Тех.описание

Технический Обзор Газового Электромагнитного Клапана Kromschroder VAS 120R/LW

Введение

В современных газопотребляющих установках, от промышленных печей до отопительных котлов, ключевую роль играют компоненты систем безопасности и управления. Одним из важнейших элементов является предохранительно-запорная арматура. Газовый электромагнитный клапан Kromschröder VAS 120R/LW (артикул 88000009) представляет собой высокотехнологичное устройство, разработанное для надежного перекрытия и регулирования потоков газа и воздуха. Этот клапан, входящий в модульную серию valvario®, сочетает в себе немецкое качество, компактную конструкцию и гибкость применения, что делает его востребованным в металлургии, керамической, пищевой промышленности и коммунальном хозяйстве.

В данной статье мы подробно рассмотрим конструктивные особенности, принцип работы, процедуры монтажа, настройки и технического обслуживания клапана VAS 120R/LW, а также приведем пример его практического применения на производстве.

Особенности и Технические Характеристики

Клапан VAS 120R/LW — это автоматический запорный орган, который в обесточенном состоянии находится в положении «нормально закрытый». Его конструкция и характеристики отвечают строгим международным и российским стандартам безопасности.

Расшифровка типового обозначения VAS 120R/LW:

• VAS: Серия электромагнитных газовых клапанов.
• 1: Типоразмер 1, который объединяет клапаны с условным проходом (Ду) от 10 до 25 мм.
• 20: Условный проход (Ду) 20 мм.
• R: Тип присоединения — внутренняя резьба Rp (согласно ISO 7-1), в данном случае Rp ¾".
• /L: Характеристика открытия — медленно открывающийся.
• W: Напряжение питания катушки — 230 В переменного тока, 50/60 Гц.

Ключевые технические параметры:

• Применяемые среды: Природный газ, сжиженный газ (в газообразной фазе), биогаз (с содержанием H₂S не более 0,1%), а также воздух. Газ должен быть сухим, без образования конденсата.
• Максимальное входное давление (pu): 500 мбар (7 psig).
• Время открытия: до 10 секунд (регулируемое).
• Время закрытия: менее 1 секунды (быстрое закрытие).
• Температура окружающей среды: от -20 °C до +60 °C.
• Материалы: Корпус выполнен из алюминиевого сплава, уплотнение затвора — из NBR (нитрил-бутадиен-каучук).
• Электроподключение: Через клеммы под кабельный ввод М20х1,5 для провода сечением до 2,5 мм².
• Потребляемая мощность (для VAS 1, 230 В): 30 Вт.
• Степень защиты: IP 65, что обеспечивает полную защиту от пыли и от струй воды с любого направления.
• Визуальный контроль: Оснащен синим светодиодным индикатором (LED), который сигнализирует о подаче напряжения на катушку и, соответственно, о процессе открытия клапана.
• Сертификация: Клапан сертифицирован в соответствии с директивами ЕС (CE), а также по нормам FM, ANSI/CSA, UL, AGA и имеет российские сертификаты соответствия и разрешение на применение Ростехнадзора.

Конструкция клапана является модульной, что позволяет интегрировать в него различные дополнительные компоненты, такие как датчики давления, реле положения, байпасные клапаны и автоматы контроля герметичности, расширяя его функциональность.

Принцип Работы

Понимание принципа действия клапана VAS 120R/LW является основой для его правильной эксплуатации и настройки.

Общий механизм:

Клапан является нормально закрытым, что означает, что при отсутствии напряжения на электромагнитной катушке мощная закрывающая пружина удерживает тарелку клапана плотно прижатой к седлу, герметично перекрывая поток газа.

При подаче переменного напряжения 230 В на катушку, встроенный выпрямитель преобразует его, создавая мощное электромагнитное поле. Это поле втягивает вверх шток с тарелкой клапана, преодолевая усилие пружины. Клапан открывается, и газ начинает проходить через него. Синий светодиод загорается, индицируя, что клапан активен.

