Електричний дисковий клапан

Коли мова заходить про електричних дискових клапанах, багато хто відразу уявляють найпростіші запірні механізми, але насправді це складні пристрої управління, де кожен міліметр ходу диска впливає на витрату. У нашій роботі з компанією Shandong Linyao Intelligent Agriculture Technology LLC ми зіткнулися з тим, що деякі постачальники спрощують конструкцію, видаляючи прецизійні кодери, що призводить до нестабільності тиску в лініях.

Конструктивні особливості тарілчастої арматури

На відміну від кульових кранів, де є лише «відкрито-закрито»електричний дисковий клапандозволяє плавно регулювати потік шляхом повороту диска на точно заданий кут. Але є нюанс: якщо в системі є піщана суспензія, стандартні тефлонові ущільнювачі зношуються протягом сезону. Доводиться замовляти керамічне покриття – це дорожче, але для таких проектів, як розумні теплиці, це окупається.

Я помітив, що в каталогах часто не вказується реальний термін служби при різних середовищах pH. Одного разу ми завезли партію арматури на об’єкт із високим вмістом солі – через три місяці в приводі з’явився люфт. Довелося терміново переходити на моделі зі сплавом алюміній-бронза, хоча проект спочатку передбачав стандартні варіанти.

Зараз для більшості наших проектів, наприклад, при будівництві гідротехнічних споруд, ми використовуємо засувки з подвійним ущільненням - основне - силіконове, резервне - EPDM. Це збільшує вартість на 15-20%, але знижує ризик протікання в автоматизованих системах поливу.

Інтеграція в системи автоматизації

При підключенні до контролерів часто виникає проблема калібрування нульової точки. Особливо в системах, де використовується частотна автоматика, найменший зсув налаштувань призводить до того, що клапан або недостатньо закривається, або створює надлишковий тиск. Ми розробили власну техніку калібрування з використанням манометрів високої роздільної здатності.

Цікавий випадок стався на об'єкті в Краснодарському краї: коли на одній лінії одночасно спрацювало 12 кранів, сталися гідроудари. Виявилося, що проблема в різному часі відгуку накопичувачів - навіть розбіжність в 0,3 секунди викликала скачки тиску. Ми вирішили встановити буферні ємності та синхронізувати через головний контролер.

Зараз ми тестуємо нову систему дистанційного керування арматурою зі зворотним зв’язком за струмом споживання – це дозволяє контролювати знос щіток електроприводу та прогнозувати обслуговування. Це планується впровадити на всіх підприємствах Shandong Linyao LLC.

Практичні аспекти монтажу

Під час монтажу в польових умовах потреба в точному вирівнюванні часто ігнорується. Якщо вісь приводу зміщена відносно сідла клапана всього на 1-2 градуси, це призводить до нерівномірного зносу диска. Ми використовуємо лазерні центри, хоча багато підрядників все ще працюють «на око».

Ще один важливий момент – орієнтація клапана в просторі. Для вертикального монтажу потрібні додаткові опорні кронштейни, інакше вал з часом провисне. В одному проекті розумного сільськогосподарського парку через цю помилку довелося перепроектувати 30 кріплень клапанів.

Теплове розширення - окрема тема. При монтажі в регіонах з добовими перепадами температур більше 15°C необхідно залишати теплові зазори. Одного разу в Астраханській області після першої холодної ночі «застрягли» вентилі - довелося додавати компенсатори.

Операційні проблеми та рішення

Основною проблемою є відкладення кальцію на диску. Стандартна хімічна промивка не завжди ефективна, особливо якщо вода має високий вміст заліза. Ми розробили комбінований метод: спочатку кислотна промивка, потім ультразвукова чистка без розбирання агрегату.

Електроприводи чутливі до змін напруги. У польових умовах стабілізатори часто виходять з ладу, тому зараз встановлюємо додаткові блоки захисту з варисторним захистом. Це, за нашими спостереженнями, підвищує надійність системи на 30-40%.

Цікаво, що більшість поломок відбувається не в пікові моменти роботи, а під час перехідних режимів - старт/стоп. Тому зараз ми приділяємо особливу увагу налаштуванню плавного розгону та гальмування приводів.

Перспективи розвитку техніки

Зараз я бачу тенденцію до інтелектуалізації простих механізмів. Нові моделіелектричний дисковий клапаноснащені датчиками крутного моменту і температури, що дозволяє здійснювати прогнозне обслуговування. У Shandong Lingyao Co., Ltd. ми тестуємо систему, у якій самі клапани вказують на необхідність заміни ущільнень.

На виставці в Москві побачив цікаві розробки з магнітними муфтами замість механічних передач - зношуваних деталей немає, але ціна все одно висока. Думаю, через 2-3 роки такі рішення стануть доступнішими.

Для високоякісних сільськогосподарських польових проектів ми зараз експериментуємо з клапанами з цифровим протоколом зв’язку замість аналогових сигналів 4-20 мА. Це знижує похибку позиціонування до 0,1% проти стандартних 1-2%.

Загалом,електричний дисковий клапанперетворюється з простого запірного пристрою в інтелектуальний системний блок. І це логічно – адже від акуратності поливу безпосередньо залежить врожайність. У наших проектах ми вже спостерігаємо різницю в ефективності використання води на 15-20% при переході на інтелектуальні клапани із замкнутим циклом.