Автоматические комбинированные балансировочные клапаны АВ-QM

 

 

Описание и область применения

 

Клапаны AB-QM обеспечивают в инженерных системах самую низкую совокупность капитальных и эксплуатационных затрат, связанных с регулирующей арматурой, благодаря следующим особенностям

• Встроенная функция автоматической балансировки способствует повышению эффектив-ности транспортировки тепло- или холодоносителя, оптимизирует работу насосов, исключая перерасходы электроэнергии, в том числе в режимах частичной нагрузки систем.

• AB-QM с измерительными ниппелями дает возможность пропорционально управлять

производительностью насосов.

• Благодаря встроенному регулятору перепада давлений шток регулирующего клапана остается все время разгруженным, что минимизирует время работы приводов, обеспечивая стабильное регилирование температуры и увеличивая срок их службы.

• AB-QM позволяет быстро и просто вывести систему на проектные расходы.

• Настройка клапана AB-QM проста, занимает менее минуты, не требует при этом специальных расчетов и измерительных инструментов и возможна даже при работающей системе.

• Обслуживание клапанов AB-QM сведено к минимуму, так как они в меньшей степени подвержены засорению благодаря особой конструкции мембранного элемента.

• Используя данные клапаны, можно запускать систему поэтапно, например поэтажно, предоставляя клиентам полностью функционирующие помещения. Перенастройка клапанов не потребуется после подключения остальных потребителей.

• AB-QM, сочетая в себе две функции — регулирующего и автоматического балансировочного клапанов, позволяет снижать как минимум в 2 раза затраты на монтаж.

 

Характеристика регулирования

 

Клапан AB-QM имеет линейную характеристику регулирования. Его работа не зависит от колебаний давления в системе, при этом авторитет клапана всегда равен 1. Ограничение расхода клапаном AB-QM достигается регулированием хода его штока. Приводы Danfoss откалиброваны в соответствии с ограниченной величиной хода штока, что сохраняет линейную характеристику регулирования вне зависимости от заданной настройки или перепада давлений. Так как характеристика регулирования является предсказуемой, приводы, установленные на клапанах AB-QM, можно использовать для преобразования линейного закона регулирования в логарифмический (равнопроцентный). Это позволяет использовать клапаны AB-QM в любых системах. Для переключения приводов с линейной на логарифмическую характеристики в них предусмотрен DIP-переключатель.

 

Область применения (системы с переменным расходом)

 

Клапан AB-QM, оснащенный электроприводом, может использоваться в качестве регулирующего клапана со 100% авторитетом с сочетанием функции ограничения расхода, т. е. автоматической балансировки. Клапаны могут применяться в обвязках фэнкойлов, панелей лучистого обогрева или охлаждения, в центральных кондиционерах и других вентиляционных установках, а также в любых узлах, где традиционно применяются обычные двухходовые клапаны. AB-QM обеспечивает точное регулирование и требуемый расход на каждом потребителе и осуществляет автоматическую балансировку системы. В отличие от других клапанов, благодаря особой конструкции встроенного регулятора перепада давлений, даже частичная загрузка системы не влияет на качество регулирования температуры. Клапан-регулятор ограничивает расход ровно до необходимого в данный момент времени значения. Установив клапаны AB-QM, можно разделить систему на независимые части, работа которых не будет влиять друг на друга. Для клапанов AB-QM доступна полная линейка электроприводов для любых вариантов автоматизации (с двух-, трехпозиционным и аналоговым управлением). Применение AB-QM в качестве регулирующего клапана снижает суммарное значение капитальных и эксплуатационных затрат:

• простое проектирование, не требующее сложных расчетов;

• один клапан заменяет несколько устройств;

• быстрый монтаж системы;

• простая настройка и запуск системы, максимальная гибкость при эксплуатации.

Область применения (системы с постоянным расходом)

 

В однотрубной системе отопления клапаны AB-QM устанавливаются на каждом стояке и могут использоваться в качестве регулятора - ограничителя расхода. Клапаны автоматически ограничивают максимальный расход теплоносителя, что позволяет легко добиться точной балансировки всей системы.

 

Существуют другие варианты применения клапанов AB-QM. Возможность использования дан-

ных клапанов обусловлена необходимостью применения как в функции регулирующего клапана,

так и в функции автоматического стабилизатора расхода.

 

Примечание. За подробной информацией об областях применения клапанов AB-QM обращай-

тесь в ближайшее отделение компании Данфосс.

Особенности подбора, настройки и эксплуатации

 

• Самый быстрый гидравлический расчет и простое проектирование системы. Подбор клапана осуществляется исходя из требуемого расхода и диаметра трубопровода. Нет необходимости в определении авторитета и расчета Kv.

• Клапан AB-QM всегда отвечает эксплуатационным требованиям, так как скорость потока через полностью открытый клапан AB-QM соответствует международным стандартам по скорости потока в трубопроводе аналогичного диаметра.

• Клапаны AB-QM могут применяться для всех систем ОВ и КВ, так как в сочетании с термоэлектрическими или редукторными приводами они обеспечивают как линейную, так и

логарифмическую характеристику регулирования.

• Компактная конструкция клапанов позволяет размещать их в условиях ограниченного пространства, например в корпусе вентиляционных доводчиков.

• Простота пусконаладочных работ. Не требуется ни специально обученного персонала, ни измерительного оборудования.

• Простота поиска и устранения неисправностей.

• Быстрота ввода в эксплуатацию, так как клапаны AB-QM не нуждаются в предварительной промывке.

• Возможность поэтапного ввода системы без каких-либо ограничений. Клапаны AB-QM обеспечивают автоматическое регулирование расхода даже при незавершенном состоянии всего объекта. По завершении строительства объекта дополнительная регулировка клапанов AB-QM не требуется.

Принцип работы

 

Клапан AB-QM состоит из двух частей:

1) регулятора перепада давлений,

2) регулирующего клапана.

1. Регулятор перепада давлений (РПД)

 

Для поддержания постоянного перепада давлений на конусе регулирующего клапана  разница давлений  передается на мембранный элемент  и компенсируется силой сжатия пружины. Всякий раз, когда перепад давлений на конусе регулирующего клапана начинает изменяться, регулирующий цилиндр под воздействием мембраны меняет свое положение, сохраняя перепад давлений на постоянном уровне.

 

2. Регулирующий клапан

 

Регулирующий клапан имеет линейную характеристику регулирования. Взаимодействие штока регулирующего клапана и мембранного элемента обеспечивает работу клапана AB-QM в качестве ограничителя расхода. Значения расхода на шкале клапана даны в процентах от максимального расхода (100%), указанного в таблицах технических характеристик. За счет поддержания постоянного перепада давлений на регулирующем конусе клапана усилие привода для его перемещения будет незначительным. Это позволяет использовать электроприводы с небольшим развиваемым усилием.

Выбор типоразмера клапана

 

Пример 1. Система с переменным расходом

 

Дано:

 

Потребность в холоде на единицу оборудования системы: Q = 1000 Вт.

Температура холодоносителя в подающем трубопроводе: Тх = 6 °C.

Температура холодоносителя в обратном трубопроводе: Т0 = 12 °C.

 

Требуется: подобрать регулирующий балансировочный клапан.

 

Клапан AB-QM и типы приводов для системы BMS.

 

Расчет:

 

Расход холодоносителя в системе: Q = 0,86 • Q/(Т0 – Тх) = 0,86 • 1000/(12 – 6) = 143 л/ч.

 

Решение:

 

Клапан AB-QM Ду = 10 мм с Gмакс. = 275 л/ч с предварительной настройкой на 143/275 = 0,52 = 52% от полностью открытого положения.

 

Приводы AMV 110NL — 24 В.

 

Примечание.

 

 Минимально необходимый перепад давлений на клапане AB-QM Ду = 10 мм -16 кПа.

 

Пример 2. Система с постоянным расходом

 

Дано:

 

Потребность в холоде на единицу оборудования системы: Q = 4000 Вт.

Температура холодоносителя в подающем трубопроводе: Тх = 6 °C.

Температура холодоносителя в обратном трубопроводе: Т0 = 12 °C.

 

Требуется: подобрать автоматический ограничитель максимального расхода.

 

Клапан AB-QM с определением его предварительной настройки.

 

Расчет:

 

Расход холодоносителя в системе: Q = 0,86 • Q/(Т0 – Тх) = 0,86 • 4000/(12 – 6) = 573 л/ч.

 

Решение:

 

Клапан AB-QM Ду = 20 мм с Gмакс. = 900 л/ч с предварительной настройкой на 573/900 = 0,64 = 64 % от полностью открытого положения.

 

Примечание.

 Минимально необходимый перепад давления на клапане AB-QM Ду = 20 мм -16 кПа

.

Пример 3. Выбор клапана AB-QM в зависимости от диаметра трубопровода

Дано:

 

Расход тепло- или холодоносителя G = 1,4 м3/ч (1400 л/ч = 0,38 л/с), диаметр трубопровода Ду = 25 мм.

 

Требуется: подобрать автоматический ограничитель максимального расхода

 

Клапан AB-QM с определением его предварительной настройки.

 

Расчет:

 

В этом случае выбираем клапан AB-QM Ду = 25 мм с Gмакс. = 1700 л/ч. При этом рекомендуется выполнить проверочный расчет максимальной скорости потока рабочей среды в трубопроводе. Определяем максимальную скорость потока в трубопроводе для условий: Ду = 25 мм — ДВН = 27,2 мм. Размеры и скорость потока отвечают требованиям, скорость потока менее 1,0 м/с.

 

Решение:

 

Предварительная настройка клапана AB-QM Ду = 25 мм должна составлять 1400/1700 = 0,82 = 82% от полностью открытого положения.

 

Примечание.

Минимально необходимый перепад давления на клапане AB-QM Ду = 25 мм –20 кПа.

 

Оптимизация работы насоса

 

Установка измерительных ниппелей на клапаны AB-QM Ду = 10–32 мм позволяет измерять перепад давлений на регулирующем клапане ΔP (P2–P3), тогда как на AB-QM Ду = 40–250 мм измерения проводятся между P1 и P3. Если перепад давлений превышает определенное значение (в зависимости от настройки и типоразмера клапана) — это значит, что все условия для нормальной работы регулятора соблюдены и возможно выполнение автоматического ограничения расхода в системе. Измерения следует производить для определения наличия минимально необходимого перепада давления на клапане, а также для определения расхода регулируемой среды в системе. Данные, полученные в результате измерений, можно также использовать для оптимизации работы насоса. Напор насоса можно уменьшать до тех пор, пока обеспечивается минимально допустимый перепад давлений на клапане, находящемся в самой отдаленной точке системы (в гидравлическом отношении). В результате измерений и регулировки насоса необходимо добиться оптимального сочетания перепада давлений на клапане и напора насоса. Измерение давлений можно производить при помощи прибора PFM 5000, производимого компанией Данфосс.

 

Настройка клапанов Ду = 10–32 мм

 

Установка расчетного расхода легко производится без применения специального инструмента.

Для изменения настроек необходимо :

1 снять синий защитный колпачок или установленный привод;

2 поднять серое пластиковое кольцо;

3 повернуть кольцо до необходимого значения (значение настройки уменьшается поворотом по часовой стрелки);

4 опустить серое пластиковое кольцо для блокировки установленной настройки. Блокировка настройки определяется по щелчку.

При полностью закрытом положении настройка должна быть напротив 90%. Шкала настройки на клапане размечена от 100% номинального расхода до 20%. Когда клапан имеет настройки более 80%, вокруг штока появляется красная полоска.

 

Пример

 

Клапан Ду = 15 мм имеет максимальный расход 450 л/ч при настройке на 100%. Для получения

расхода 270 л/ч необходимо настроить клапан следующим образом: 270/450 = 0,6 = 60%.

Компания Данфосс рекомендует использовать настройки расхода в пределах от 20 до 100% для клапанов Ду = 10–32 мм. Заводская настройка — 100%.

 

Обслуживание

Клапаны AB-QM Ду = 10–32 мм оснащены пластиковой защитной рукояткой (защитная рукоятка не является запорной). В качестве запорной рукоятки необходимо использовать металлическую запорную рукоятку (кодовый номер 003Z0230) или установить клапан в закрытое положение (настроечным элементом). Для того чтобы исключить возможность изменения установленных настроек, необходимо использовать блокиратор настройки (кодовый номер 003Z0236), который вставляется в пазы, расположенные под шкалой настройки. Установка блокиратора сделает невозможным подъем серого пластикового кольца и изменение настроек. Клапаны позволяют производить замену сальникового блока (кодовый номер 065F0006), даже если система находится под давлением. Клапаны AB-QM Ду = 40, 50 мм оснащены рукояткой для перекрытия потока. Для надежного перекрытия потока клапанов Ду = 65–100 мм следует использовать 8-мм торцевой шестигранный ключ.

Монтаж

При установке клапана направление стрелки на его корпусе должно совпадать с направлением потока. Если условие не выполняется, то клапан будет функционировать некорректно. Если на клапан будет установлен привод, то клапан нельзя монтировать штоком вниз.

 

Основные особенности клапанов AB-QM

 

1. Независимый от колебаний давления регулирующий балансировочный клапан включает в себя комбинацию двухходового регулирующего клапана с линейной характеристикой и встроенный регулятор перепада давлений мембранной конструкции.

2. Клапаны доступны в исполнении Ду = 10–250 мм.

3. Клапаны также можно использовать в качестве автоматических ограничителей расхода.

4. Клапан оснащен функцией плавной настройки от 0 до 100%. Настройка может производиться при работающей системе.

5. Минимальный расчетный расход через клапан при работе с регулирующим приводом составляет 30 л/ч.

6. Минимальный расчетный расход, доступный для аналогового управления, составляет от 30 л/ч.

7. Функция перекрытия возможна с помощью настроечного механизма выставлением настройки на 0 для всех типоразмеров клапанов.

8. Настройка производится вручную без дополнительных инструментов для клапанов до Ду = 32 мм, а для клапанов Ду = 40–250 мм с помощью стандартного рожкового ключа.

9. Для клапанов до Ду = 32 мм существует возможность замены их сальникового блока под давлением.

10. Клапаны Ду = 40–250 имеют дополнительную функцию перекрытия, не зависимую от механизма настройки.

11. Обеспечиваются следующие параметры протечки: для клапанов до Ду = 32 мм — отсутствие

видимой протечки при использовании термоэлектрического привода с усилием до 90 Н; для

клапанов Ду = 40–100 мм менее 0,05% от значения пропускной способности клапана Kv при ис-

пользовании электропривода с усилием 500 Н. Максимальный перепад давлений на клапане,

преодолеваемый приводом, составляет 6 бар.

12. Авторитет регулирующего клапана равен 1 при любых настройках клапана (характеристика

регулирования клапана не изменяется).

13. Клапан имеет линейную характеристику при любом располагаемом давлении. Для перевода

клапана в логарифмический режим регулирования используются соответствующие настройки

электропривода. Динамический диапазон регулирования составляет более 1 : 300. (Произво-

дитель клапана должен подтверждать характеристики лабораторными испытаниями.1))

14. Минимальный перепад давлений для клапанов Ду = 10–20 мм, необходимый для нормальной

их работы, должен составлять 16 кПа, для клапанов Ду = 25–32 мм — 20 кПа, для клапанов

Ду = 40–250 мм — 30 кПа. (Поставщик клапана должен представить результаты лаборатор-

ных испытаний.1)) Условное давление клапанов соответствует Ру = 16 бар при испытательном

Ри = 25 бар. По отдельному запросу доступны версии на Ру = 20 бар.

15. Клапаны с измерительными ниппелями для оптимизации работы сетевых насосов доступны

во всех типоразмерах.

 

-Ввиду отсутствия единого стандарта для испытаний подобных клапанов компания Данфосс рекомендует проведение испытаний в независимой лаборатории для проверки функций регулирования и ограничения расхода.