При снятии напряжения электромагнитное поле мгновенно исчезает. Под действием пружины шток возвращается в исходное положение, и клапан закрывается менее чем за 1 секунду, обеспечивая быстрое и безопасное прекращение подачи газа.

Механизм медленного открытия (исполнение /L):

Модификация /L отличается от стандартной быстродействующей версии наличием гидравлического демпфера. Этот узел замедляет движение штока на открытие, обеспечивая плавный рост расхода газа. Процесс открытия выглядит следующим образом:

1. Начальный подъем (пусковой расход): При подаче напряжения клапан сначала быстро приоткрывается на небольшую, заранее настроенную величину. Это позволяет подать небольшой, "пусковой" объем газа, необходимый для стабильного и безопасного розжига горелки.
2. Плавное полное открытие: После начального подъема демпфер вступает в работу, и шток продолжает движение вверх уже медленно, плавно увеличивая расход газа до максимального значения. Полное открытие занимает до 10 секунд.

Такой алгоритм работы предотвращает "хлопки" при розжиге, гидравлические удары в газовой линии и обеспечивает стабильный запуск горелочного устройства.

Монтаж и Установка

Правильный монтаж клапана — залог его долговечной и безопасной работы. Необходимо соблюдать следующие рекомендации:

• Подготовка: Перед установкой следует убедиться, что трубопровод чист, и в него не попадут посторонние предметы (окалина, стружка, уплотнительные материалы). Настоятельно рекомендуется устанавливать перед клапаном газовый фильтр (например, Kromschröder GFK) для защиты седел клапана от загрязнений.
• Монтажное положение: Клапан может быть установлен в любом положении — от вертикального (электромагнитом вверх) до горизонтального. Категорически запрещается устанавливать клапан электромагнитом вниз ("вверх ногами"), так как это нарушит его работу.
• Пространство для обслуживания: Необходимо обеспечить достаточное пространство вокруг клапана для его монтажа, настройки и обслуживания. Минимальное расстояние от стен должно составлять не менее 20 мм.
• Направление потока: Установка производится строго в соответствии с направлением стрелки, указанной на корпусе клапана.
• Механические напряжения: Клапан не должен испытывать механических напряжений от трубопровода. При необходимости следует предусмотреть дополнительные опоры для газопровода.
• Электрическое подключение: Подключение осуществляется через кабельный ввод М20. Необходимо использовать кабель соответствующего сечения (до 2,5 мм²) и обеспечить надежное заземление. Схема подключения проста: на соответствующие клеммы подаются фаза (L) и ноль (N).

Настройка и Регулировка

Клапан VAS 120R/LW предоставляет пользователю возможность гибкой настройки двух ключевых параметров, что позволяет адаптировать его работу под конкретные требования технологического процесса.

1. Регулировка максимального расхода:

На верхней части электромагнитного привода расположен настроечный винт. Вращая этот винт, можно механически ограничить максимальный ход штока клапана. Это позволяет регулировать максимальный расход газа в диапазоне от 20% до 100% от номинального. На клапанах типоразмера 1 (включая VAS 120) предусмотрен механический указатель, который визуально отображает текущую настройку, что значительно упрощает процесс регулировки. Эта функция полезна для точного согласования производительности горелки с требуемой тепловой мощностью.

2. Настройка пускового расхода газа (для исполнения /L):

Данная регулировка является ключевой для медленно открывающихся клапанов. Настройка величины начального открытия (пускового расхода) осуществляется путем вращения корпуса демпфера.

• Вращение по часовой стрелке увеличивает пусковой расход газа.
• Вращение против часовой стрелки уменьшает его.

Диапазон регулировки составляет от 0% до 70% от максимального расхода. Правильная настройка этого параметра критически важна для мягкого розжига горелки. Слишком большой пусковой расход может привести к отрыву пламени, а слишком маленький — к нестабильному горению или затуханию запальника.

Пример Практического Применения

Рассмотрим применение клапана Kromschröder VAS 120R/LW в составе газовой рампы промышленной печи для отпуска алюминиевых колесных дисков.

