什么是调节型重型三片式工业电动球阀?

有些工艺流程只需要一个按指令开启或关闭的阀门。而另一些工艺流程则需要更高级的功能:一个能够根据工况变化调节开度的阀门。调节式电动球阀正是为满足后一种需求而设计的。

JFHDBV 调节系列球阀(型号:U.S. Solid)集成了重型电动执行器、集成式电子定位器以及全通径三片式 304 不锈钢球阀。4-20 mA 的指令信号用于设定阀门开度,而另一个 4-20 mA 的反馈信号则将阀门的实际位置报告给兼容的控制器。因此,该系列球阀能够实现自动化流体处理系统的可调节定位,而不仅仅是简单的开启或关闭操作。

U.S. Solid JFHDBV Series Modulating Heavy-Duty Electric Ball Valve

“调节”是什么意思?

球阀通过旋转中心带有通道的球体来控制流量。旋转四分之一圈即可使阀门在完全关闭和完全打开之间切换。调节执行器还可以将球体定位在行程的中间位置,从而使阀门的开度能够根据模拟控制信号进行调整。

对于配置为 4 mA 为关闭、20 mA 为打开的控制器,其指令关系非常简单:

  • 4 mA 指令阀门完全关闭。
  • 12 mA 指令阀门行程约为 50%。
  • 20 mA 指令阀门完全打开。

阀门位置与流量并不相同。阀门行程为 50% 时,并不一定能达到其最大流量的 50%。实际流量取决于阀门的流量特性、压差、流体性质和管道系统。

当目标是维持设定的流量、温度或压力值时,过程控制器除了需要阀门位置反馈外,还需要相应的传感器反馈。

开关式与调节式电动球阀

两种类型的球阀都能实现阀门的自动化操作。区别在于控制系统要求阀门执行的操作。

特征 开/关 调制
主要功能 打开或关闭线路 将阀门开度调整到指定位置
控制界面 针对特定型号的开关控制;请核对接线图 4–20 mA 模拟指令,带集成伺服控制器
职位信息 通过模型的限位开关装置指示最终位置 4–20 mA 实际位置反馈
典型用途 自动化隔离、灌装、排水和输送 在兼容的过程控制系统内进行可调节流量控制
110伏交流电 JFHDBV00011–JFHDBV00016 JFHDBV00031–JFHDBV00036
24V 直流电 JFHDBV00021–JFHDBV00026 JFHDBV00041–JFHDBV00046

如果过程只需要启动或停止流量,请选择开关式控制。如果过程需要中间阀门位置和模拟位置报告,请选择调节式控制。即使阀体看起来相似,也不要认为这两种执行器可以使用相同的接线。

集成定位器的工作原理

JFHDBV 调节式执行器可接收来自兼容的 PLC、DCS 或过程控制器的 4–20 mA 指令。

其电子定位器将请求位置与内部三线电位计测量的实际行程进行比较,然后根据需要驱动电机以达到指令开度。

执行器还提供 4–20 mA 位置输出,用于远程监控。这使得控制系统能够将请求开度与阀门报告的位置进行比较。电位计在内部检测行程;执行器的电子元件提供模拟反馈输出。

这是一个阀位控制回路。它本身并不测量流经阀门的流体流量,也不保证特定的工艺流量。

重型三件式设计的重要性

304 不锈钢阀体和 PTFE 阀座

该阀门采用 304 不锈钢阀体和 PTFE 球形密封。

材质选择仍然至关重要:在选择阀门之前,请确认其与特定流体、浓度、工作温度和清洗剂的兼容性。

全通径流道

全通径设计在阀门完全打开时提供畅通的流道,有助于减少流量阻力。对于调节型应用,应根据所需的流量范围和工作压差选择阀门,而不仅仅是管道尺寸。

便于维护的结构

三件式阀体设计允许在不断开管道末端连接的情况下检修内部组件。与必须从管道上完全拆卸的阀门相比,这可以简化清洁和维护工作。

在维修阀门之前,务必隔离、泄压、排空并让系统冷却。

高扭矩电动执行机构

调节型阀门额定最大扭矩为 50 N·m(适用于 1/2 英寸至 1-1/4 英寸尺寸),1-1/2 英寸和 2 英寸阀门额定最大扭矩为 100 N·m。根据应用选择合适的执行机构,尤其是在粘度、固体或严苛的运行条件下阻力增加时。

IP65 防护等级和手动超控

IP65 防护等级的外壳支持耐候安装。对于长期户外使用,U.S. Solid 建议采取额外的防护措施,避免紫外线直接照射和结冰。当电源不可用时,可使用手动超控装置进行调试或操作;使用前请断开电源。

调节系列规格概览

规格 110伏交流电 24V直流
SKU系列 JFHDBV00031–00036 JFHDBV00041–00046
控制/反馈 4–20 mA 命令输入 / 4–20 mA 位置输出
列出的接线类型 E型:带集成伺服控制器的调制型
尺寸 1/2、3/4、1、1-1/4、1-1/2 和 2 英寸;NPT螺纹
最大扭矩,1/2–1-1/4 英寸 50 牛·米 50 牛·米
最大扭矩,1-1/2–2 英寸。 100 牛·米 100 牛·米
列出的操作时间,1/2–1-1/4 英寸。 20秒 8秒
列出的操作时间,1-1/2–2 英寸。 30秒 11秒
最大功率,1/2–1-1/4 英寸。 20瓦 9.5 瓦
最大功率,1-1/2–2 英寸。 30瓦 9 W
本体/球形密封 304不锈钢/聚四氟乙烯
列出的最大中压 1.6兆帕
列出的流体温度范围 −30°C 至 180°C
环境温度范围 −30°C 至 60°C
外壳额定值 IP65
功率损耗行为 保持在当前位置;无自动弹簧复位功能

以上规格参数仅供参考,具体产品信息可能有所不同。请勿假定最大压力和最大温度可同时满足。安装前,请务必确认所选型号的运行限制、占空比以及是否适用于实际工况。

调节控制的应用场景

对于工业水系统、冷却水回路、暖通空调水循环系统以及自动化生产设备等需要控制器调节阀门开度而非直接控制流量的应用场景,调节阀是一种实用的选择。

对于化学品应用,请确认材料兼容性和所需的控制性能。对于食品或饮料应用,请单独评估具体的卫生设计和认证要求;仅凭不锈钢阀体和聚四氟乙烯密封件并不能保证其适用于卫生级产品接触环境。

对于极小的计量速率、严格的流量公差或严重的压降,请确认此全通径球阀设计是否满足所需的控制范围。

调制式执行器增加了定位功能,但并非所有阀门都适用于所有控制应用。

选择合适的型号

首先考虑控制功能,然后匹配电源、阀门尺寸和使用条件。JFHDBV 调制式系列在每个电压选项下均包含六种尺寸:

NPT 尺寸 110V 交流调频 SKU 24V直流调制SKU
1/2 英寸 JFHDBV00031 JFHDBV00041
3/4 英寸 JFHDBV00032 JFHDBV00042
1英寸 JFHDBV00033 JFHDBV00043
1-1/4 英寸 JFHDBV00034 JFHDBV00044
1-1/2 英寸 JFHDBV00035 JFHDBV00045
2英寸 JFHDBV00036 JFHDBV00046

安装和调试要点

请由合格的安装人员按照随附的接线图和说明书进行操作。调制式产品列表中将这些执行器标识为 E 型;用于开关配置的 B 型和 F 型标识不应替代。

  • 确保电源与执行器铭牌上的型号匹配。切勿将交流线路电压施加到 24V 直流型号上。
  • 按照产品说明书中的指示,为每个执行器使用专用的、带熔断器的电源。
  • 请勿将多个执行器并联连接。
  • 请根据特定型号的接线图确定电源、指令输入和位置输出连接,而不是依赖通用端子布局。
  • 在接线、维护或手动操作之前,请断开电源。
  • 验证机械行程是否平稳,然后根据报告的位置测试关闭、中间和完全打开的指令。
  • 确认整个系统在断电和信号丢失时的响应。这些阀门在断电时保持位置不变;它们不是自动故障关闭或故障开启装置。

结论

开关阀回答一个简单的问题:应该允许还是停止流量?

调节阀还增加了一个问题:工艺流程当前需要多大的开度?

JFHDBV 调节阀系列采用 4–20 mA 控制、模拟位置反馈和易于维护的三件式不锈钢阀体,为兼容的工业流体系统带来可调节的电动驱动。选择适合您安装的电压和尺寸,然后在阀门投入使用前验证运行条件和控制要求。

浏览 110V AC modulating option 或 24V DC modulating option 查看各个产品的详细信息。

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