Regolatori di pressione elettroidraulici e regolatori di portata

Regolatori di pressione elettroidraulici e regolatori di portata,
tecnica degli attuatori per cilindri di posizionamento su turbomacchine
Tecnologia affermata
Elevata affidabilità
Di casa in tutto il mondo
I regolatori elettroidraulici di pressione e i regolatori di portata sono
la soluzione economicamente più
vantaggiosa per il controllo degli
attuatori idraulici. Con questi componenti si può regolare con precisione e tempestività, mediante
l‘azionamento di una valvola, la
portata di un fluido.
Il principio costruttivo del regolatori
di pressione elettroidraulici e dei regolatori di portata è molto semplice:
n Magnete di regolazione con sistema elettronico integrato
n Parte idraulica
Sul mercato internazionale siamo
un partner affidabile per costruttori
e utilizzatori di turbomacchine.
Nei regolatori di pressione o nei
regolatori di portata il segnale in
ingresso di corrente (0/4 – 20 mA)
viene trasformato in un segnale di
uscita di pressione o portata d‘olio
proporzionali.
La semplicità e la compattezza garantiscono elevate affidabilità di
funzionamento e disponibilità delle
apparecchiature e, di conseguenza,
del vostro impianto.
La tecnologia di regolazione Voith si
è dimostrata efficace in più di diecimila centrali elettriche in tutto il
mondo, e assicurano un funzionamento ottimale di turbine e compressori.
Regolatori di pressione
I regolatori di pressione Voith trasformano rapidamente e con
la massima precisione il segnale della corrente di ingresso
0/4 – 20 mA in una pressione proporzionale in uscita.
4
1
5
3
2
6
7
A Collegamento alle utenze (uscita)
T Collegamento di scarico
P Collegamento di alimentazione
(entrata)
1 Carcassa magneto di regolazione
2 Asta
3 Potenziometro
4 Comando manuale
5 Collegamento elettrico
6 Parte idraulica
7 Pistone di comando
T
Struttura
Il regolatore di pressione Voith è
una valvola di regolazione della
pressione costituita da un magneto
di regolazione generatore forza e da
una parte idraulica.
2
A
P
Struttura semplice e principio di funzionamento
ampiamente affermato
Esempio di applicazione 3:
Azionamento di una valvola pilota
con ritorno di posizione (feed back)
elettronico
Esempio di applicazione 2:
Azionamento di una valvola pilota
con ritorno di posizione (feed back)
meccanico
Esempio di applicazione 1:
Comando diretto di un
cilindro idraulico
Ritorno di
posizione
meccanico
s
Rilevatore
di corsa
i
s
alla
tecnica di
controllo del
processo
s
A
Valvola
vapore
Valvola
pilota
Tecnologia di controllo del processo
Vapore dalla
caldaia
X0 X1
w
U
UHall
F
Valvola
pilota
A
T
P
Vapore
dalla
caldaia
A
T
P
FHydr
FMag
T
Magneto di regolazione
Vapore
dalla
caldaia
P
A
+24V
+
T
Segnale
elettronico di
ritorno (feed back)
s
P
Comando idraulico
Collegamento alle utenze (uscita)
Collegamento al serbatoio
Collegamento all‘alimentazione
dell‘olio (entrata)
X0, X1 Parametri per campo pressione di
uscita (potenziometro)
Forza magnetica
FMag
Forza idraulica
FHydr
Tensione di Hall
UHall
U
Tensione
s
Corsa di regolazione
i
Segnale di corrente del rilevatore
di corsa
w
Valore virtuale per pressione
di uscita
Funzione
Tramite l‘ magneto di regolazione a
corrente continua a 24 V viene generata una forza FMag. Questa forza
magnetica è proporzionale al segnale d‘ingresso 0/4 – 20 mA (w);
i limiti vengono impostati con i
parametri X0 e X1. La regolazione
elettronica, la misurazione del flusso magnetico, la forma costruttiva
del magnete e il comando idraulico
costituiscono, in interazione fra
loro, un‘unità funzionale dinamica
praticamente priva di isteresi.
