Где купить

Сравнивать

Удалять

• Функции

• Описание

• Информация и сервис

Функции

Функции

Простота в обращении

Поток воды в шланге можно легко и бесступенчато регулировать или отключать.

5-летняя гарантия гарантирует высокое качество

* Подробные условия гарантии см. в прилагаемом руководстве по эксплуатации или на сайте www.gardena.com/warranty. Эта гарантия не влияет на ваши законные гарантийные претензии.

Оригинальная система GARDENA

Благодаря системным продуктам Original GARDENA System любые аксессуары для полива можно легко и быстро подключить к крану или шлангу. Все взаимосвязано от начала до конца и остается водонепроницаемым.

Функции

Простота в обращении

Поток воды в шланге можно легко и бесступенчато регулировать или отключать.

5-летняя гарантия гарантирует высокое качество

* Подробные условия гарантии см. в прилагаемом руководстве по эксплуатации или на сайте www.gardena.com/warranty. Эта гарантия не влияет на ваши законные гарантийные претензии.

Оригинальная система GARDENA

Благодаря системным продуктам Original GARDENA System любые аксессуары для полива можно легко и быстро подключить к крану или шлангу. Все взаимосвязано от начала до конца и остается водонепроницаемым.

Описание

Описание

Регулирует или перекрывает поток воды

Муфта GARDENA с регулирующим клапаном служит для бесступенчатой ​​регулировки и отключения потока воды в шланге. Муфта используется для соединения двух шлангов. Это избавляет вас от похода к крану для регулировки расхода воды. Регулирующий клапан идеально подходит, например, для регулирование радиуса действия оросителя.

Информация и сервис

Информация и сервис

Сервис поддержки

Все, что Вам нужно знать

Все, что вам нужно знать о продуктах GARDENA в вашем сарае для инструментов. Нужны запчасти? Потеряли инструкцию? Здесь вы можете найти все.

Вам нужна дополнительная информация об этом продукте?

Пожалуйста, свяжитесь со службой поддержки клиентов или ознакомьтесь с нашими часто задаваемыми вопросами.
Вы ищете руководство? Затем введите 4- или 5-значный артикул в поле поиска.

Перейти к часто задаваемым вопросам

Приводы и позиционеры регулирующих клапанов

Дом
/
Узнать о паре
/

Приводы и позиционеры регулирующих клапанов

Содержимое

• Клапаны управления

• Пропускная способность регулирующего клапана

• Размер регулирующего клапана для водяных систем

• Размер регулирующего клапана для паровых систем

• Характеристики регулирующего клапана

• Приводы и позиционеры регулирующих клапанов

• Контроллеры и датчики

Назад, чтобы узнать о паре

Приводы и позиционеры регулирующих клапанов

Для работы регулирующих клапанов требуются приводы. В этом учебном пособии кратко обсуждаются различия между электрическими и пневматическими приводами, взаимосвязь между терминологией прямого и обратного действия и то, как это влияет на регулирующее влияние клапана. Обсуждается важность позиционеров в отношении того, что они делают и почему они необходимы для многих приложений.

Приводы

В Блоке 5, «Теория управления», аналогия использовалась для описания простого управления технологическим процессом:

• Мышца руки и кисть (привод) поворачивали клапан (управляемое устройство).

Одна форма регулирующего устройства, регулирующий клапан, теперь рассмотрена. Привод является следующей логической областью интереса.

Работа регулирующего клапана заключается в позиционировании его подвижной части (плунжера, шара или лопасти) относительно неподвижного седла клапана. Целью привода клапана является точное размещение плунжера клапана в положении, определяемом управляющим сигналом.

Привод принимает сигнал от системы управления и, в ответ, переводит клапан в полностью открытое или полностью закрытое положение, либо в более открытое, либо в более закрытое положение (в зависимости от того, «вкл. /выкл.» или « используется непрерывное управляющее воздействие).

Существует несколько способов обеспечения этого срабатывания. Этот модуль будет сосредоточен на двух основных:

• Пневматика.
• Электр.

Другие важные приводы включают гидравлические приводы и приводы прямого действия. Они обсуждаются в блоке 7 «Оборудование управления: самодействующие средства управления».

