Электропривод трехходового клапана ESBE: надежная автоматизация смесительных узлов и отопительных контуров
Сервопривод трехходового клапана ESBE представляет собой электромеханический исполнительный механизм, преобразующий команду контроллера в угловое перемещение поворотного затвора. В тепловых узлах такое решение позволяет изменять соотношение потоков через смесительный клапан без ручной перенастройки. Для трехходовых клапанов серий VRG130 и VRB140 применяются, в частности, поворотные приводы ESBE ARA600.
Технические характеристики
Серия ARA600 включает исполнения с трехпозиционным управлением и модели для пропорционального сигнала. Для трехпозиционных модификаций предусмотрены следующие значения:
- угол рабочего поворота выходного вала — 90,
- максимальный крутящий момент — 6 Н·м,
- номинальное питание — 24 или 230 В переменного тока,
- 50 Гц, время прохождения 90 — 30, 60, 120 либо 240 с по модификации,
- потребляемая мощность — 3 В·А при 24 В и 5 В·А при 230 В,
- степень защиты оболочки — IP 41,
- допустимая температура окружающей среды — от −5 до +55 C,
- масса исполнительного механизма — около 0,4 кг.
Например, ARA661 с каталожным номером 12101300 рассчитан на 230 В, развивает момент до 6 Н·м и выполняет поворот на 90 за 120 с.
Конструкция и механическое сопряжение
В корпусе привода размещены электродвигатель, понижающий редуктор и узлы коммутации. Механическое соединение с арматурой выполняется через предусмотренное изготовителем сопряжение; правильная ориентация исключает рассогласование шкалы положения и реального направления протока. Передний орган управления позволяет перевести механизм в ручной режим и повернуть клапан при наладке. Для ряда модификаций доступен вспомогательный концевой переключатель, устанавливаемый на выбранный угол.
Принцип трехпозиционного управления
Трехпозиционный привод получает команды на вращение в одном из двух направлений. При подаче сигнала на соответствующий управляющий вход двигатель перемещает вал к одному из пределов; противоположная команда меняет направление. При отсутствии команды механизм сохраняет достигнутое положение в пределах характеристик редуктора и нагрузок. Контроллер формирует управляющие импульсы по рассогласованию заданной и измеренной температуры. Продолжительность импульса определяет приблизительное угловое приращение: для привода с полным ходом 120 с перемещение на 15 при номинальной скорости занимает около 20 с. При настройке регулятора необходимо согласовать время хода исполнительного устройства с периодом управления, задержкой температурного отклика и инерцией теплообменного контура. Пропорциональные модификации отличаются способом задания положения. Например, ARA639 с номером 12520100 поддерживает сигналы 0–10 В, 2–10 В, 0–20 мА и 4–20 мА.
Гидравлическая функция трехходового клапана
Поворотный трехходовой клапан изменяет проходные сечения между общим и боковыми патрубками. В режиме смешения он формирует температуру подающего потока за счет изменения долей горячей воды и более холодного возвратного теплоносителя. С гидравлической стороны существенны следующие условия:
- соответствие направления потоков схеме портов клапана,
- расчетное значение Kvs и фактический перепад давления,
- достаточный располагаемый напор циркуляционного насоса,
- наличие балансировки ветвей с различным сопротивлением,
- размещение температурного датчика после зоны смешения,
- ограничение рабочей температуры с учетом требований потребителя.
Неправильно выбранная пропускная способность ухудшает регулирующую способность узла: при чрезмерно большом Kvs заметное изменение расхода может происходить на малом участке поворота.
Монтаж и электрическое подключение
До установки проверяют свободное вращение штока клапана, состояние посадочных поверхностей и совпадение монтажных элементов. Привод закрепляют без передачи на корпус изгибающих нагрузок от трубопровода. При размещении учитывают доступ к ручному переключению, клеммам или кабелю, а также невозможность попадания воды на электрическую часть. Питание и управляющие цепи подключают в соответствии со схемой конкретной модификации. Для вариантов на 24 и 230 В необходимо исключить ошибочную замену напряжений. Перед пуском сверяют фактическое направление открытия клапана с командами контроллера. При обратной реакции корректируют подключение либо настройки автоматики согласно принятой электрической схеме.
Области применения
Приводы ESBE применяют в узлах, где требуется регулируемое перераспределение теплового потока:
- смесительные контуры радиаторного отопления,
- коллекторные группы водяного напольного отопления,
- узлы регулирования вторичных контуров,
- котельные обвязки с автоматизированным смешением,
- теплообменные установки с контролем температуры подачи.
Таким образом, сервопривод трехходового клапана ESBE обеспечивает воспроизводимое угловое управление регулирующей арматурой и позволяет реализовать автоматическое смешение теплоносителя. Результат зависит от совместимости привода с клапаном, корректной гидравлической схемы и параметров контроллера. Компания «Олниса» осуществляет поставку промышленного оборудования, включая исполнительные механизмы для инженерных систем.