Главная / Коммуникации / Вентиляция / Клапан с приводом с возвратной пружиной для вентиляции

Клапан с приводом с возвратной пружиной для вентиляции

Воздушный вентиляционный клапан – это устройство систем вентиляции, которое применяется для регулирования и контроля воздушного потока. Дросселирующие клапаны применяются для регулирования скорости воздушного потока в вентиляционной системе при помощи ручного или автоматического привода (электрического или пневматического).

Внешне клапан представляет собой металлический корпус, изготовленный под определенный размер воздуховода, внутри которой расположена лопатка, закрепленная на оси и приводимая в движение рычагом или электроприводом.

Выбор соответствующего привода для конкретного воздушного клапана требует рассмотрения и учёта ряда факторов:

Каким образом подключён привод к рабочему валу клапана: напрямую или с помощью рычажного приспособления. Если напрямую, то необходимо учесть размеры рабочего вала клапана (штока) и размеры привода
Что будет приводить в действие исполнительный механизм? Будет ли он ручным, электрическим или пневматическим?
Какую задачу в управлении системой вентиляции должен выполнять воздушный клапан? Будет ли это двухпозиционное, модулирующее, плавное или какое-то другое управление?

Если воздушная заслонка должна быть зафиксирована в одном положении после первоначальной регулировки (например, балансировочная заслонка) или если ее положение нужно менять только пару раз в год (к примеру, для переключения лето / зима), может быть задействован исполнительный механизм ручного привода. Если заслонка требуется для автоматической работы в составе системы вентиляции и кондиционирования, должен быть предусмотрен электрический или пневматический привод.

Далее мы будем рассматривать только электрические приводы, подключаемые напрямую.

Электроприводы воздушных клапанов систем вентиляции разделяются по:

Пружинному возврату

без возвратной пружины

с возвратной пружиной

Управлению

Двухпозиционное (открыто и закрыто)
2-х и 3-хтрехпозиционное
Модулирующее (плавное 0…10В)

Крутящему моменту

от 2Нм до 40Нм

Напряжению

24В
230В

Вспомогательным переключателям

без дополнительных переключателей
с дополнительными переключателями

Сервоприводы воздушных клапанов имеют два основных деления: на приводы с пружинным возвратом и приводы без пружинного возврата.

Электроприводы с возвратной пружиной разработаны для применения в системах отопления, вентиляции и кондиционирования. Выполняют охранные функции, предназначены, например, для защиты от замораживания, задымления. При перемещении воздушной заслонки клапана в нормальное рабочее положение, в электроприводе взводится возвратная пружина, при прекращении подачи питания энергия, запасенная в пружине, возвращает заслонку в защитное положение.

Электроприводы без возвратной пружины разработаны для управления воздушными заслонками в системах вентиляции и кондиционирования воздуха зданий. В данных приводах пружина, при прекращении подачи питания, сохраняют заданную позицию.

Если необходимо, чтобы при прекращении подачи электроэнергии на привод, воздушная заслонка перемещалась в защитное положение, выбираем привод с возвратной пружиной.

Данные сервоприводы имеют три вида управляющего сигнала: двухпозиционный, трёхточечный и модулирующий (0…10В пост. тока).

Если необходимо, чтобы при прекращении подачи электроэнергии на привод, воздушная заслонка оставалась в исходном положении, выбираем привод без возвратной пружины.

Приводы без встроенной возвратной пружины при отключении напряжения питания остаются в том же положении.

Двухпозиционные электроприводы (управление открыто/закрыто) управляются включением или выключением электропитания. Включение питания запускает привод и приводит его в заданное рабочее положение. Отключение питания позволяет пружине привода вернуть воздушную заслонку в первоначальное её положение, в зависимости от того, является ли оно «нормально закрытым» или «нормально открытым».

Трёхточечное управление (импульсное управление) — шток перемещается на величину пропорциональную длительности питающего сигнала. При трёхточечном управлении положение штока не зависит от напряжения и на электропривод поступает сигнал открытия или закрытия. В случае трёхточечного управления величина управляющего сигнала постоянная, но поступает он по разным каналам. При замыкании одного контакта, привод открывается (либо закрывается), при замыкании второго контакта, привод закрывается (либо открывается). Если питание не подается ни на первый, ни на второй – привод останавливается. Таким образом, с помощью подачи последовательности импульсов/пауз на соответствующие контакты, привод может быть перемещен в любое положение.

