Клапан запорно-регулирующий КЗР с приводом Belimo в каталоге «Олниса»

Запорно-регулирующий клапан КЗР с электроприводом Belimo предназначен для изменения расхода рабочей среды и перекрытия трубопровода. Такие устройства применяют в системах теплоснабжения, вентиляции, кондиционирования и технологических контурах, где требуется автоматически поддерживать температуру, давление или расход. Клапан воздействует на поток жидкости, а электропривод перемещает его регулирующий орган по команде контроллера. Совместная работа этих элементов позволяет согласовывать подачу теплоносителя с текущей нагрузкой установки.

Основные технические характеристики

Работоспособность комплекта определяется сочетанием гидравлических параметров клапана и механических возможностей привода. Совпадения присоединительных размеров недостаточно: привод должен обеспечивать необходимое перемещение и закрывающее усилие при расчетном перепаде давления. Для характеристики оборудования используют следующие параметры:

• условный проход DN, выражаемый в миллиметрах, — обозначение присоединительного размера клапана;
• номинальное давление PN — характеристика прочности арматуры, которую рассматривают совместно с допустимой температурой среды;
• пропускная способность Kvs, выражаемая в м3/ч, — расход воды через полностью открытый клапан при перепаде давления 1 бар в установленных условиях;
• допустимый рабочий перепад давления — разность давлений на входе и выходе, при которой сохраняются предусмотренные условия регулирования;
• перепад давления закрытия — значение, при котором установленный привод способен удерживать клапан закрытым;
• ход штока в миллиметрах либо угол поворота в градусах — величина перемещения регулирующего органа;
• усилие линейного привода в ньютонах либо крутящий момент поворотного привода в ньютон-метрах — механическая характеристика исполнительного механизма;
• время перемещения в секундах — продолжительность полного рабочего хода при заданных условиях;
• напряжение питания и тип управляющего сигнала — параметры электрического взаимодействия с системой автоматики.

В линейках Belimo встречаются приводы на 24 В и 230 В, а также исполнения с аналоговым управлением 0–10 В или 2–10 В. Эти значения характеризуют отдельные варианты оборудования и не являются универсальными для любого комплекта КЗР.

Конструкция клапана и электропривода

Устройство объединяет гидравлическую часть, непосредственно контактирующую со средой, и исполнительный механизм. Конструктивная схема зависит от типа клапана: при поступательном перемещении затвора используется линейный привод, при вращении регулирующего элемента — поворотный. Основные компоненты комплекта выполняют следующие функции:

• корпус образует проточную часть и воспринимает внутреннее давление;
• седло и затвор формируют регулируемое проходное сечение;
• шток или вал передает движение от электропривода к регулирующему элементу;
• уплотнения ограничивают внешнюю утечку среды;
• присоединительные патрубки обеспечивают установку в трубопровод;
• кронштейн и соединительная муфта связывают привод с клапаном;
• электродвигатель создает механическое движение;
• редуктор преобразует скорость вращения двигателя в требуемое усилие или момент;
• электронная часть обрабатывает команды и управляет перемещением;
• индикатор положения позволяет контролировать степень открытия, если предусмотрен конструкцией.

Материал корпуса и уплотнений должен соответствовать составу и температуре среды. При использовании водно-гликолевых растворов дополнительно учитывают допустимую концентрацию гликоля и совместимость присадок с деталями клапана. Механический переходник обеспечивает соединение устройств, но сам по себе не подтверждает их совместимость. Требуется соответствие хода, направления движения, монтажных размеров и нагрузки на шток.

Принцип работы в контуре автоматического регулирования

Клапан работает как исполнительный элемент замкнутого контура. Контроллер сравнивает измеренное значение с уставкой и формирует команду на изменение открытия. Привод преобразует электрический сигнал в перемещение затвора. В системе регулирования температуры процесс развивается следующим образом:

• датчик измеряет температуру контролируемой среды;
• контроллер определяет отклонение от заданного значения;
• выходной сигнал контроллера задает направление движения или требуемое положение привода;
• электропривод изменяет проходное сечение клапана;
• расход через теплообменник увеличивается или уменьшается;
• измененная теплопередача влияет на температуру, которую повторно измеряет датчик.

