Применение электрогидроприводов двойного действия для регулирования расхода в отраслях водоснабжения можно разделить на две основные области: питьевая вода и сточные воды. Обе области важны в жизни всех нас, особенно в крупных городах; доступность питьевой воды, когда мы открываем кран, и то, как управляются сточные воды, – это ключевые услуги, которые мы хотим получать бесперебойно, круглые сутки, включая и выходные дни.
Электрогидропривода двойного действия являются ключевыми элементами оборудования для питьевого водоснабжения и очистки сточных вод в мировой практике, однако в нашей стране носят единичный характер. В основном это произошло и потому, что в СССР промышленность не разрабатывала и не предлагала подобное оборудование. Тогда как за границей гидравлические привода нашли широкое применение в различных отраслях народного хозяйства. В этой статье будут рассмотрены требования и проблемы, связанные с применением гидроприводов, и основное внимание будет уделено примерам того, как оборудование для регулирования расхода обеспечивает бесперебойную работу водных объектов в мегаполисах.
Давайте раскроем термины, что такое гидропривод двойного действия и когда мы можем считать его электрогидроприводом.
Гидропривод двойного действия применяется для управления четвертьоборотной трубопроводной арматурой, такой как дисковые затворы и шаровые краны (далее ТПА). Он состоит из плунжера, разделяющего камеру привода на две части, и винтовой передачи. Плунжер под действием гидравлической жидкости перемещается в камере, совершая поступательное действие, а передача преобразует его из поступательного во вращательное (рис. 1).
Электрогидроприводом он становится в составе гидравлической системы управления «АНГАРА», где комплектуется шкафом управления с электрической маслостанцией. Шкафом можно управлять как по месту, так и удаленно (рис. 2).
Что такое регулирование расхода?
Приводы приводят в действие запорные органы трубопроводной арматуры (ТПА) и являются ключевыми элементами оборудования для регулирования расхода. Они могут управляться электрически, гидравлически или пневматически. Эффективное регулирование расхода помогает повысить эффективность и увеличить подачу воды. Многим операторам, работающим с водой, требуется, чтобы ТПА постоянно меняли заданное положение. Они используются в различных областях применения, включая фильтрацию, опреснение, распределение, возведение плотин, водохранилищ и ирригационных систем. Способность приводов выполнять это повышает эффективность процессов, сводит к минимуму отходы и снижает потребление энергии.
Гидравлические приводы широко распространены в сфере водоснабжения в мире. Они обеспечивают точную работу с многократной повторяемостью и точностью. Оборудование для регулирования расхода или перекрытия потока в системах водоснабжения должно иметь защиту от попадания воды, чтобы обеспечить непрерывную работу и гарантированную надежность. Электрогидропривода «АНГАРА» максимально защищены от воздействия окружающей среды. Непосредственно гидропривод, устанавливаемый на ТПА, имеет защиту стандарту IP68/69К и может постоянно работать под водой либо в затапливаемых объектах. Внутренние механизмы абсолютно защищены от воды, влаги, грязи и пыли.
Надежное долговечное оборудование с минимальным обслуживанием даже в экстремальных условиях необходимо для применения в системах водоснабжения. Например, в 2021 году компания «АЭСК» поставила гидравлические привода «АНГАРА» на ЕТК города Екатеринбурга (рис. 3). Гидропривода управляли затворами в тепловой камере и при повреждении трубопровода позволили управлять ТПА, находясь под горячей водой. Это позволило сократить время устранения повреждения, а также не потребовало отключения большого количества потребителей.
Производители электроприводов заявляют, что их продукция может иметь IP67/68, но на практике это сложно осуществить, потому что нужно очень тщательно проводить монтаж и герметизировать кабельные вводы. Как правило, они в первую очередь теряют герметичность и приводят к поломке оборудования.
Питьевая вода
Существуют различные способы создания воды, пригодной для питья. Регулирование расхода можно найти практически в каждом приложении управления технологическими процессами на установках по опреснению морской воды и очистке пресной воды, от подачи до распределения. Фильтрация является ключевым процессом в этих технологиях. Частично очищенная вода проходит через среду, которая ее деформирует, такую как песок или антрацит. Используются различные типы фильтров, такие как простые медленные песчаные фильтры или быстрые гравитационные песчаные фильтры. Регулирование расхода имеет решающее значение в процессе фильтрации. 300 гидроприводов двойного действия были установлены на установке фильтрации воды в США в рамках модернизации в 2020 году. На заводе по очистке воды Eugene Sawyer в Чикаго используются регулирующие дисковые затворы диаметром от 12 до 30 дюймов, обеспечивающие улучшенное регулирование расхода воды, поступающей в песчаные фильтры предприятия и выходящей из них.
Очистка сточных вод
Очистка сточных вод и их будущий сброс или повторное использование, например в ирригационных системах, требуют специального оборудования и точного контроля в соответствии со строгими экологическими нормами. Использование приводов и последующей автоматизации обеспечивает эффективную очистку сточных вод и защиту окружающей среды. Очищенная вода часто возвращается в море или другие водные источники в соответствии с местными правилами. Регулирование расхода является центральным элементом этого процесса. В 2020 году были заказаны гидропривода для регулирования расхода в проекте глубокого морского сброса в бассейне Эргене, Турция, одном из самых протяженных линий сброса в море в Европе. Электрические приводы управляют запорными устройствами на очистных сооружениях. Важно, чтобы гидропривода в этом контексте могли надежно работать при высоких температурах и в сложных условиях.
Размещено в номере: Вестник арматуростроителя, №5 (80)