Аналоговое управление (пропорциональное) — шток перемещается на величину пропорциональную величине управляющего сигнала (напряжения или тока). При аналоговом управлении (прямом) положение штока электрического привода зависит от величины подаваемого напряжения в диапазоне от 0 до 10В (2-10В). Например, если контроллер определил, что регулирующий клапан управляемый электроприводом должен быть открыт на половину, то он посылает аналоговый управляющий сигнал номиналом в 5 Вольт, если клапан следует полностью открыть, то должен быть сформирован управляющий сигнал — 10В.

Определившись с типом управления, выбираем крутящий момент привода.

Усилие закрытия электропривода измеряется в Ньютонах на метр (Нм). От величины усилия зависит, какой клапан и при каком перепаде давлений электропривод сможет закрыть. Необходимое усилие для закрытия указывается в характеристиках регулирующего клапана.

Фактический крутящий момент, необходимый для работы клапана, зависит от ряда факторов:

Площадь воздушной заслонки, чем больше воздушная заслонка, тем выше должен быть крутящий момент привода. Ниже приведена таблица зависимости крутящего момента от площади воздушной заслонки.
Воздушные клапаны с разворачивающимися в противоположные стороны створками требуют немного меньшего крутящего момента, чем клапаны с параллельно-створчатым механизмом.
Воздушные клапаны обладающие большой герметичностью (имеющие уплотнитель на заслонке или жалюзи клапана, уплотнитель на корпусе клапана) требуют большего крутящего момента, чем заслонки без повышенной герметичности (с малой утечкой).
Давление в системе вентиляции и скорость воздушного потока также оказывают влияние на требования к крутящему моменту клапана.

Как заслонка устанавливается в воздуховоде и как установлен привод, может существенно повлиять на требования к крутящему моменту. Клапаны, установленные с перекосом квадратного профиля (потеря правильной прямоугольной формы), могут потребовать во много раз больше крутящего момента, чем заслонки, установленные ровно и правильно.

Для выполнения своего назначения каждый воздушный клапан или заслонка, установленные в системе вентиляции или кондиционирования воздуха, должны быть оснащены соответствующим приводом. Выбор соответствующего привода для конкретного воздушного клапана требует рассмотрения и учёта ряда факторов. В этой статье будет рассмотрен процесс выбора привода. В настоящее время существует большое количество разновидностей приводов, которые могут быть установлены на тот или иной воздушный клапан. Также клапаны могут поставляться без привода, обычно в таких случаях установка привода производится на месте (после того как воздушный клапан будет установлен в систему вентиляции и будет выбран тип его управления).

При выборе привода следует учитывать следующие факторы:

Кто будет осуществлять поставку и установку привода? Будет ли он установлен на заводе-изготовителе клапана? Или он будет поставляться отдельно другой организацией для последующей его установки на месте?
Будет ли привод напрямую подключен к рабочему валу клапана или он будет подключен с помощью рычажного приспособления?
Что будет приводить в действие исполнительный механизм? Будет ли он ручным, электрическим или пневматическим? Если управление электрическое, существуют ли какие-либо конкретные требования IP или NEMA к степени защиты корпуса привода?
Какую необходимую задачу в управлении системой вентиляции должен выполнять воздушный клапан? Будет ли это двухпозиционное, модулирующее, плавное или какое-то другое управление?
Каким крутящим моментом должен обладать привод чтобы приводить исполнительный механизм воздушного клапана в нужное положение с наибольшей точностью?
Другие особенности привода.

КТО БУДЕТ ОСУЩЕСТВЛЯТЬ ПОСТАВКУ И УСТАНОВКУ ПРИВОДА?

Теоретически, все производители воздушных клапанов могут поставлять любой коммерчески доступный для них привод. Каталог электроприводов поставляемых компанией «Промвентстрой» можно посмотреть по ссылке тут. Установленные на заводе исполнительные механизмы могут располагаться внутри (на лицевой стороне клапана, подверженной воздействию воздушного потока) или снаружи. Внешний монтаж может потребовать, чтобы воздушный клапан был снабжен втулкой и боковой пластиной, чтобы обеспечить место установки, в этом случае привод является внешним по отношению к воздуховоду и находится вне воздушного потока.

Воздушный клапан с электроприводом расположенным внутри

Воздушный клапан с электроприводом расположенным снаружи

Любая профессиональная организация занимающаяся монтажом вентиляционного оборудования может без труда установить привод на воздушный клапан непосредственно на объекте, в этом случае необходимо учесть размеры рабочего вала клапана (штока) и размеры привода. Заказ привода, который рекомендует для установки завод-производитель клапана, либо заказ воздушного клапана с уже установленным на нём приводом заводом-изготовителем, позволит избежать совершения ошибок при его выборе. Но эти варианты не всегда целесообразны с экономической точки зрения, а также по срокам исполнения заказа, т. к. необходимого привода может просто не быть в наличии на заводе-производителе клапана, либо цена такого привода может быть завышена. Специалисты компании «Промвентстрой» сделают грамотный подбор привода для воздушных клапанов любого размера и конструкции, а также предоставят лучшие цены.

Следует отметить, что все противопожарные и огнезадерживающие клапаны должны поставляться заводом-изготовителем с уже установленным на них соответствующим приводом.

БУДЕТ ЛИ ПРИВОД НАПРЯМУЮ ПОДКЛЮЧЕН К РАБОЧЕМУ ВАЛУ КЛАПАНА ИЛИ ОН БУДЕТ ПОДКЛЮЧЕН С ПОМОЩЬЮ РЫЧАЖНОГО ПРИСПОСОБЛЕНИЯ?

До начала 1990-х годов большинство приводов воздушных клапанов требовали использования рычажных приспособлений (также называемых кривошипными рычагами) и тяговых стержней для преобразования вращательного или линейного выходного движения привода в поворот на 90°, необходимый для работы клапана. За последнее десятилетие стали широко доступны электрические приводы с вращающимся выходом на 90°, предназначенные для соединения непосредственно с рабочим валом клапана. Использование этих приводов с так называемым «прямым» соединением значительно упростило установку исполнительного механизма на клапане, устраняя необходимость в сооружении специальных рычажных приспособлений, их сцеплении, и выполнении задач по регулировке часто расстраивающихся таких связей. Использование приводов с прямой связью также гарантирует, что номинальный момент привода прикладывается непосредственно к рабочему валу воздушного клапана.

Несмотря на то, что для прямого подключения дроссельной заслонки имеется множество электроприводов, пневматические приводы, по большей части, являются линейными устройствами вывода, которые по-прежнему требуют кривошипных рычагов и тяговых стержней для работы клапана.

Электропривод соединён с воздушным клапаном с помощью рычажного механизма

Принцип действия рычажного механизма

Электропривод соединён с валом воздушного клапана напрямую

БУДЕТ ЛИ ПРИВОД ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ, ПНЕВМАТИЧЕСКИМ ИЛИ РУЧНЫМ?

Если заслонка должна быть зафиксирована в одном положении после первоначальной регулировки (например, балансировочная заслонка) или если ее положение нужно менять только один или два раза в год (для переключения лето / зима), может быть задействован исполнительный механизм ручного привода. Если заслонка требуется для автоматической работы в составе системы вентиляции и кондиционирования, должен быть предусмотрен электрический или пневматический привод.

Для управления пневматическим приводом обычно требуется система подачи сжатого воздуха (компрессор) давлением от 20 до 25 psi. Такая система должна обеспечивать пневматический привод чистым сухим воздухом. Если такая система уже существует или должна быть установлена как часть новой системы вентиляции, то выбор пневматического привода заслонки является жизнеспособным вариантом. Без доступного источника инструментального воздуха пневматические приводы не должны рассматриваться.

Пневматические приводы реагируют на изменение давления воздуха в управлении и выбираются с соответствующими диапазонами пружин для работы клапана. Эти пружины противостоят силе, создаваемой давлением воздуха на диафрагму привода. Когда сила на диафрагме превышает силу пружины, поршень привода перемещается, заставляя подключенный клапан открываться или закрываться. Пневматические приводы по своей сути «отказоустойчивы», когда они возвращаются в свое нормальное положение при удалении давления воздуха. Пружинные диапазоны от 5 до 10 psi и от 8 до 13 psi обычно используются для пневматических приводных клапанов. Пневматические приводы клапанов просты, надежны и относительно недороги. Тем не менее, источник инструментального воздуха должен быть легко доступен при его использовании.

Электрические приводы широко используются для всех применений управления заслонкой. Они доступны в различных конфигурациях, включая популярные модели с прямой связью. Поскольку имеются электрические приводы с напряжением питания 24 и 230 В при выборе исполнительного механизма необходимо указать напряжение. Трансформаторы необходимы для получения других напряжений, таких как 440 и 575 В переменного тока. Электроприводы не являются по своей сути «отказоустойчивыми». Для «отказобезопасной» работы выбираются электроприводы с возвратной пружиной.