Пневматические приводы – работа и опции

Пневматические приводы обычно используются для приведения в действие регулирующих клапанов и доступны в двух основных формах; поршневые приводы (рисунок 6.6.1) и диафрагменные приводы (рисунок 6.6.2)

поршневые приводы

поршневые приводы обычно используются, когда ход диафрагменного привода слишком короткий или усилие слишком велико маленький. Сжатый воздух подается на сплошной поршень, находящийся внутри сплошного цилиндра. Поршневые приводы могут быть одностороннего или двойного действия, могут выдерживать более высокие входные давления и могут предлагать меньшие объемы цилиндров, которые могут работать с высокой скоростью.

Мембранные приводы

Мембранные приводы имеют сжатый воздух, подаваемый на гибкую мембрану, называемую диафрагмой. На рис. 6.6.2 показана вращающаяся мембрана, в которой эффективная площадь мембраны практически постоянна на протяжении всего хода привода. Эти типы приводов являются односторонними, поскольку воздух подается только к одной стороне диафрагмы, и они могут быть либо прямого действия (пружина для втягивания), либо обратного действия (пружина для выдвижения).

Обратное действие (пружина для выдвижения)

Рабочая сила создается давлением сжатого воздуха, которое воздействует на гибкую диафрагму. Привод сконструирован таким образом, что сила, создаваемая давлением воздуха, умноженная на площадь диафрагмы, превосходит силу, действующую (в противоположном направлении) пружиной (пружинами).

Мембрана (рисунок 6.6.2) толкается вверх, вытягивая шпиндель вверх, и, если шпиндель соединен с клапаном прямого действия, пробка открывается. Привод сконструирован таким образом, что при определенном изменении давления воздуха шпиндель перемещается в достаточной степени, чтобы переместить клапан на полный ход из полностью закрытого состояния в полностью открытое.

При снижении давления воздуха пружина(ы) перемещает шпиндель в противоположном направлении. Диапазон давления воздуха соответствует заявленному номиналу пружины привода, например, 0,2–1 бар.

При работе с большим клапаном и/или более высоким перепадом давления для достижения полного движения клапана требуется большее усилие.

Для создания большего усилия требуется большая площадь диафрагмы или больший диапазон пружины. Вот почему производители средств управления предлагают ряд пневматических приводов для различных клапанов, включающих увеличенную площадь диафрагмы и выбор диапазонов пружин для создания различных сил.

На схемах на рис. 6.6.3 показаны компоненты базового пневматического привода и направление движения шпинделя при увеличении давления воздуха.

Привод прямого действия (пружина втягивается)

Привод прямого действия выполнен с пружиной под диафрагмой, с подачей воздуха в пространство над диафрагмой. В результате с увеличением давления воздуха шпиндель перемещается в направлении, противоположном приводу обратного действия.

Влияние этого движения на открытие клапана зависит от конструкции и типа используемого клапана и показано на рис. 6.6.3.

Однако существует альтернатива, показанная на рис. 6.6.4. Пневматический привод прямого действия соединен с регулирующим клапаном с плунжером обратного действия (иногда называемым «висячим плунжером»).

Выбор между пневматическим управлением прямого и обратного действия зависит от того, в какое положение должен вернуться клапан в случае прекращения подачи сжатого воздуха. Должен ли клапан закрываться или быть полностью открытым? Этот выбор зависит от характера применения и требований безопасности. Имеет смысл закрыть паровые клапаны при прекращении подачи воздуха, а клапаны охлаждения открыть при прекращении подачи воздуха. Необходимо учитывать комбинацию типа привода и клапана.

На рис. 6.6.5 и рис. 6.6.6 показан суммарный эффект различных комбинаций.

Влияние перепада давления на подъем клапана

Воздух, подаваемый в мембранную камеру, является управляющим сигналом от пневматического контроллера. Наиболее широко используемое сигнальное давление воздуха составляет от 0,2 до 1 бар. Рассмотрим привод обратного действия (пружина для выдвижения) со стандартной пружиной (пружинами) от 0,2 до 1,0 бар, установленный на клапане прямого действия (рис. 6.6.7).

