Согласование электрического привода с регулирующим клапаном отличается от согласования электрического привода с шаровыми или дисковыми затворами. Разница в том, что шток движется в линейном направлении, а не ввращательном движении.
Если тип привода выбран неправильно, клапан либо вообще не будет функционировать, либо износится гораздо быстрее, чем ожидалось.
Причина, по которой регулирующие клапаны требуют другого типа привода
В то время как большинство клапанов поворачиваются на четверть оборота от открытого до закрытого положения, регулирующие клапаны используют другой механизм для управления потоком. Регулирующие клапаны работают, перемещая свой шток вверх или вниз при вращении маховика.
Перемещение вверх и вниз означает, что для работы клапана потребуется несколько полных оборотов выходного вала привода. Для больших клапанов может потребоваться от пяти до 30 или даже более оборотов.
Вот почему электрический привод регулирующего клапана не может быть приводом с четвертью оборота. Регулирующий клапан просто не может работать без многооборотного привода.
The многооборотный привод работает со штоком регулирующего клапана, используя редукторы для снижения скорости и увеличения крутящего момента.
Усилие на штоке против вращающего момента
Приложения с четвертьоборотными клапанами работают с вращающим моментом. Приложения с регулирующими клапанами добавляют еще одно понятие: усилие на штоке.
Привод должен создавать достаточный вращающий момент на выходном валу, который редуктор преобразует в линейное усилие для посадки плунжера на седло.
При более высоких давлениях требование к силе посадки увеличивается. Вот почему данные о крутящем моменте от производителя клапана для регулирующего клапана отличаются от данных для шарового клапана того же размера.
Вкл/Выкл против модуляции: что вам нужно?
Этот вопрос возникает почти при каждом проекте с регулирующим клапаном. Ответ зависит от того, что требуется от клапана, и два типа управления не взаимозаменяемы.
Управление включением/выключением
Приводы вкл/выкл полностью открывают или закрывают клапан по бинарному сигналу. Промежуточного положения нет.
Они подходят для задач изоляции, где процессу требуется клапан только в одном из двух состояний.
Типичными примерами являются изоляция питательной воды котла, байпасные линии насосов и клапаны входа в резервуар. Проще в спецификации, обычно дешевле и проще в обслуживании.
Модулирующий контроль
Модулирующие приводы позиционируют клапан в любом месте диапазона его хода. Они принимают непрерывный управляющий сигнал, обычно 4-20 мА или 0-10 В постоянного тока, и перемещаются в соответствующее положение.
Сигнал 12 мА в системе 4-20 мА позиционирует клапан примерно на 50 процентов хода.
Регулирование расхода, контуры регулирования температуры и модуляция давления требуют модулирующее управление.
А электрический привод регулирующего клапана для модулирующей службы требуется встроенный позиционер. Позиционер сравнивает входящий управляющий сигнал с фактическим положением клапана и корректирует любое отклонение.
Без него привод не может удерживать точное положение при изменяющихся условиях процесса.
Системы ОВК являются одной из наиболее распространенных сред для модулирующих приводов регулирующих клапанов. Контуры охлажденной и горячей воды используют их для поддержания заданных температур в помещении путем изменения потока через змеевики.
На промышленных предприятиях тот же принцип применяется к регулированию температуры реактора и системам охлаждающей воды.
Серия “AOX-M” предназначена для управления клапанами с многооборотным вращением на 360°, такими как задвижки и шаровые клапаны.
УЗНАТЬ БОЛЬШЕРасчет размера: какой крутящий момент нужен регулирующему клапану?
Расчет крутящего момента для привода регулирующего клапана следует определенной последовательности. Пропуск любого шага чреват занижением размера, что приводит к остановке привода, или завышением размера, что приводит к пустой трате бюджета и может повредить уплотнение штока клапана.
Шаг 1: Получите данные о крутящем моменте от производителя клапана
Производитель клапана предоставляет требования к крутящему моменту или усилию для конкретного размера клапана, класса давления и типа уплотнения. Это единственная надежная отправная точка.
Общие таблицы из каталогов приводов не являются заменой. Фактический паспорт клапана учитывает силу посадки седла, трение уплотнения и эффективность резьбы штока таким образом, который невозможен для общих оценок.
Шаг 2: Определите наихудшее условие эксплуатации
Требования к крутящему моменту регулирующего клапана не постоянны. Обычно они достигают пика в двух точках: при открытии из полностью закрытого положения и при окончательном закрытии. Оба должны быть проверены. Более высокое значение определяет выбор привода.
Температура также влияет на это. Уплотнение из ПТФЭ по-разному сжимается при повышенных температурах. Клапаны для пара или жидкостей с высокой температурой могут показывать значительно более высокий пусковой крутящий момент, чем аналогичные клапаны для работы при комнатной температуре при том же номинальном давлении.
Шаг 3: Примените коэффициент безопасности и проверьте время хода
Коэффициент безопасности от 1,25 до 1,5 является стандартным для большинства промышленных применений. Умножьте максимальный крутящий момент клапана на коэффициент безопасности, чтобы получить минимальный требуемый выходной крутящий момент привода.
