信號(05V、15V)，選型時需明確其控制信號類型及參數(shù)。 b).工作形式（電開型、電關(guān)型）調(diào)節(jié)型電動執(zhí)行器工作方式一般為電開型（以420mA的控制為例，電開型是指4mA信號對應(yīng)的是閥關(guān)，20mA對應(yīng)的是閥開），另一種為電關(guān)型（以4-20mA的控制為例，電開型是指4mA信號對應(yīng)的是閥開，20mA對應(yīng)的是閥關(guān)）。 c).失信號保護失信號保護是指因線路等故障造成控制信號丟失時，電動執(zhí)行器將控制閥門啟閉到

10、設(shè)定的保護值，常見的保護值為全開、全關(guān)、保持原位三種情況。開關(guān)型電動執(zhí)行器也有失信號保護。3.4.2確定電動執(zhí)行器的形式1).開關(guān)型和調(diào)節(jié)型的確定在市政和工礦企業(yè)的供水系統(tǒng)中，一般電動閥門的主要功能是打開或關(guān)閉水管路，因此最常用的應(yīng)是開關(guān)型電動執(zhí)行器。但在工礦企業(yè)工藝設(shè)備的許多中間配管的冷卻水系統(tǒng)中，對于流量、壓力等供水要求的精度非常高，冷卻水流量、壓力的變化對設(shè)備的生產(chǎn)條件產(chǎn)生很大的影響，因此在這種情況下使用的電動閥門應(yīng)配備調(diào)節(jié)型的電動執(zhí)行器。在確定電動執(zhí)行器是采用開關(guān)型還是調(diào)節(jié)型前，首先應(yīng)對所使用電動閥門的具體工況條件加以深入的了解，然后向?qū)I(yè)制造廠家提出合理的功能要求。關(guān)于調(diào)節(jié)型控制型號

11、類型和工作形式的確定，應(yīng)根據(jù)工藝設(shè)備的具體生產(chǎn)條件和工況確定。2).分體結(jié)構(gòu)和一體化結(jié)構(gòu)形式的確定分體式結(jié)構(gòu)的電動執(zhí)行器的缺點是不便于系統(tǒng)整體安裝，增加接線及安裝費用，且容易出現(xiàn)故障，當故障發(fā)生時不便于診斷和維修，性價比不理想。一體化結(jié)構(gòu)的電動執(zhí)行器的優(yōu)點是方便系統(tǒng)整體安裝，減少接線及安裝費用，容易診斷并排除故障。但傳統(tǒng)的一體化結(jié)構(gòu)產(chǎn)品也有很多不完善的地方?，F(xiàn)今，市政和工礦企業(yè)的供水排水系統(tǒng)或循環(huán)水處理系統(tǒng)等的控制均采用PLC及計算機程序控制，并具備CRT畫面顯示。水系統(tǒng)的控制通常集中設(shè)置于水系統(tǒng)控制室或電氣室，電氣室內(nèi)設(shè)PLC柜和MCC柜。所有現(xiàn)場電裝設(shè)備現(xiàn)場僅設(shè)操作箱，操作箱與電氣室內(nèi)PL

12、C柜相聯(lián)，然后將信號送至MCC柜，最終控制現(xiàn)場的設(shè)備。在這種工況條件下，采用分體式結(jié)構(gòu)的電動執(zhí)行器是比較合理的。如果采用一體化結(jié)構(gòu)的電動執(zhí)行器，其自身的功能可能與水系統(tǒng)控制的整體設(shè)計不能完全匹配，反而容易產(chǎn)生故障。另外，分體式結(jié)構(gòu)的電動執(zhí)行器的價格也比一體化結(jié)構(gòu)的電動執(zhí)行器的價格低。對于一些水系統(tǒng)簡單、控制要求不高或是僅要求現(xiàn)場控制的工況，可以考慮采用一體化結(jié)構(gòu)的電動執(zhí)行器。3).關(guān)于失信號保護的確定因線路等故障造成控制信號丟失時，閥門究竟應(yīng)該是全開、全關(guān)或保持原位，應(yīng)根據(jù)具體的工藝條件確定，一般情況下，應(yīng)要求閥門保持原位。大功率水泵出水管上的電動閥門，應(yīng)要求故障時閥門保持原位狀態(tài)。因為該電動閥門是與水泵連鎖控制的，泵開閥開，泵關(guān)閥關(guān)。如果該閥門因故障關(guān)閉，而水泵未能及時關(guān)閉，將對水泵設(shè)備和該電動閥門前管路、閥門等造成水錘損害。對工礦企業(yè)各生產(chǎn)用水點特別是冷卻水用戶處的電動閥門，在電動閥門故障時，也應(yīng)要求其能保持原位狀態(tài)，以免因為突然斷水對工藝設(shè)備造成損害。3.5其它閥門電動裝置另有操作力矩、操作推力、輸出軸轉(zhuǎn)動圈數(shù)、閥桿直徑、輸出轉(zhuǎn)速、電機功率等主要參數(shù)。該部分參數(shù)均應(yīng)由專業(yè)制造廠家確定。水系統(tǒng)閥門電動裝置工作的