Когда узел клапана и привода откалиброван (или «установлен на стенде»), он регулируется таким образом, чтобы давление воздуха 0,2 бар только начинало преодолевать сопротивление пружин и отодвигало плунжер клапана от его седла.

По мере увеличения давления воздуха плунжер клапана постепенно отходит от своего седла, пока, наконец, при давлении воздуха 1 бар клапан не откроется на 100 %. Это показано графически на рисунке 6.6.7.

Теперь рассмотрим этот узел, установленный на трубопроводе в системе снижения давления, с давлением 10 бар изб. на входной стороне и контролем давления на выходе до 4 бар изб.

Перепад давления на клапане 10 — 4 = 6 бар. Это давление воздействует на нижнюю часть плунжера клапана, создавая силу, стремящуюся открыть клапан. Эта сила является дополнительной к силе, обеспечиваемой давлением воздуха в приводе.

Таким образом, если на привод подается воздух под давлением 0,6 бар (на полпути между 0,2 и 1 бар), например, вместо того, чтобы клапан занимал ожидаемое 50% открытое положение, фактическое открытие будет больше из-за дополнительного сила, обеспечиваемая перепадом давления.

Кроме того, это дополнительное усилие означает, что клапан не закрывается при 0,2 бар. Чтобы закрыть клапан в этом примере, управляющий сигнал должен быть снижен примерно до 0,1 бар.

Ситуация немного отличается с паровым клапаном, контролирующим температуру в теплообменнике, поскольку перепад давления на клапане будет варьироваться между:

• Минимум, когда процесс требует максимального нагрева, а регулирующий клапан находится в положении 100 % открытым.
• Максимум, когда процесс прогрет до температуры и регулирующий клапан закрыт.

Давление пара в теплообменнике увеличивается по мере увеличения тепловой нагрузки. Это можно увидеть в Модуле 6.5, Примере 6.5.3 и Таблице 6.5.7.

Если давление перед регулирующим клапаном остается постоянным, то при повышении давления пара в теплообменнике перепад давления на клапане должен уменьшаться.

На рис. 6.6.8 показана ситуация с подачей воздуха на привод прямого действия. В этом случае сила на плунжере клапана, создаваемая перепадом давления, работает против давления воздуха. Эффект заключается в том, что если на привод подается воздух под давлением 0,6 бар, например, вместо того, чтобы клапан занимал ожидаемое 50% открытое положение, процент открытия будет больше из-за дополнительной силы, создаваемой перепадом давления. В этом случае управляющий сигнал должен быть увеличен примерно до 1,1. бар, чтобы полностью закрыть клапан.

Возможна повторная калибровка клапана и привода для учета усилий, создаваемых перепадом давления, или, возможно, использование различных комбинаций пружин, давления воздуха и привода. Этот подход может обеспечить экономичное решение для небольших клапанов с низким перепадом давления и там, где не требуется точное управление. Однако с практической точки зрения: 

• Клапаны большего размера имеют большую площадь, на которую действует перепад давления, что увеличивает создаваемые силы и оказывает большее влияние на положение клапана.
• Более высокие перепады давления означают, что генерируются более высокие силы.
• Клапаны и приводы создают трение, вызывающее гистерезис. Меньшие клапаны, вероятно, будут иметь большее трение по сравнению с общими действующими силами.

Решение состоит в том, чтобы установить позиционер на клапан/привод в сборе. (Более подробная информация о позиционерах приводится далее в этом модуле).

Примечание: Для простоты в приведенных выше примерах предполагается, что позиционер не используется, а гистерезис равен нулю.

Формулы, используемые для определения усилия, необходимого для удержания клапана на седле для различных комбинаций клапана и привода, показаны на рис. 6.6.9.

Где:

A = эффективная площадь мембраны

Pmax = максимальное давление на привод (обычно 1,2 бар)

Smax = максимальная стендовая настройка пружины

Pmin = минимальное давление на привод (обычно 0 бар)

Smin = Минимальная стендовая настройка пружины

Усилие, необходимое для закрытия клапана, должно обеспечивать три функции:

1. Для преодоления перепада давления жидкости в закрытом положении.
2. Для устранения трения в клапане и приводе, в первую очередь в уплотнениях клапана и штока привода.
3. Для обеспечения уплотняющей нагрузки между плунжером клапана и седлом клапана для обеспечения требуемой степени герметичности.

