Запорно-регулирующие клапаны серии «КЗР-АРГОНАВТ» (25ч945п)

Описание запорно-регулирующих клапанов серии «КЗР-АРГОНАВТ» (25ч945п)

Назначение

Клапан КЗР-АРГОНАВТ 25ч945п с электроприводом Regada.

Клапаны серии «КЗР-АРГОНАВТ» (25ч945п) разработаны по Договорам с ОАО «Московская Объединённая Энергетическая Компания» (МОЭК) и ОАО «Московский Комитет по Науке и Технологиям» (МКНТ).

Рекомендованы Департаментом  топливно-энергетического хозяйства при Правительстве Москвы к применению при разработке проектов, а также при реконструкции и ремонте действующих РТС, КТС, ЦТП, ИТП, вентиляционных систем и тепловых сетей.

Клапаны применяются и в других отраслях для автоматического регулирования технологических процессов.

В настоящее время в Москве и в других регионах России находятся в эксплуатации более 100 000 клапанов серии «КЗР-АРГОНАВТ».

Экономия от использования отечественных клапанов КЗР вместо закупки дорогостоящих зарубежных аналогов составила более 15 млн. долларов США.

По экспертным оценкам энергосбережение от применения автоматических клапанов«КЗР-АРГОНАВТ» составляет не менее 12% за счет рационального использования потоковэнергоносителей и повышения надежности оборудования, в котором клапаны применяются в качестве исполнительных элементов автоматических систем управления теплоснабжением и горячем водоснабжением.

Имеется модификация запорно-регулирующих клапанов в агрессивно-стойком исполнении с электроприводами во взрывозащищённом варианте.

Принцип работы

Клапаны предназначены для систем горячего водоснабжения и отопления с рабочим давлением до 1,6 МПа и температурой рабочей среды до +150°С. Регулирование потока рабочей среды осуществляется по сигналу, поступающему на электропривод клапана от внешнего контроллера. Пропускная способность клапана изменяется за счёт изменения площади проходного сечения, путём перемещения фигурного плунжера относительно седла.                                         

Плунжер связан со штоком электромеханического привода, на который поступает сигнал от внешнего автоматического регулятора температуры или давления на открытие или закрытие клапана.

Достоинством клапанов является высокая степень  герметичности  в  положении «закрыто»: протечка составляет менее 0,0001% от Кvs.

Все клапаны оснащены резисторными датчиками положения запорного органа. По желанию заказчиков клапаны поставляются с малогабаритными токовыми преобразователями (выходные сигналы 0–5мА, 0–20 мА, 4–20 мА), встроенными в электропривод для компьютерного управления.

Кроме того, на основе микропроцессора разработано специальное электронное устройство, которое:

1. Встраивается в электромеханический привод;
2. Включает в себя функции электронного преобразователя;
3. Может изменять форму пропускной характеристики, т.е. даёт возможность плавно переходить от линейной к равнопроцентной характеристике и обратно, не прибегая к механической доработке плунжера.

Наличие такого устройства создаёт определённые удобства для разработчиков АСУТП теплоэнергетических объектов.

Типы клапанов

Конструктивно клапан КЗР-Аргонавт 25ч945п с электроприводом является прямопроходным, односедельным, фланцевым  по ГОСТу 12820-80, с диаметром условного прохода DN от 15 до 125 мм и пропускной способностью Кvs от 0,1 до 320 м3/ч.

В клапанах серии «КЗР-АРГОНАВТ» сочетаются одновременно функции двух клапанов: регулирующего и запорного.

Запорный клапан, регулирующий клапан, регулятор температуры, регулятор давления — все эти названия подходят для клапана КЗР-Аргонавт.

Благодаря односедельной конструкции и надёжному перекрытию рабочего потока в положении «закрыто» имеется возможность исключить применение на трубопроводе дополнительных запорных вентилей до и после клапана.

В клапанах с приводами Regada, благодаря наличию двух дополнительных микропереключателей, есть возможность оставить необходимую протечку при закрытии клапана путем установкиперемычки в клеммную колодку привода. При таком подключении клапан будет работать как регулирующий клапан.

• При Py 16 и температуре среды до 150 ºС применяются клапаны 25ч945п.
• При Py 16 и температуре среды до 300 ºС применяются клапаны 25ч945нж.
• При Py 25 и Py 40и температуре среды до 150 ºС применяются клапаны 25с947п.
• При Py 25 и Py 40и температуре среды до 425 ºС применяются клапаны 25с947нж.
• При агрессивных средах— 25нж947п или 25нж947нж.

Во взрывоопасных помещениях применяются клапаны любой модификации с приводами во взрывобезопасном исполнении.

В качестве автоматических регуляторов управления клапанами «КЗР-АРГОНАВТ» на практике применяются различные приборы производства российского и зарубежного производства.

Технические характеристики

1. Диаметр условного прохода DN — 15, 20, 25, 32, 40, 50, 65, 80, 100 и 125 мм.
2. Основной конструкционный материал:
   
   • корпуса (проточной части) — серый чугун СЧ 20 (для DN-15 и 32 возможен вариант — сталь 20).
   • затвора (седло и плунжер) — нержавеющая сталь 12Х18Н10Т;
   • уплотнителей плунжера и сальникового узла —  фторопласт Ф4.
3. Параметры надёжности:
   
   • средняя наработка на отказ — 10 000 ч; 
   • средний ресурс — 80 000 ч;
   • средний срок службы — 10 лет.
4. Температура рабочей среды до +150 С.
5. Давление:
   
   • рабочее — 1,6 МПа (16 кг/см2);
   • пробное — 2,4 МПа (24 кг/см2).
6. Допустимая величина относительной протечки в положении «закрыто» —  менее 0,0001 % от Кvs.
7. Пропускная характеристика — линейная (равнопроцентная — по заказу).
8. Типы электроприводов — ST mini, STO, STO.1, ST1, ST 2 (Словакия) или МЭПК (Россия).
9. Время полного открытия или закрытия — от 20 до 150 с. (в зависимости от DN и типа привода) может выбираться по требованию Заказчика.
10. Датчик степени открытия клапана —  резисторный (100 Ом, 1 кОм) или токовый (0…5мА, 0…20мА, 4…20мА) по заказу.
11. Установочное положение на трубопроводе — любое, кроме положения приводом вниз.
12. Напряжение питания 220 В, 50 Гц.
13. Степень защиты IР 54 или IP65.
14. Имеется ручной дублёр управления и механический указатель положения плунжера.
15. Коэффициент гидравлического сопротивления — 6,2 … 6,6

Значения пропускных способностей Кvs, масса-габаритные и прочие параметры для различных DN приведены в таблицах:

 * — в диапазоне изменений относительного хода h_i/h_у = 0,1 … 0,9

По техническим характеристикам клапаны серии «КЗР-АРГОНАВТ»(25ч945п) не уступают импортным клапанам, а по таким параметрам, как «Допустимая относительная протечка» (являющимся одним из основных параметров, отличающим запорно-регулирующие клапана от регулирующих), «Максимальный перепад давления на плунжере» и, что особенно важно, по стоимости ниже лучших зарубежных образцов в несколько раз.

По экспертным оценкам энергосбережение от применения автоматических клапанов «КЗР-АРГОНАВТ» составляет не менее 12% за счет рационального использования потоков энергоносителей и повышения надежности оборудования, в котором клапаны применяются в качестве исполнительных элементов автоматических систем управления теплоснабжением и горячем водоснабжением.

Технические характеристики электроники, встроенной в клапаны серии «КЗР-АРГОНАВТ» (25ч945п)

1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Преобразователь выполнен на базе микроконтроллера Atmega8 и предназначен для установки в электрические исполнительные механизмы, имеющие резисторные датчики положения, с целью преобразования величины сопротивления датчика в пропорциональный токовый сигнал.

1.2. Преобразователь предназначен для эксплуатации под крышкой исполнительного механизма в диапазоне температур от +10 до +55 ⁰С, относительной влажности воздуха от 5 до 95% при температуре 35 ⁰С.

1.3. Входной сигнал преобразователя – сопротивление датчика положения с номинальным сопротивлением от 100 до 1000 Ом.

1.4. Выходной сигнал преобразователя – постоянный ток, устанавливаемый в одном из трех диапазонов: (0…5) мА при сопротивлении нагрузки до 1 кОм, (0…20) мА или (4…20) мА при сопротивлении нагрузки до 250 Ом.

1.5. Питание преобразователя осуществляется от источника питания постоянного тока напряжением 24В (+10-15)%, максимальный ток потребления не более 80 мА.

1.6. Дискретность установки выходного тока не более 25 мкА.

1.7. Суммарное (флуктуации и долговременное) отклонение выходного тока от установленного значения за 8 часов работы не белее +-0.1%.

1.8. При изменении напряжения питания на +10 -15 % изменения выходного тока составили не более +- 0,2%.

1.9. Температурный уход выходного сигнала не превышает 0,01% / ⁰С.

1.10. Габаритные размеры преобразователя  45х45х20 мм.

Преобразователь обеспечивает:

• преобразование величины сопротивления датчика в пропорциональный токовый сигнал, при этом не требуется стабилизация напряжения, подводимого к датчику;
• измерение  и сохранение в памяти поправки на инерционный выбег механизма привода и учет этой поправки при вычислении выходного тока;
• ведение учета суммарного рабочего времени (ресурса) включенного состояния клапана и суммарного времени включенного состояния двигателя (моточасы).

2. КОНТРОЛЛЕР КЛАПАНА

2.1. Контроллер выполнен на базе микроконтроллера Atmega8 и предназначен для установки в электрические исполнительные механизмы, имеющие асинхронный двигатель мощностью до 100 Вт и резисторный датчик положения с номинальным сопротивлением от 100 до 1000 Ом. Клапан, с установленным в нем контроллером, является следящим устройством, которое автоматически поддерживает прямую или равнопроцентную зависимости между входным управляющим сигналом и выходным параметром:

• положение плунжера клапана или
• пропускной способностью клапана

Внимание!

Входные сигналы управления и выходной сигнал положения привязаны к шине минус 24 В источника питания контроллера. Для согласованияс имеющейся системой управления может понадобиться изолированный  источник питания контроллера.

2.2. Внешнее управление – стандартный токовый сигнал, изменяющийся в диапазоне от 4 до 20 мА, или сигнал напряжения, изменяющийся в диапазоне от 0 до 10 В.

2.3. Выходной токовый аналоговый сигнал, соответствующий положению плунжера клапана или пропускной способности, изменяющийся в диапазоне от 4 до 20 мА. Максимальное сопротивление нагрузки не более 250 Ом.

2.4. Дискретность установки выходного тока не более 25 мкА.

2.5. Суммарное (флуктуации и долговременное) отклонение выходного тока от установленного значения за 8 часов работы не белее +-0.1%.

2.6. При изменении напряжения питания на +10 -15 % изменения выходного тока составили не более +- 0,2%.

2.7. Температурный уход выходного сигнала не превышает 0,01% / ⁰С.

2.8. Выходной дискретный сигнал, эквивалентный сигналу выключателя, замыкающегося при аварийной ситуации.

2.9. Предельные параметры внешней цепи:

• коммутируемое напряжение не более +-350В постоянного тока, 250В переменного тока;
• максимальный ток нагрузки 0,08А.

2.10. Напряжения питания : 24В постоянного тока при токе нагрузки не более 80мА и 220В переменного тока для питания двигателя привода.

2.11. Габаритные размеры контроллера 45х45х20 мм.

Контроллер обеспечивает:

• управление двигателем привода во всем диапазоне хода плунжера клапана в зависимости от входного сигнала;
• блокировку работы клапана в любом его положении, если входной сигнал имеет величину менее 2 мА, и возобновление работы клапана через 120 с после того, как сигнал окажется в рабочих пределах. Данная функция отключена, если управление осуществляется входным сигналом напряжения, изменяющимся от нулевого значения.

Внимание! При данной блокировке возможно управление двигателем в режиме наладки.

• остановку клапана в нужном положении выключением двигателя с упреждением на выбег, что увеличивает точность установки;
• активное подавление “рыскания“;
• учет общего времени работы клапана и времени работы двигателя;
• контроль усредненной продолжительности включения двигателя и отключение двигателя для охлаждения при превышении данного параметра с подачей аварийного сигнала ;
• автоматическое возвращение клапана в работоспособное состояние после окончания времени, необходимого для охлаждения двигателя;
• защиту двигателя посредством его отключения с подачей аварийного сигнала, если при включенном двигателе положение механизма не изменяется в течение 10 с, с дальнейшей блокировкой работы клапана на 1 мин;
• получение зависимости пропускной способности клапана от хода плунжера, пропорционального величине входного сигнала;
• стандартные линейную или равнопроцентную характеристики зависимостей пропускной способности клапана от величины входного сигнала.
• Выбор нужной характеристики производится переустановкой перемычек на плате контроллера.