Расход обычно не изменяется прямо пропорционально перемещению затвора. Зависимость определяется собственной характеристикой клапана и сопротивлением остальной системы. Поэтому положение «50 %» не обязательно означает половину максимального расхода. На качество регулирования влияет авторитет клапана — отношение перепада давления на нем к перепаду на регулируемом участке при расчетных условиях. Слишком малое значение ухудшает управляемость: значительная часть изменения расхода может происходить на небольшом участке хода.

Управление и рабочие режимы

Способ управления определяется исполнением электропривода и выходом контроллера. Для плавного поддержания технологического параметра необходимо согласовать диапазон сигнала, направление действия и поведение оборудования при неисправности. Возможны следующие варианты управления:

• двухпозиционное — переключение между конечными положениями;
• трехпозиционное — отдельные команды на открытие и закрытие с остановкой при отсутствии команды;
• аналоговое — установка промежуточного положения в зависимости от величины входного сигнала;
• цифровое — обмен командами и диагностическими данными по поддерживаемому интерфейсу;
• ручное перемещение — изменение положения предусмотренным механизмом при соблюдении условий эксплуатации.

Наличие обратной связи позволяет контроллеру получать информацию о положении привода. Однако такой сигнал не подтверждает фактический расход и не заменяет измерительный прибор. Аварийное поведение также зависит от исполнения. Привод с пружинным возвратом способен переместить клапан при исчезновении питания. У других моделей может применяться иной механизм безопасного перемещения либо отсутствовать функция возврата. Направление аварийного действия задают с учетом технологической задачи: например, защиты калорифера от замерзания.

Монтаж и подключение

Монтаж должен обеспечивать правильное направление потока, отсутствие механических напряжений и доступ к исполнительному механизму. Стрелка на корпусе определяет направление движения среды для соответствующей схемы установки. При сборке и подключении соблюдают следующие условия:

• трубопровод очищают от окалины, сварочных остатков и других загрязнений;
• при необходимости перед клапаном устанавливают фильтр, соответствующий условиям системы;
• массу трубопровода и внешние нагрузки воспринимают опоры, а не корпус клапана;
• монтажное положение привода выбирают в пределах разрешенных для конкретного исполнения;
• теплоизоляция сохраняет доступ к обслуживаемым деталям и не нарушает охлаждение привода;
• напряжение питания проверяют до подключения электрической цепи;
• сигнальные проводники подключают согласно назначению клемм;
• защитное заземление выполняют, если оно требуется электрическим исполнением оборудования.

Для трехходового клапана необходимо отдельно проверить назначение патрубков. Смешивание и разделение потоков предъявляют разные требования к направлению движения среды и конструкции затвора. Ошибка подключения может вызвать нестабильную работу, шум и повышенные нагрузки.

Области применения

КЗР с приводом Belimo применяют в установках, где требуется автоматически изменять поток в зависимости от тепловой или технологической нагрузки. Конкретная область использования ограничивается допустимыми средами и параметрами клапанной части. Типичные направления применения включают:

• регулирование нагрева воздуха в приточных установках;
• управление подачей охлажденной воды к охладителям;
• регулирование теплообменников индивидуальных тепловых пунктов;
• распределение потоков между ветвями отопительных систем;
• поддержание температуры в водяных технологических контурах;
• автоматизацию вспомогательных систем производственных зданий.

Применение для пара, сжатого воздуха или химически активных веществ допускается только при прямом соответствии клапана такой среде. Наличие электропривода определенной марки не расширяет допустимые условия эксплуатации гидравлической части.

Таким образом, запорно-регулирующий клапан КЗР с электроприводом Belimo обеспечивает автоматическое изменение расхода и закрытие трубопроводного прохода в пределах характеристик конкретного исполнения. Его применение позволяет управлять теплопередачей, распределять потоки и поддерживать заданные параметры промышленных и инженерных установок. Надежность работы зависит от совместимости клапана и привода, правильного гидравлического расчета, качества монтажа и состояния рабочей среды. Компания «Олниса» поставляет промышленное оборудование на территории России и стран СНГ. Поставки трубопроводной арматуры, электроприводов и средств автоматизации предназначены для комплектации производственных и инженерных систем. Состав поставляемого оборудования определяется согласованной спецификацией.