Производители регулирующих клапанов обычно предоставляют полную информацию о максимальных перепадах давления, при которых будут работать их различные комбинации клапанов и приводов/пружин; Таблица на рисунке 6.6.10 является примером этих данных.

Примечание: При использовании позиционера необходимо обращаться к документации производителя по минимальному и максимальному давлению воздуха.

Позиционеры

Во многих случаях давления в камере диафрагмы от 0,2 до 1 бар может быть недостаточно, чтобы справиться с трением и высоким перепадом давления. Можно было бы использовать более высокое управляющее давление и более сильные пружины, но практическим решением является использование позиционера.

Это дополнительный элемент (см. рис. 6.6.11), который обычно крепится к бугелю или стойкам привода и соединяется со шпинделем привода рычагом обратной связи для контроля положения арматуры. Ему требуется собственный источник воздуха под более высоким давлением, который он использует для позиционирования клапана.

Позиционер клапана связывает входной сигнал и положение клапана и подает любое выходное давление на привод, чтобы удовлетворить это соотношение, в соответствии с требованиями клапана и в пределах ограничений максимального давления подачи.

Когда позиционер устанавливается на клапан «воздух открывает» и привод, диапазон действия пружины может быть увеличен для увеличения силы закрытия и, следовательно, увеличения максимального перепада давления, который может выдержать конкретный клапан. Давление воздуха также будет отрегулировано по мере необходимости для преодоления трения, тем самым уменьшая эффект гистерезиса.

Пример: привод серии PN5400, установленный на клапан DN50 (см. таблицу на рис. 6.6.10)

1. При стандартном диапазоне пружины от 0,2 до 1,0 бар (PN5420) максимально допустимый перепад давления составляет 3,0 бар.
2. С комплектом пружин от 1,0 до 2,0 бар (PN5426) максимально допустимый перепад давления увеличивается до 13,3 бар.

Во втором варианте сигнальное давление воздуха от 0,2 до 1,0 бар, подаваемое на диафрагму привода, не может обеспечить достаточную силу для перемещения привода против силы, обеспечиваемой пружинами от 1,0 до 2,0 бар, и еще менее способно контролировать его при полном рабочий диапазон. В этих обстоятельствах позиционер действует как усилитель управляющего сигнала и модулирует давление подаваемого воздуха, чтобы перевести привод в положение, соответствующее давлению управляющего сигнала.

Например, если управляющий сигнал составляет 0,6 бар (50 % подъема клапана), позиционеру потребуется пропустить приблизительно 1,5 бар в камеру мембраны привода. Рисунок 6.6.12 иллюстрирует эту связь.

Следует отметить, что позиционер является пропорциональным устройством, и точно так же, как пропорциональный регулятор всегда будет давать смещение, то же самое делает и позиционер.

На типичном позиционере зона пропорциональности может составлять от 3 до 6 %. Чувствительность позиционера обычно можно регулировать. Важно, чтобы инструкции по установке и техническому обслуживанию были прочитаны до этапа ввода в эксплуатацию.

Резюме — Позиционеры

1. Позиционер обеспечивает линейную зависимость между входным давлением сигнала от системы управления и положением регулирующего клапана. Это означает, что для заданного входного сигнала клапан всегда будет пытаться удерживать одно и то же положение независимо от изменений перепада давления в клапане, трения штока, гистерезиса диафрагмы и т. д.
2. Позиционер может использоваться в качестве усилителя или бустера сигнала. Он принимает управляющий сигнал низкого давления воздуха и, используя свой собственный вход более высокого давления, умножает его, чтобы обеспечить выходной сигнал более высокого давления на диафрагму привода, если это необходимо, чтобы гарантировать, что клапан достигает желаемого положения.
3. Некоторые позиционеры имеют электропневматический преобразователь, так что электрический вход (обычно 4–20 мА) может использоваться для управления пневматическим клапаном.
4.  Некоторые позиционеры также могут выступать в качестве базовых контроллеров, получая данные от датчиков.

Часто задаваемый вопрос: «Когда следует устанавливать позиционер?»