Для модулирующей службы имеет смысл использовать коэффициент 1,5. Модулирующие приводы постоянно циклируют и испытывают большее совокупное износ, чем приводы вкл/выкл.
Некоторые приложения также указывают максимальное время хода. Перепускной клапан паровой турбины может потребовать закрытия за 15 секунд для защиты нижестоящего оборудования.
Скорость выходного вала привода, измеряемая в оборотах штока в минуту, должна соответствовать требуемому времени хода.
Многооборотные электрические приводы AOX охватывают выходные крутящие моменты от 30 Нм до 6000 Нм с регулируемыми настройками времени работы, которые позволяют согласовывать скорость хода с требованиями процесса.
Распространенные ошибки при подборе приводов для регулирующих клапанов
Большинство проблем с подбором сводятся к небольшому количеству повторяющихся ошибок.
Использование данных о крутящем моменте от клапана неправильного размера
Требования к крутящему моменту масштабируются с размером клапана. Регулирующий клапан на 2 дюйма и регулирующий клапан на 4 дюйма при одинаковом номинальном давлении не имеют схожих требований к крутящему моменту.
Всегда используйте паспорт конкретного размера клапана, который устанавливается, а не соседнего размера из той же линейки продуктов.
Учет типа уплотнения
Уплотнение из графита создает значительно большее трение, чем уплотнение из ПТФЭ при одинаковом размере штока.
Привод, рассчитанный на уплотнение из ПТФЭ, может остановиться на клапане с графитовым уплотнением, если не был предусмотрен дополнительный запас.
Тип уплотнения необходимо подтвердить перед окончательным выбором, а не обнаруживать после ввода в эксплуатацию.
Трение уплотнения и усилие на штоке — ПТФЭ против гибкого графита
Гибкое графитовое уплотнение может создавать до в 2,5 раза большее трение штока, чем стандартное уплотнение из ПТФЭ при повышенных температурах. 180 °C (350 °F), увеличивается.
При выборе многооборотного электропривода для паровых запорных клапанов высокого давления или любого применения с графитовым уплотнением, Коэффициент запаса ≥ 1,5× к номинальному начальному усилию — , а не к номинальному рабочему крутящему моменту — чтобы предотвратить остановку привода при холодном пуске.
Пар / Запорный клапан с графитовым уплотнением → Усилие приводамин. = Номинальное начальное усилие × 1.5 (использовать 1.25 только для применения с уплотнением из ПТФЭ в нормальных условиях)Отправьте данные вашего клапана для бесплатного расчета усилия AOX и трения уплотнения
Загрузите размер клапана, класс, тип уплотнения и температуру рабочей среды — мы предоставим точную многооборотную модель AOX, требуемый Нм и время хода в течение 1 рабочего дня.
Предполагая, что привод обеспечивает регулирование без позиционера
А шаровой клапан с электроприводомs в режиме регулирования требует позиционера. Некоторые приводы включают его в стандартную комплектацию. Другие требуют внешнего блока.
Предположение о возможности регулирования без подтверждения наличия позиционера является распространенной и предотвратимой ошибкой спецификации, которая обычно обнаруживается во время ввода контура в эксплуатацию в самый неподходящий момент.
Выбор только по совместимости напряжения
Совместимость напряжения получает наибольшее внимание при закупках. Выходной крутящий момент, время хода, тип управляющего сигнала и класс защиты корпуса часто получают меньшее внимание.
Все это имеет значение. Привод с правильным напряжением, но неправильным крутящим моментом не будет правильно работать с клапаном, независимо от электрического соединения.
Электрический привод шарового клапана: Часто задаваемые вопросы
В1. Можно ли использовать четвертьоборотный привод для шарового клапана?
Нет. Четвертьоборотные приводы обеспечивают 90 градусов вращения между открытым и закрытым положением. Штоки шаровых клапанов требуют многократных полных оборотов хода.
Физическое соединение четвертьоборотного привода со штоком шарового клапана не обеспечит требуемого движения штока и может повредить редуктор привода. Многооборотное приведение в действие является обязательным требованием, а не предпочтением.
В2. Какова разница между приводами вкл/выкл и регулирующими?
Приводы вкл/выкл перемещают клапан в полностью открытое или полностью закрытое положение по бинарному сигналу. Промежуточного положения нет. Регулирующие приводы принимают непрерывный управляющий сигнал и позиционируют клапан в любой точке диапазона хода.
Регулирующие блоки требуют позиционера для поддержания точного положения при изменяющихся условиях процесса. Приводы вкл/выкл — нет.
В3. Какой запас крутящего момента следует оставлять сверх требуемого значения клапана?
Принятый стандарт — коэффициент безопасности от 1,25 до 1,5 раза больше максимального крутящего момента клапана. Для регулирующего режима более уместен верхний предел этого диапазона.
Для клапанов с графитовым уплотнением или в условиях высоких температур может быть оправдан дополнительный запас сверх 1,5. Всегда основывайте расчет на фактических данных производителя клапана, а не на оценочных цифрах из общих таблиц.
