Кран с электроприводом
Среди широко распространенной запорно-регулирующей арматуры (вентили, краны, клапаны) в газопроводах и системах водоснабжения промышленного и жилищно-коммунального хозяйства (ЖКХ) большую нишу занимают краны с дистанционным управлением для перекрытия транспортируемой в трубопроводе опасной среды. Как правило, их устанавливают в удаленных или трудно доступных местах там, где необходимо быстро перекрыть в трубопроводе опасную среду и, тем самым предотвратить аварийную ситуацию.
Такие краны с электроприводом используются, например, для перекрытия трубопроводов с жидкометаллическими теплоносителями в контурах охлаждения атомных реакторов или на предприятиях с опасными для здоровья рабочего персонала видами производств.
Используемые для этого электроприводы кроме пульта дистанционного управления включают электродвигатели, редукторы и другие приспособления зачастую бывают довольно громоздки и не всегда удобны для решения поставленной задачи в плане быстрого перекрытия трубопровода. Кроме того, такие электроприводы не работают в отсутствии или временного отключения электроэнергии.
Автором разработана конструкция крана с керамическим затвором и электромагнитным приводом (патент РФ автора), который наряду с высокой эксплуатационной надежностью обеспечивает быстрое перекрытие среды в трубопроводе во избежание аварийных ситуаций. Управление краном может производиться дистанционно при наличии электроэнергии или другими (страховочными) устройствами в ее отсутствии. Конструкция крана разработана с целью повышения его надежности и долговечности, расширения технических возможностей и области его применения, а также с целью повышения его эксплуатационной безопасности.
Кран с керамическим затвором может быть широко использован не только в системах газо-водоснабжения ЖКХ, но и для быстрого перекрытия трубопроводов при аварийных ситуациях, а также в системах с особо чистой, или агрессивной средой в широком диапазоне температур.
Для этого в корпусе крана установлен затвор из трех пластин, которые выполнены из износостойкого керамического материала с плоскопараллельными поверхностями контакта. Верхняя и нижняя (крайние) пластины керамического затвора установлены с возможностью их фиксации от вращения относительно корпуса крана, а внутренняя пластина выполнена в виде керамического диска, и установлена с возможностью поворота относительно крайних, неподвижных керамических пластин. При этом внутренняя пластина имеет с одного торца, по меньшей мере, два закрытых углубления, сообщающихся со сквозными отверстиями нижней керамической пластины, а с другого торца, обращенного к шпинделю (штоку), имеет соответствующее форме выступа шпинделя углубление. Конструкция крана в таком исполнении не нуждается в уплотнении шпинделя (штока).
При отсутствии напряжения или невозможности использовании электромагнитного привода для дистанционного управления, в качестве привода затвора крана может быть использовано устройство, включающее детали из материалов с памятью формы. На корпусе крана, также может быть установлена пружина и плавкая вставка, которая соединена с рукояткой крана. Полное перекрытие трубопровода обеспечивается поворотом рукоятки на угол 90 градусов. Плавкая вставка рассчитана на определенную температуру срабатывания, при достижении которой затвором крана перекрывается поступление транспортируемой по трубопроводу среды.
Надежность и долговечность крана обеспечивается малым износом керамических пластин, при этом неподвижные уплотнения крайних керамических пластин практически не изнашиваются.
Итак, необходимо еще раз подчеркнуть, что автором разработана и предложена конструкция крана с керамическим затвором и электромагнитным приводом для быстрого перекрытия транспортируемой по трубопроводу опасной среды. При отсутствии электроэнергии для дистанционного управления, керамический затвор крана приводится в действие пружиной при разрушении плавкой вставки или пружиной из материала с памятью формы, настроенной на определенную температуру.