Регулирующие заслонки с электроприводом для вентиляции
Заслонки для вентиляции, или дроссель-клапана предназначены для регулировки и распределения воздушных потоков в вентиляционных каналах. Это один из основных способов настройки и управления системой в целом и отдельными ее частями. Мы расскажем об устройстве и особенностях дроссель-клапанов.
На фото – круглый дроссель-клапан для регулировки потоков воздуха в канале.
Шиберная заслонка для вентиляции с сервоприводом.
Воздушная заслонка для вентиляции представляет собой раму, повторяющую форму сечения канала, на которой установлена лопатка или система лопастей. Лопасти или лопатка закреплены на поворотной оси, вращение которой обеспечивает плавную регулировку положения последних (читайте также статью «Вентиляционный клапан для пластиковых окон – залог здорового микроклимата в доме»).
Сама ось выходит одним концом сквозь корпус наружу, где расположена рукоятка управления или электрический/пневматический привод. Рама может встраиваться в канал как фасонная часть или накладываться наподобие решетки. Соединения могут быть фланцевые, бандажные и ниппельные.
Поворот оси осуществляется с помощью сервопривода.
Поворот оси обеспечивает затворение или открытие канала, регулируя, таким образом, его пропускную способность. В крайнем закрытом положении лопатка расположена параллельно плоскости сечения воздуховода, в крайнем открытом – практически перпендикулярно.
Важно! Осуществлять поворот оси более, чем на 90 градусов, никакого смысла нет, так как в этом случае при сохранении направления вращения результат начнет меняться на противоположный.
Механика многолопастной заслонки.
В случае системы лопастей, когда канал перекрывает не одна лопатка, а конструкция наподобие жалюзи, поворотная ось не одна, а столько, сколько лопастей. Все эти оси также выводятся наружу одним концом, где соединяются общей тягой, воздействуя на которую можно повернуть сразу все лопасти на одинаковый угол.
Существуют различные модификации клапанов.
Классификация клапанов производится по нескольким параметрам: назначению, форме, характеру привода управления и основным функциям.
По назначению все заслонки можно разделить на такие группы:
- Воздушные клапана. Предназначены для регулировки движения воздушных масс без примесей огнеопасных газов, аэрозольных взвесей и дыма при температуре до 80 градусов. Максимальное давление в канале – 1500 Па. Используются в системах вентиляции складов, овощехранилищ и прочих хозяйственных объектов;
- Противопожарные. Бывают двух видов – огнезадерживающие и дымовые, при этом первые обычно нормально открыты, вторые – нормально закрыты. Защищают проемы в ограждающих конструкциях от проникновения пламени, а также удаляют газообразные продукты сгорания из помещений;
- Взрывозащищенные. Могут быть отнесены к разновидности противопожарных устройств, однако их основное отличие – это работа во взрывоопасных средах. Конструкция выполнена так, что возникновение искры во время ее работы исключено;
- Унифицированные. Наиболее распространенный вид заслонок, применяется в системах вентиляции и кондиционирования гражданских и хозяйственных объектов, а также в системах воздушного отопления.
Комбинированный противопожарный клапан.
По форме данные устройства повторяют контуры сечения канала, а потому бывают трех основных видов:
Также могут быть встраиваемые и накладные.
По характеру привода различают такие разновидности:
- Механические с ручным приводом (маркировка – «Р»). Поворотная ось оснащена рычагом или профильным наконечником для захвата гаечным ключом. Часто рычаг выполнен в виде рукоятки с транспортиром, который показывает угол поворота лопатки;
- Вентиляционные заслонки с электроприводом (маркировка — «Э»). Управляющая механика приводится в движение сервоприводом, установленном на корпусе устройства. Используются в автоматических системах и в каналах большого сечения;
- Клапана с пневматическим приводом (маркировка – «П»). Отличаются от электрических конструкцией привода.
Электропривод заслонки вентиляции без возвратной пружины.
Кроме того, устройства делятся на различные функциональные группы:
- обратные клапана;
- аварийные устройства;
- нормально открытые;
- нормально закрытые;
- подпружиненные и т.д.
Управление может осуществляться средствами автоматики, сигналом через централизованный пульт или вручную.
Важно! Цена каждого конкретного изделия сильно зависит от его назначения, размеров, типа привода и производителя. Самые дешевые разновидности могут стоить от нескольких сотен рублей.
Настройка системы – важный этап ее монтажа.
Главная задача настройки и отладки систем вентиляции заключается в обеспечении на всех участках сети установленных проектом параметров расхода воздуха.
Своими руками это сделать достаточно сложно без набора базовых знаний, но если вы все-таки решились – вам поможет наша тезисная инструкция:
- Полное давление и производительность вентилятора должны быть приведены в соответствие с проектными данными. Это осуществляется путем регулировки частоты его вращения;
- Далее с помощью регулирующих устройств настраивают ответвления, которые находятся ближе к вентилятору. Производительность этих ответвлений должна соответствовать проектной. Путем плавного закрытия заслонок добиваются нужного сопротивления потоку;
- Излишки воздуха передаются в те участки цепи, где наблюдается низкая производительность относительно расчетов. В тех местах, где устройства регулировки отсутствуют, можно установить стальные диафрагмы для создания постоянного сопротивления;
- Когда расходы воздуха в головном участке цепи, а также в приточных и вытяжных устройствах будут доведены до проектных значений с погрешностью не более 10%, регулирование можно считать успешно завершенным.
Настройка и регулировка реальных систем – достаточно сложная задача.
Важно! Следует обращать внимание на увеличение потребляемой мощности двигателей вентиляторов при возрастании их производительности.
Вентиляционные клапаны и заслонки позволяют производить настройку системы и регулировку ее параметров в реальном времени. Возможен автоматический режим и ручное управление приводами заслонок, что позволяет создавать сложные интеллектуальные решения для климатических систем.
Видео в этой статье наглядно иллюстрирует все сказанное.
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
- 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.
Данные сервоприводы имеют три вида управляющего сигнала: двухпозиционный, трёхточечный и модулирующий (0…10В пост. тока).
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.
06 Апр 2019 admin 21