Производственная задача:

На линии по производству автомобильных дисков установлена туннельная печь непрерывного действия. После формовки диски проходят через печь для снятия внутренних напряжений металла (процесс отпуска). Печь оборудована несколькими газовыми горелками, которые должны обеспечивать равномерный и стабильный нагрев до температуры 450-500 °C. Требуется обеспечить безопасный автоматический розжиг горелок и точное управление подачей газа, исключая любые нештатные ситуации.

Решение и роль клапана VAS 120R/LW:

На основной газовой линии каждой горелки установлен блок безопасности, включающий в себя два последовательно соединенных клапана (в соответствии с европейскими нормами), одним из которых является VAS 120R/LW, выполняющий функцию основного рабочего и предохранительного органа.

Алгоритм работы:

1. Запуск: Оператор запускает цикл работы печи. Автомат управления горелкой (BMS) начинает последовательность розжига. Он проверяет все системы безопасности, включая контроль герметичности клапанов в закрытом состоянии.
2. Розжиг: BMS подает напряжение 230 В на катушку клапана VAS 120R/LW. Клапан начинает открываться:
   • Происходит быстрый начальный подъем на величину, настроенную для пускового расхода. Этого количества газа достаточно для того, чтобы запальная горелка или основной ствол горелки на низкой мощности зажегся от электрода розжига стабильным, мягким пламенем.
   • Далее, в течение нескольких секунд, клапан плавно открывается до конца, постепенно увеличивая подачу газа. Горелка плавно выходит на свою рабочую мощность.
3. Работа: Во время работы печи клапан остается полностью открытым, обеспечивая необходимый расход газа. Максимальный расход предварительно ограничен на клапане в соответствии с теплотехническим расчетом печи.
4. Безопасное отключение: В случае любого сбоя — пропадания пламени, падения давления газа, отключения электроэнергии — BMS мгновенно снимает напряжение с катушки VAS 120R/LW. Клапан за долю секунды герметично закрывается, прекращая подачу газа к горелке и предотвращая утечку и возможное образование взрывоопасной смеси.

Благодаря медленному открытию, клапан VAS 120R/LW обеспечивает плавный и безопасный запуск мощной горелки, а его функция быстрого закрытия гарантирует высокий уровень промышленной безопасности.

Техническое Обслуживание

Клапаны Kromschröder VAS отличаются высокой надежностью и не требуют сложного обслуживания. Однако для поддержания их работоспособности и безопасности необходимо проводить регулярные проверки.

• Периодичность: Техническое обслуживание рекомендуется проводить один раз в год. Если клапан работает на биогазе, который может содержать больше примесей, периодичность следует сократить до двух раз в год.
• Основные операции: Главной и, по сути, единственной регулярной процедурой является проверка и очистка сетчатого фильтра, установленного на входе в клапан. Фильтр задерживает механические частицы, которые могут повредить седла клапана.
  • Для очистки фильтра необходимо перекрыть газ перед клапаном, сбросить давление, демонтировать клапан или входной фланец, извлечь сетку и очистить ее мягкой щеткой.
• Проверка работоспособности: В рамках годового обслуживания также следует проверить корректность работы клапана: время открытия и закрытия, отсутствие утечек в закрытом состоянии (опрессовка).

При правильном монтаже и своевременном обслуживании клапан VAS 120R/LW способен безотказно работать в течение всего срока службы, который составляет 10 лет или 9 725 220 рабочих циклов.

Заключение

Газовый электромагнитный клапан Kromschröder VAS 120R/LW является современным и надежным компонентом для построения систем безопасности и управления газопотребляющего оборудования. Его продуманная конструкция, сочетание медленного открытия для плавного пуска и быстрого закрытия для максимальной безопасности, а также гибкие возможности настройки делают его оптимальным выбором для широкого спектра промышленных применений. Соблюдение правил монтажа и простое техническое обслуживание гарантируют долгие годы безаварийной эксплуатации этого важного элемента газовой автоматики.