Устройство управления запирающим элементом трубопроводной арматуры

Заявляемое решение относится к машиностроению, в частности к электрическим механизмам и приводам для управления трубопроводной арматурой.
Устройство управления запирающим элементом трубопроводной арматуры (далее -устройство управления) предназначено для дистанционного или местного управления трубопроводной арматурой технологических процессов нефтехимических, нефтеперерабатывающих производств, предприятий топливно-энергетического комплекса и др. производств.
3
Известно, что к изделиям для применения во взрывоопасных зонах предъявляются специальные требования. Эти изделия не должны быть источниками воспламенения и взрыва. Одним из видов взрывозащиты изделия является применение взрывонепроницаемой оболочки исключающей передачу взрыва во внешнюю взрывоопасную среду. Достигается это применением: взрывонепроницаемых соединений отдельных частей изделия, конструкцией корпусных деталей, обеспечивающих механическую прочность при давлении взрыва, применением соответствующих кабельных вводов. Одним из существенных ограничений для изделий подобного типа является ограничение внутреннего свободного объема, поскольку при увеличении внутреннего свободного объема увеличивается объем взрывоопасной смеси внутри оболочки изделия. При превышении определенного свободного внутреннего объема изделия, необходимо выполнение особых требований к взрывонепроницаемым соединениям и применения специальных кабельных вводов, например для подгруппы IIC при внутреннем свободном объеме более 2000 см необходимо применение кабельных вводов включающие заполненные компаундом уплотнения или резиновые уплотнения вокруг отдельных жил или другие эквивалентные уплотнительные устройства (п. 10.4.2 ГОСТ IEC 60079-14-2013).
Наиболее близким аналогом к предлагаемому решению по технической сущности и достигаемому техническому результату, взятым в качестве прототипа, является устройство ЭПН производства фирмы «Тулаэлектропривод» (http://tulaprivod.ru/upload/iblock/f00/_3_.00.000-_.pdf), содержащее корпус, редуктор с ручным приводом, электродвигатель, датчики положения и крутящего момента содержащие узлы настройки.
Недостатком прототипа является невозможность настройки устройства во взрывоопасных зонах из-за возможности появления искровых разрядов на электрических контактах внутри устройства при обеспечении доступа к узлам настройки.
Задачей является создание устройства позволяющего обеспечить безопасную работу по настройке в сложных условиях, в том числе и при наличии в окружающей среде взрывоопасных смесей.
Техническим результатом заявляемого технического решения является повышение безопасности при настройке устройства во взрывоопасной зоне.
Технический результат заявляемой полезной модели достигается тем, что в устройство управления запирающим элементом трубопроводной арматуры содержащее корпус, редуктор с ручным приводом, электродвигатель, датчики положения и крутящего момента, введен блок управления в отдельном взрывонепроницаемом корпусе, содержащий размещенные на лицевой панели органы настройки, выполненные с возможностью обеспечения бесконтактной подачи команд и блок индикации за смотровым стеклом, отсек вводного устройства с взрывозащищенной клеммной колодкой и кабельными вводами, при этом корпус редуктора и корпус блока управления образуют единую взрывонепроницаемую оболочку, а объем отсека вводного устройства ограничен взрывозащищенной клеммной колодкой. Взрывозащищенная клеммная колодка может быть выполнена с видами взрывозащиты «d» или «d е». Органы настройки содержат кнопки и блокиратор от несанкционированного доступа. На лицевой панели блока управления выполнены защитные буртики.
Сущность заявляемого технического решения поясняется чертежом, где на фигуре изображено устройство управления запирающим элементом трубопроводной арматуры и приняты следующие обозначения:
1 - электродвигатель,
2 - корпус редуктора,
3 - ручной привод,
4 - блок управления,
5 - корпус блока управления,
6 - лицевая панель,
7 - блок индикации,
8 - смотровое стекло,
9 - клеммная колодка,
10 - отсек вводного устройства,
11 - кнопки,
12 - блокиратор,
13 - защитные буртики,
14 - кабельные вводы.
3
Обеспечение взрывозащищенности устройства управления достигается заключением всех токоведущих частей во взрывонепроницаемую оболочку, при этом внутри корпуса редуктора 2 размещены: электродвигатель 1, все механические подвижные части, связывающие вал электродвигателя и выходной вал устройства управления, ручной привод 3, датчики положения и крутящего момента. Блок управления 4 выполнен в отдельном взрывозащищенном корпусе 5 и содержит цифровые узлы обработки информации поступающей от датчиков положения и крутящего момента, лицевая панель 6 соединена с корпусом блока управления 5 через взрывонепроницаемое соединение. Лицевая панель 6 содержит органы настройки, состоящие из кнопок 11 и блокиратора 12, а также смотровое стекло 8, установленное с обеспечением требований к взрывонепроницаемым соединениям, за которым, внутри оболочки, расположен блок индикации 7. Кнопки 11 и блокиратор 12 расположенные снаружи оболочки, обеспечивают бесконтактную подачу команд, это позволяет производить настройку устройства управления без осуществления доступа к внутренним частям устройства управления, что позволяет производить работы во взрывоопасных зонах при наличии взрывоопасных смесей. Блокиратор 12 ограничивает доступ к управлению устройством, при установке навесного замка в блокиратор 12 управление устройством невозможно. На лицевой панели 6 размещены защитные буртики 13, предотвращающие механическое повреждение органов настройки. На торце корпуса блока управления расположены отсек вводного устройства 10 с взрывозащищенной клеммной колодкой 9 и кабельными вводами 14. Взрывозащищенная клеммная колодка 9 ограничивает объем отсека вводного устройства 10, который выполнен с объемом менее 2000 см, что позволяет использовать любые кабельные вводы соответствующей подгруппы и вида взрывозащиты, нет необходимости использовать специальные исполнения кабельных вводов включающих заполненные компаундом уплотнения или вводов с резиновыми уплотнения вокруг отдельных жил или других эквивалентных уплотнительных устройств.
Взрывозащищенная клеммная колодка 9 может быть выполнена с видом взрывозащиты «d» или «d е» по ГОСТ IEC 60079-1-2011, ГОСТ 31610.7-2012 /IEC 60079-7:2006.
Корпус блока управления 5 установлен на корпусе редуктора 2 и образует единую взрывонепроницаемую оболочку.
Работа устройства управления заключается в преобразовании командных сигналов поступающих от управляющих устройств во вращательное перемещение выходного вала.
Заявляемая полезная модель позволяет устранить недостатки известного устройства. Все токоведущие части устройства управления размещены внутри взрывонепроницаемой оболочки, контроль параметров взрывонепроницаемых соединений и механическая прочность корпусных деталей обеспечивается проверкой при изготовлении, а обеспечение настройки устройства управления без необходимости доступа к внутренним частям устройства управления позволяет выполнять работы во взрывоопасных зонах при наличии взрывоопасных смесей.
Заявляемое устройство управления может быть неоднократно воспроизведено на современном оборудовании и планируется применить для управления трубопроводной арматурой, что позволяет сделать вывод о соответствии его критерию «промышленная применимость» для полезной модели.