手动阀门改造成电动阀门技术方案

随着社会的不断发展，人们的要求越来越高，自动控制越来越流行，普通手动阀操作麻烦，也实际上增加了劳动力成本，而电动阀门动作距离大于手动阀，开关方便、动作速度可调节，结构简单，维护方便，提高工作效率，可在远程控制管路中空气、水、蒸汽、各种腐蚀性介质、泥浆、油、液态金属、放射性介质等流体的流动。直接将手动阀门更换成电动阀门无疑是简单而且方便的，但是考虑到原手动阀门仍能正常使用，直接更换成套电动阀门的成本很高，为了避免不必要的浪费，所以很多现场从多方面考虑就有了手动阀门上加装电动执行机构改造成电动阀门的需求。江苏贝尔阀门控制有限公司作为十余年的老牌电动阀门企业，在这方面有着丰富的经验，带您了解下手动阀门改造电动阀门的注意事项:

一、确定电动执行机构的结构型式：

阀门的结构决定了阀门电动装置的运行方式，根据被控阀门运动方式分为以下几种结构型式：部分回转阀门电动装置、多回转阀门电动装置，角行程电动执行机构、直行程电动执行机构。

1、部分回转电动执行机构

部分回转电动执行机构输出轴运动方式是按角度旋转的，一般旋转范围是0~90度，此类执行器一般适用于风门、蝶阀、球阀、V形阀等。

部分回转电动执行机构根据连接方式又分为直连式和基座式，直连式连接时电动执行器输出轴与阀门的阀杆直接相连。而基座式连接方式一般也被称为角行程电动执行机构，它是在执行器输出轴和阀杆之间通过球铰＋连杆的方式进行连接的。

2、直行程电动执行机构

直行程电动执行机构输出轴运动方式是直线运动的，所以此类型执行器适合阀芯作直线运动的阀门，这类阀门有单座阀、双座阀、套筒阀、角形阀、三通阀、隔膜阀等。

3、多回转式电动执行机构

多回转式电动执行机构输出轴运动方式为多圈旋转式，且全行程超过360度，适合于闸阀、截止阀等需要转动很多圈才能完全开启或关闭的阀门。由于多回转式电动执行机构的转速较快，一般是18R/min，24R/min，36R/min，它可以再配减速涡轮转换成部分回转电动执行机构，经过涡轮减速后运动速度减慢，输出力矩增大，一般用于需要较大力矩的部分回转阀门，或者加装推力支架转换成直行程电动执行机构。

手动闸阀改电动闸阀

二、确定选用的阀门电动装置输出扭矩和推力

电动执行机构的一个重要参数是输出力大小，多回转和部分回转电动执行机构的单位为Nm或Kg.m，10Nm=1Kgm，直行程电动执行机构单位为N或Kg，10N=1Kg，称为推力。阀门启闭所需的扭矩决定着电动执行器选择多大的输出扭矩，一般是根据阀门口径大小、工作压力等因素决定。一般要求电动执行器选型力矩要1.3倍的安全系数，如果扭矩选择太小，可能导致无法正常启闭阀门。因此，在选择电动装置的过程中，要遵循一个简单的原则：宁愿选大，不要选小。

三、确定阀门电动装置的控制方式：

第一类，普通型阀门电动装置，这种电动装置带有简单的刻度盘显示阀门开关，而外部需要阀门控制箱做一个控制回路，一般由交流接触器和继电器组成，用来控制阀门电动装置电机的正反转，由阀门电动装置上的行程开关标定全开和全关位置，从而控制阀门的开和关，这是基本的控制方式。

第二类，智能一体化阀门电动装置，这种电动装置自带的控制模块，也就是所谓的机电一体化。带液晶显示器，带操作旋钮可以就地和远程控制，可接入PLC等控制系统，可反馈4～20ma标准信号可以确定阀门的全开、全关和不确定的中间位置。这种智能型电动装置控制方式又分为智能开关型阀门电动装置，智能调节型阀门电动装置，智能总线型阀门电动装置。

1、智能调节型：

智能调节型由模拟量信号控制，控制信号一般有电流信号(4～20mA、0～10mA)或电压信号(0～5V、1～5V)等，常用的是4~20mA信号，后两者现在用得不多。