Воздушный клапан с электроприводом

Воздушный клапан с пневматическим приводом

Воздушный клапан с ручным приводом

Компания «Промвентстрой» поставляет самые популярные электрические приводы на рынке климатического оборудования. Они могут устанавливаться на заводе-изготовителе воздушных клапанов, либо поставляться отдельно в виде комплекта (электропривод, площадка под привод, фиксатор, предотвращающий вращение корпуса электропривода) для установки на месте монтажа воздушного клапана в системе вентиляции.

КАКУЮ НЕОБХОДИМУЮ ЗАДАЧУ В УПРАВЛЕНИИ СИСТЕМОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ ДОЛЖЕН ВЫПОЛНЯТЬ ВОЗДУШНЫЙ КЛАПАН?

Перед тем, как выбрать подходящий привод, необходимо определить функцию воздушного клапана в системе.

Будет ли использоваться клапан, чтобы отрегулировать поток воздуха до требуемой величины в системе вентиляции, а затем требуется заблокировать его надолго в необходимом положении заслонки? Такой клапан будет называться балансировочным клапаном и, скорее всего, потребует только ручного управления.
Должна ли заслонка открыться полностью, чтобы позволить движение воздушному потоку и / или полностью закрыться, чтобы остановить воздушный поток? Это называется двухпозиционным управлением. Если операция требуется только один или два раза в год (например, при переходе на лето / зиму), может потребоваться ручной привод. Однако, если операция требуется на регулярной основе или если требуется автоматическое переключение, следует выбрать двухпозиционный электропривод.
Должна ли заслонка контролировать температуру, давление или воздушный поток, перемещаясь в любое желаемое положение между открытым и закрытым, как того требует контроллер? Эта операция называется модулирующим или пропорциональным управлением. Связанный, но менее точный тип управления, это — плавающее управление, оно редко используется в коммерческих системах вентиляции.
Должна ли заслонка вернуться в ее открытое (или закрытое) положение в случае сбоя питания или другой аварийной ситуации? Если это так, требуется «отказоустойчивый» привод. Если в качестве исполнительного механизма клапана рассматривается электропривод, то для него потребуется наличие защитного возврата в виде специальной пружины. Как упоминалось ранее, пневматические приводы по своей сути являются «отказоустойчивыми».

Терминология, используемая в вентиляционной отрасли, может быть запутанной в этой области. Когда привод установлен (или связан), чтобы вернуть заслонку в закрытое положение после прерывания питания, он называется «нормально закрытым». Привод, установленный (или связанный), чтобы открыть заслонку при прерывании питания, называется «нормально открытым». Эти условия не имеют отношения к нормальному положению заслонки при работе системы вентиляции.

Если функцией заслонки является только открытие или закрытие, требуется двухпозиционный привод. Это достигается с помощью пневматического привода путем подачи полного давления воздуха (20-25 psi) или без давления воздуха на привод. Пневматические приводы могут быть связаны с открытием или закрытием заслонки при полном давлении воздуха и наоборот при отсутствии давления воздуха. Поэтому при заказе пневматического привода, устанавливаемого на клапане, это необходимо указывать.

Двухпозиционные электроприводы доступны в двух общих конфигурациях. Самый простой — двухпроводной привод с пружинным возвратом. Этот привод управляется включением или выключением электропитания. Включение питания запускает привод и приводит его в заданное рабочее положение. Отключение питания позволяет пружине привода вернуть привод в первоначальное его положение, в зависимости является он «нормально закрытым» или «нормально открытым». Другие конфигурации двухпозиционных электроприводов требуют трех или более проводов и трехпроводного (SPDT) переключающего контроллера. Эти конфигурации доступны как в электроприводах с пружинным возвратом, так и в электроприводах без пружинного возврата.

Приводы, необходимые для управления модуляцией (позиционирование заслонки воздушного клапана в любое положение между открытым и закрытым), должны получать модулирующий управляющий сигнал от какого-либо устройства (или контроллера), который контролирует температуру, давление или какое-либо другое состояние в системе вентиляции и кондиционирования воздуха. Выбранный привод заслонки должен быть совместим с управляющим сигналом, генерируемым контроллером. Большинство электрических контроллеров, используемых в коммерческих системах управления вентиляцией, генерируют управляющий сигнал постоянного тока от 2 до 10 вольт (иногда описываемый как сигнал управления от 0 до 10 В постоянного тока). Другие контроллеры могут подавать сигнал постоянного тока от 4 до 20 миллиампер. К счастью, сигналы от 4 до 20 миллиампер могут (с помощью резистора) быть преобразованы в сигнал 2-10 В постоянного тока. Необходимо указать, должен ли верхний или нижний предел диапазона сигналов управления открывать (или закрывать) воздушный клапан. Однако, более старая, но все еще широко используемая модулирующая система управления использует контроллеры, оснащенные 135-омными резисторами или реостатами. Система Honeywell Series 90 основана на этой системе. Если этот тип контроллера установлен, то привод заслонки должен быть совместимым. К сожалению, приводы, которые управляют управляющими сигналами 210 В постоянного тока, не будут работать, если контроллер имеет тип 135 Ом (и наоборот).

