Elektrische Stellantriebe für modulierende Kugelhähne

Ein elektrischer Stellantrieb in einem modulierenden Kugelhahnsystem passt die Position des Ventils präzise basierend auf Steuersignalen an und ist somit unerlässlich für Anwendungen, die eine genaue Modulation erfordern. Es gibt elektrische Stellantriebe für 2-Wege- und 3-Wege-modulierende Kugelhähne. Dieser Artikel untersucht die technischen Spezifikationen, Betriebsmechanismen und Integrationsmöglichkeiten dieser Stellantriebe.

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  Elektrisch Modulierender Kugelhahn



Arten von elektrischen modulierenden Kugelhahn-Stellantrieben

Belimo-Stellantriebe für modulierende Kugelhähne

Der Belimo-Stellantrieb (Abbildung 1 rechts) kann ohne Werkzeuge von Hand auf das Ventil montiert werden, wobei nur vertikale Bewegungen erforderlich sind, um eine korrekte Ausrichtung der Stifte mit den Flanschlöchern sicherzustellen. Die Montageausrichtung ist in 180°-Schritten relativ zum Ventil einstellbar. Zusätzlich kann der Drehwinkel des Stellantriebs in 2,5°-Schritten fein eingestellt werden, um die maximale Durchflussrate des Ventils präzise einzustellen. Er verfügt über einen Überlastschutz, der den Einsatz von Endschaltern überflüssig macht, indem er automatisch stoppt, wenn der Endanschlag erreicht ist. Der Stellantrieb kann leicht durch Klicken entfernt werden und kann verwendet werden, um die Ventilspindel manuell zu drehen. Er verfügt über eine integrierte Schnittstelle für BACnet MSTP und Modbus RTU, die es ihm ermöglicht, digitale Steuersignale vom Steuerungssystem zu empfangen und Echtzeit-Statusaktualisierungen bereitzustellen. BACnet MSTP erleichtert die Steuerung von HLK- und Beleuchtungssystemen, Modbus RTU ist bekannt für seine Zuverlässigkeit in der industriellen Automatisierung, und MP-Bus vereinfacht die Integration von HLK-Komponenten.

J4C-Stellantriebe

J4C-Stellantriebe (Abbildung 1 links) zeichnen sich durch eine robuste Konstruktion aus und bieten Optionen für Fail-Safe (Battery Safety Return, das es dem Stellantrieb ermöglicht, bei Stromausfall offen oder geschlossen zu bleiben) und modulierende (Digital Positioning System) Steuerung mit analogen Signalen wie 4-20 mA oder 0-10V. Diese analogen Signale ermöglichen fein abgestimmte Anpassungen von Geräten wie drehzahlgeregelten Antrieben, Dämpfern und Ventilen, um optimale Umgebungsbedingungen und Energieeffizienz zu gewährleisten. Sie bieten hohes Drehmoment, schnelle Bedienung und sind für verschiedene aggressive und korrosive Medien geeignet. Mit einem Betriebsdrehmomentbereich von 20-300 Nm sind diese Stellantriebe für verschiedene Ventilgrößen geeignet. Für Wartungszwecke werden die Kugelhähne und Antriebe separat verkauft, falls eines davon ersetzt werden muss.

Lesen Sie unseren Überblick über modulierende Ventile für weitere Informationen zum Design und zu den Anwendungen von modulierenden Ventilen.