工作方式一般为电开型（以4～20mA的控制为例，电开型是指4mA信号对应的是阀关，20mA对应的是阀开），另一种为电关型（以4-20mA的控制为例，电开型是指4mA信号对应的是阀开，20mA对应的是阀关）。

2、智能开关型：

智能开关型的一般开关量控制信号是“开”“关”指令信号，也有可能还有“停”指令信号。开关量主要有以下几种：无源、24VDC、220VAC。

3、智能总线型：

智能总线型有标准的串行通信接口，可选配RS485工业总线通讯接口，可选配ModbuSRTU与PROFIBUS通讯协议，也可根据要求设计其他通讯接口与协议。只需要一根电缆或光缆,就可以将数台、甚至数十台电动执行器与上位计算机连接成为整个数控系统。现场总线技术的应用,取代了传统的4~20mA模拟信号,实现了电动执行器的远程监控,状态、故障、参数信息传送,完成远程参数化工作,提高了它的可靠性,降低了系统及工程成本。

四、要确定阀门电动装置的工作环境：

1、根据防尘防水效果选择IP防护等级（第一个数字表示防尘，第二个数字表示防水）

2、根据可能发生爆炸的环境选择防爆等级：

即在规定条件下不会引起周围爆炸性环境点燃的电气设备，分为三类：

Ⅰ类：煤矿井下电气设备；

Ⅱ类：除煤矿、井下之外的所有其他爆炸性气体环境用电气设备。

Ⅱ类又可分为ⅡA、ⅡB、ⅡC类,标志ⅡB的设备可适用于ⅡA设备的使用条件；ⅡC可适用于ⅡA、ⅡB的使用条件。

Ⅲ类：除煤矿以外的爆炸性粉尘环境电气设备。

ⅢA类：可燃性飞絮；ⅢB类：非导电性粉尘；ⅢC类：导电性粉尘。

最高表面温度：电气设备在规定范围内的最不利运行条件下工作时，可能引起周围爆炸性环境点燃的电气设备任何部件所达到的最高温度。最高表面温度应低于可燃温度。

例如：防爆传感器环境的爆炸性气体的点燃温度为100℃，那么传感器在最恶劣的工作状态下，其任何部件的最高表面温度应低于100℃。

温度组别：

3、阀门电动装置常用的防爆等级：

l石油、石化、化工常用Ⅱ类防爆，防爆等级一般有EXdⅡBT4,EXdⅡBT6,EXdⅡCT4,EXdⅡBT6等；根据现场对阀门电动装置的表面温度要求有所差别；

l煤矿井下矿用隔爆型阀门电动装置用Ⅰ类防爆，防爆等级一般为EXdⅠBT4，另外要求带有煤安证MA标志。另外有本安型矿用阀门电动装置（i）：在正常运行或在标准试验条件下所产生的火花或热效应均不能点燃爆炸性混合物的阀门电动装置。

l可燃性飞絮、分成一般用Ⅲ类防爆。

五、要确定阀门电动装置与阀体的连接尺寸：

1、蝶阀、球阀等90度回转阀门配部分回转电动执行器就比较简单，一般只需要确定阀杆尺寸和连接盘中心距就可以改造；但是大口径带手动涡轮蝶阀和手动涡轮球阀就需要把手动无论拆掉，才能量到阀杆尺寸和连接盘中心距，再配上电动涡轮即可；

2、闸阀、截止阀等多回转阀门配多回转电动执行器稍微麻烦一些，因为一般的手动阀门是没有法兰连接平台的，需要加装一个带法兰平台的支架，这个支架底部固定在阀体上，顶部与阀门电动装置连接，就需要提供阀体支架的螺栓孔中心距，还需要确定丝杆的直径、牙距、长度等尺寸；

3、调节阀、隔膜阀等推拉型阀门配直行程电动执行器需要确定连接的阀杆尺寸，行程大小，直行程支架的连接尺寸。

最后，还需要确定一些相关参数，如使用电压、阀门开关时间等。通过综合考虑这些因素，可以将手动阀门成功改装为符合实际需求的电动阀门。