Прямое цифровое управление или DDC, как широко известно, использует цифровую технологию для мониторинга условий и изменений сигнала, требуемых в системе ОВК. Контроллеры DDC обычно имеют положения для аналогового выхода (также называемого «АО»), обычно выбирают либо ток 2-10 В постоянного тока, либо 4-20 миллиампер. Благодаря этой функции большинство контроллеров DDC могут напрямую работать с модулями электроприводов. Для двухпозиционных приводов может потребоваться интерфейсное устройство или реле, которые могут функционировать в ответ на цифровой выход контроллера DDC (или «DO»), так как мало двухпозиционных приводов настроены для прямого реагирования на цифровой выход DDC. Пневматические приводы всегда будут нуждаться в преобразователях для преобразования управляющего сигнала DDC в соответствующие изменения пневматического давления воздуха.

КАКИМ КРУТЯЩИМ МОМЕНТОМ ДОЛЖЕН ОБЛАДАТЬ ПРИВОД ЧТОБЫ ПРИВОДИТЬ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЙ МЕХАНИЗМ ВОЗДУШНОГО КЛАПАНА В НУЖНОЕ ПОЛОЖЕНИЕ С НАИБОЛЬШЕЙ ТОЧНОСТЬЮ?

Крутящий момент привода воздушных клапанов измеряется в Ньютонах на метр (Нм). Фактический крутящий момент, необходимый для работы клапана, зависит от ряда факторов, некоторые из которых находятся под контролем производителей клапанов, но некоторые из них отсутствуют. Например:

Воздушные клапаны с разворачивающимися в противоположные стороны створками требуют немного меньшего крутящего момента, чем клапаны с параллельно-створчатым механизмом.
Воздушные клапаны обладающие большой герметичностью (имеющие уплотнитель на заслонке или жалюзи клапана, уплотнитель на корпусе клапана) требуют большего крутящего момента, чем заслонки без повышенной герметичности (с малой утечкой).
Давление в системе вентиляции и скорость воздушного потока также оказывают влияние на требования к крутящему моменту клапана.

Всегда выбирайте привод клапана с номинальным крутящим моментом, превышающим требуемый крутящий момент заслонки. При выборе привода, который будет использовать рычажное приспособление, а не предпочтительное «прямое» соединение, рекомендуется учитывать дополнительный коэффициент безопасности (запас) от 30 до 50%. В случае сомнений, следующий привод большего размера всегда является самым безопасным выбором.

Конструкция и качество производства воздушных клапанов поставляемых компанией «Промвентстрой» позволяет минимизировать требования к крутящему моменту.

ДРУГИЕ ОСОБЕННОСТИ ПРИВОДА.

Также существуют некоторые особенности электроприводов воздушных клапанов, которые не влияют на их способность надлежащим способом управлять заслонкой. Обычно электроприводные заслонки имеют корпус NEMA 1. Такие заслонки предназначены для эксплуатации в помещениях общего назначения. Также некоторые системы вентиляции могут потребовать установку электроприводов в корпусе, рассчитанном на защиту от атмосферных воздействий (NEMA 4) или взрывозащищенном исполнении (NEMA 7). Не все приводы могут быть снабжены этими корпусами, и при необходимости установки электроприводов именно в таких исполнениях их стоимость значительно возрастает.

Электрические приводы доступны с различными аксессуарами, которые могут помочь в работе системы ОВК. Типичным аксессуаром является вспомогательный переключатель. Вспомогательные переключатели используются для включения (или отключения) оборудования, когда заслонка достигает желаемого положения. Примером этого может служить защита от преждевременного включения вентилятора, до того, как клапан откроется. Вспомогательные переключатели часто фиксируются для работы в конце хода привода. Однако некоторые исполнительные механизмы предлагают переключатели, которые могут регулироваться в любой момент во время движения привода.

28 Мар 2019 admin 18