Wie man einen modulierenden Kugelhahn mit Antrieb auswählt

• Konfiguration: 2-Wege-Kugelhähne eignen sich für einfache Ein/Aus-Steuerungen. Eine 3-Wege-Konfiguration wird in Systemen verwendet, bei denen der Fluss zwischen verschiedenen Wegen umgeleitet werden muss. Sie ist ideal für Anwendungen, die das Mischen verschiedener Medien oder die Verteilung des Flusses auf mehrere Ausgänge erfordern.
• Durchflussanforderungen: Bestimmen Sie die Durchflussrate und wählen Sie ein Ventil mit einem geeigneten Kv-Wert. Wenn die Durchflussrate geringer als erforderlich ist, kann das System möglicherweise nicht effizient arbeiten, was zu unzureichendem Flüssigkeitstransfer führt. Umgekehrt kann eine zu hohe Durchflussrate zu übermäßigen Druckabfällen führen. Lesen Sie unseren Kv-Rechner für weitere Details zur Dimensionierung von Kugelhähnen basierend auf der Durchflussrate.
• Anschlussgröße und -typ: Bestimmen Sie die geeignete Baugröße basierend auf den Anforderungen des Rohrleitungssystems. Stellen Sie die Kompatibilität mit vorhandenen Rohrdurchmessern sicher, um Durchflussbeschränkungen oder Lecks zu vermeiden. Die Ventilenden sind typischerweise geflanschte oder Gewindeanschlüsse (BSP).
• Spannung: Wählen Sie die Spannungsnennwerte, die mit der am Installationsort verfügbaren Stromversorgung übereinstimmen. Standardoptionen umfassen 24V AC/DC, 120 V AC und 230V AC.
• Gehäusematerialien: Stellen Sie sicher, dass die Ventilmaterialien mit den kontrollierten Medien kompatibel sind. Dies verhindert Korrosion und verlängert die Lebensdauer des Ventils. Typische Gehäusematerialien sind:
  • Messing: Messing wird aufgrund seiner Korrosionsbeständigkeit häufig in allgemeinen Anwendungen mit moderaten Temperaturen verwendet. Messing ist kostengünstiger als Edelstahl. Es wird jedoch nicht für Chloride oder saure oder alkalische Umgebungen empfohlen.
  • Edelstahl: Bietet überlegene Korrosionsbeständigkeit, insbesondere in rauen Umgebungen, einschließlich solcher, die Chemikalien, Salzwasser und hohen Chloridkonzentrationen ausgesetzt sind. Edelstahl ist langlebiger und für Hochdruck- und Hochtemperaturanwendungen geeignet, ist aber kostspieliger.
• Dichtungsmaterialien: Typische Dichtungsmaterialien sind:
  • EPDM (Ethylen-Propylen-Dien-Monomer): Ausgezeichnete Beständigkeit gegen Wasser, Dampf und verschiedene Chemikalien, oft verwendet für Dichtungen in HLK- und Wasseraufbereitungssystemen.
  • PTFE (Polytetrafluorethylen): Hohe chemische Beständigkeit und Haltbarkeit, geeignet für eine Vielzahl von industriellen Anwendungen mit aggressiven Chemikalien. Lesen Sie unseren chemische Beständigkeit Führung für weitere Details zur Kompatibilität verschiedener Materialien mit verschiedenen Medien.
• Steuersignal: Ein Antrieb, der das gewünschte Steuersignal unterstützt (z.B. 0-10 V, 4-20 mA, BACnet MSTP), ist wesentlich für eine präzise Steuerung und nahtlose Integration in bestehende Systeme.
• Schließdruck: Der Schließdruck muss den erwarteten Installationsdruck übersteigen, um einen zuverlässigen Ventilverschluss zu gewährleisten.
• Betriebszeit: Wählen Sie die Betriebszeit basierend auf den Anwendungsanforderungen. Zum Beispiel ist ein Ventil mit einer Ansprechzeit von 9 Sekunden für Anwendungen geeignet, die eine schnelle Reaktion erfordern, während eines mit 150 Sekunden ideal für Systeme ist, bei denen eine allmähliche Ventilbewegung erforderlich ist, um Wasserschläge oder Druckstöße zu verhindern.
• Maximale Temperatur: Stellen Sie sicher, dass das Ventilmaterial der maximalen Betriebstemperatur standhalten kann. Die maximale Temperaturgrenze hängt vom Gehäusematerial ab; Optionen sind bis zu 180 °C (356 °F) verfügbar.
• Maximales Antriebsdrehmoment: Wählen Sie einen Antrieb mit ausreichendem Drehmoment, um das Ventil unter maximalem Druck zu betreiben. Unzureichendes Drehmoment kann zu unvollständigem Ventilbetrieb oder Antriebsschäden führen.
• Weitere Kugelhahn-Funktionen: Berücksichtigen Sie zusätzliche Funktionen wie Handhilfsbetätigung, modulierenden Typ und kontinuierliche Positionsrückmeldung basierend auf den Anwendungsanforderungen: