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.

Arten von 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 die Wartung sind separate Ersatzteile für den Kugelhahn und den Stellantrieb selbst erhältlich.

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 Stellantrieb auswählt

1. Konfiguration: Ein 2-Wege modulierender Kugelhahn eignet sich für einfache Ein/Aus-Steuerung und ist geeignet für Systeme, bei denen eine präzise Durchflussregelung erforderlich ist, wie z.B. HLK-Systeme. Eine 3-Wege-Konfiguration wird in Systemen verwendet, bei denen der Durchfluss zwischen verschiedenen Wegen umgeleitet werden muss. Sie ist ideal für Anwendungen, die das Mischen verschiedener Medien oder die Verteilung des Durchflusses auf mehrere Auslässe erfordern.
2. Durchflussanforderungen: Bestimmen Sie die erforderliche Durchflussrate und wählen Sie ein Ventil mit einem geeigneten Kv-Wert. Wenn die Durchflussrate geringer ist als erforderlich, kann das System nicht effizient arbeiten, was zu unzureichender Heizung, Kühlung oder Flüssigkeitstransfer führt. Umgekehrt kann eine zu hohe Durchflussrate zu übermäßigen Druckabfällen, erhöhtem Verschleiß an Ventil- und Systemkomponenten sowie zu möglichen Schäden oder Ausfällen des Systems führen.
3. Druck und Temperatur: Stellen Sie sicher, dass das Ventil den maximalen Druck und die maximale Temperatur der Anwendung aushalten kann.
4. Spannungskompatibilität: Überprüfen Sie die Spannungskompatibilität des Stellantriebs mit dem System. Falsche Spannung kann zum Ausfall des Stellantriebs führen, was zu Betriebsunterbrechungen, erhöhten Wartungskosten und möglichen Schäden an anderen Systemkomponenten führt.
5. Steuersignal: Das richtige Steuersignal ermöglicht eine genaue Modulation der Ventilposition und sorgt für optimale Leistung und Effizienz. Es erleichtert auch die Kommunikation mit Gebäudeleitsystemen oder anderen Steuerungssystemen und ermöglicht eine zentrale Überwachung und Steuerung. Die Wahl eines Stellantriebs, der das gewünschte Steuersignal unterstützt (z.B. 0-10 V, 4-20 mA, BACnet MSTP), ist entscheidend für eine präzise Steuerung und nahtlose Integration in bestehende Systeme.
6. Schutzart: Wählen Sie einen Stellantrieb mit einer geeigneten IP-Schutzart für die Installationsumgebung. IP54 ist geeignet für den Innenbereich mit Schutz gegen Staub und Spritzwasser. IP67 bietet einen höheren Schutz gegen Staub und Wasserimmersion und ist geeignet für rauere Umgebungen.
7. Materialkompatibilität: Stellen Sie sicher, dass die Ventilmaterialien mit dem zu steuernden Medium kompatibel sind. Dies verhindert Korrosion und verlängert die Lebensdauer des Ventils. Typische Gehäusematerialien sind:
   1. Messing: Wird häufig verwendet wegen seiner guten Beständigkeit gegen Korrosion und Entzinkung, was es für Wasser- und Dampfanwendungen geeignet macht.
   2. Edelstahl: Bekannt für seine überlegene Beständigkeit gegen aggressive und korrosive Medien, ideal für raue Umgebungen und chemische Anwendungen.
   Typische Dichtungsmaterialien sind:
   1. EPDM (Ethylen-Propylen-Dien-Monomer): Hervorragende Beständigkeit gegen Wasser, Dampf und eine Vielzahl von Chemikalien, häufig verwendet für Dichtungen in HLK- und Wasseraufbereitungssystemen.
   2. PTFE (Polytetrafluorethylen): Hohe chemische Beständigkeit und Haltbarkeit, geeignet für eine Vielzahl von industriellen Anwendungen mit aggressiven Chemikalien.
   3. FKM (Fluorelastomer): Bietet hervorragende Beständigkeit gegen Öle, Kraftstoffe und hohe Temperaturen, was es für anspruchsvolle industrielle Umgebungen geeignet macht.

Lesen Sie unser chemische Verträglichkeitstabelle für weitere Informationen zur Verträglichkeit verschiedener Materialien mit unterschiedlichen Medien.

8. Kugelbohrungsdesign: L-Port ist geeignet für die Umleitung des Durchflusses zwischen zwei verschiedenen Wegen. Es wird häufig in Anwendungen verwendet, bei denen der Durchfluss von einem einzigen Einlass zu einem von zwei Auslässen geleitet werden muss. T-Port ist ideal zum Mischen oder Verteilen des Durchflusses zwischen drei verschiedenen Wegen. Es ermöglicht komplexere Durchflusskonfigurationen, wie das Kombinieren von Durchflüssen aus zwei Einlässen oder das gleichzeitige Verteilen des Durchflusses auf zwei Auslässe. Lesen Sie unseren Artikel über die Schaltfunktion von Kugelhähnen für weitere Informationen zu Schaltfunktionen und Bohrungsdesigns von Kugelhähnen.

Zusätzliche Funktionen

• Manuelle Übersteuerung: Erwägen Sie Stellantriebe mit manuellen Übersteuerungsoptionen für den Notbetrieb oder die Wartung.
• Einstellbarer Betriebsbereich: Einige Stellantriebe bieten einstellbare Betriebsbereiche, die eine Feinabstimmung der maximalen Durchflussrate des Ventils ermöglichen. Diese Funktion ist besonders nützlich in Anwendungen, die eine präzise Durchflussregelung erfordern.
• Wartung und Reinigung: Ventile mit einem 3-teiligen Design können zur gründlichen Reinigung zerlegt werden, was langfristige Zuverlässigkeit und Leistung sicherstellt. Dies ist wichtig für Anwendungen, bei denen Sauberkeit entscheidend ist.