Il magnete di regolazione esercita
sul pistone di comando la forza
FMag. Questa forza agisce in senso
opposto a quella idraulica FHydr prodotta dalla pressione in uscita A
sulla sezione frontale del pistone di
comando (bilancia di pressione).
Il risultato di questa regolazione è
l‘ottenimento del valore di pressione di pressione sulla mandata del
regolatore e la rispettiva quantità di
olio per il posizionamento della valvola del vapore o del combustibile.
3
Costruzione robusta ed elevatissima precisione
assicurano versatilità d‘impiego
Dati tecnici e caratteristiche
n Tensione
di alimentazione 24 VDC
assorbita 1,0 A
n Segnale d‘ingresso 0/4 – 20 mA
n Classe di protezione IP 65
n Pressione d‘ingresso fino a 70 bar
n Temperatura ambiente da - 20 a
+ 80 °C per esecuzione standard
n Esecuzione antideflagrante
EEx d IIC T4 disponibile su
richiesta
n Corrente
Tipo
Pressione
d‘entrata massima
[bar]
P ➞ A
A ➞ T
DSG-B03XXX
40
0–3
30
30
DSG-B05XXX
40
0–5
30
30
DSG-B05X48
20
0–5
100
140
DSG-B07XXX
40
1–7
30
30
DSG-B10XXX
40
0 – 10
30
30
DSG-B30XXX
70
0 – 30
30
30
DSG-B35XXX
70
10 – 35
30
30
Tabella di selezione
Per selezionare correttamente un
regolatore di pressione idoneo è
necessario considerare i dati specifici dell‘impianto. Mettiamo a vostra
disposizione la nostra esperienza
per aiutarvi nella scelta del regolatore di pressione. I nostri specialisti
sono a vostra disposizione per fornirvi la consulenza necessaria.
4
Portata [l/min]
con p = 1 bar
Campo di
regolazione
pressione di uscita
[bar]
Regolatori di pressione Voith Turbo in una turbina
a vapore da 300 MW
Vantaggi per il cliente
Elevata affidabilità
Regolazione dinamica e precisa
Facile montaggio
e disponibilità
della pressione di uscita
e messa in esercizio
n Principio
n Riproducibilità
n L‘apparecchio
di funzionamento
affermato
n Costruzione robusta e resistente
allo sporco
Regolatore di pressione Voith in una
turbina a vapore da 3,4 MW
(foto: AG KK&K – www.agkkk.de)
< 0,1 %
nessuna isteresi
n Compensazione della temperatura
n Nessuna deriva
n Pressione di entrata maggiore di
almeno 0,5 bar della pressione di
uscita massima
n Tempo di risposta rapido
n Praticamente
viene tarato e collaudato in fabbrica (plug & play)
n Le pressioni di uscita min. e max.
possono essere facilmente modificate mediante i parametri X0 e X1
(potenziometri)
n L‘olio di lubrificazione della turbina
spesso può essere utilizzato come
fluido di lavoro
n A seconda del modello sono disponibili piastre di adattamento,
piastre di lavaggio e cavo di collegamento
Esecuzione antideflagrante (a sinistra) e standard
5
Regolatore di portata
I regolatori di portata Voith con l‘aggiunta di un regolatore di posizione trasformano velocemente e con la massima precisione il segnale di ingresso di corrente 4 – 20 mA nello spostamento dell‘asta di un
cilindro.
Mediante le valvole distributrici a cassetto a 3/3 o 4/3 vie i cilindri
idraulici possono essere posizionati in modo altamente dinamico.
4
3
1
3
5
2
6
7
8
Valvole distributrici a cassetto 3/3 vie
A Collegamento alle utenze (uscita)
T Collegamento al serbatoio
P Collegamento all‘alimentazione dell‘olio
(entrata)
1 Carcassa magneto di regolazione
2 Asta
3 Potenziometro
4 Comando manuale
5 Collegamento elettrico
6 Parte idraulica
7 Pistone di comando
8 Molla di contrasto
T
Struttura
Il regolatore di portata Voith (regolatore di quantità) è una valvola a cassetto a controllo elettrico, composta
da un magneto di regolazione e da
un‘unità idraulica a 3/3 vie per cilindri a semplice effetto o da un‘unità
idraulica a 4/3 vie per cilindro a
doppio effetto.
6
A
P
Elettronica di regolazione integrata per modifiche
di portata altamente dinamiche e precise
Valvola distributrice a cassetto 3/3 vie
per cilindro idraulico a semplice effetto
Rilevatore
di corsa
Valvola distributrice a cassetto 4/3 vie
per cilindro idraulico a doppio effetto
Cilindro
idraulico
Rilevatore
di corsa
s
i
Valvola di
regolazione
del vapore
s
Cilindro
idraulico
s
i
Valvola
di regolazione del
vapore
s
Vapore
dalla
caldaia
Vapore
dalla
caldaia
+ X0
X1
+24V
x
-
w
UMag
+
KPU
KPD
U
A
FMag
FF
F
UHall
T
Magnete di
regolazione
P
Comando idraulico
Tecnologia di controllo del processo
Tecnologia di controllo del processo
-
+ X0
X1
+24V
x
UMag
-
w
+
KPU
KPD
FMag
FF
F
UHall
T
Magneto di
regolazione
Funzione
Sulla base dello scostamento dei
segnali (valore virtuale (set point)
w - valore reale x) viene generato
un segnale modulato in uscita UMag
che alimenta l‘magneto di regolazione generatore della forza magnetica.
La forza magnetica FMag generata
nell‘magneto di regolazione di regolazione viene rilevata indirettamente
con la misurazione del flusso magnetico tramite UHall e ricondotta al
regolatore. FMag agisce mediante
l‘asta sul pistone di comando della
valvola a cassetto. Il pistone viene
U
B
A
spostato dalla FMag fino al raggiungimento di una posizione di equilibrio
tra FMag e reazione della molla di contrasto. Con ciò si ottiene una portata
variabile in direzione e quantità che
regola la corsa dell‘asta di un cilindro idraulico. La posizione reale
dell‘asta del cilindro viene rilevata attraverso un apposito rilevatore montato sul cilindro, e inoltrata al regolatore di posizione. La regolazione del
cilindro idraulico avviene sulla base
della regolazione di posizione.
P
T
Comando idraulico
A, B
T
P
Collegamenti utenze (uscite)
Collegamento al serbatoio
Collegamento all‘alimentazione
dell‘olio (entrata)
X0, X1
Parametri per regolazione corsa
(potenziometro)
KPU, KPD Amplificazione dellaregolazione
(potenziometro)
w
Valore virtuale della posizione
(4 – 20 mA)
x
Valore reale della posizione
(4 – 20 mA)
Forza magnetica
FMag
Forza molla di contrasto
FF
Tensione di Hall
UHall
Grandezza di comando forza
UMag
magnetica FMag
U
Tensione
s
Corsa di regolazione
i
Segnale di corrente del
rilevatore di corsa
7
La portata elevata e la altissima precisione assicurano
un‘ottima versatilità d‘impiego
Dati tecnici e caratteristiche
nTensione
di alimentazione 24 VDC
assorbita 1,0 A
nSegnale d‘ingresso 4 – 20 mA
nIndicatore a distanza 4 – 20 mA
nClasse di protezione IP 65
nPressione d‘ingresso fino
a 160 bar
n Temperatura ambiente da - 20 a
+ 80 °C per esecuzione standard
n Esecuzione antideflagrante
EEx d(e) IIC T4 disponibile
a richiesta
nCorrente
Tipo
Pressione
d‘entrata massima
[bar]
Portata [l/min]
con p = 1 bar
P ➞ A
A ➞ T
Pressione
d‘entrata massima
[bar]
Portata [l/min]
con p = 2 bar
P ➞ A/B
A/B ➞ T
WSR-C25XXX
200
17
62
WSR-D16XXX
fino a 160
14
14
WSR-C45XXX
fino a 40
22
75
WSR-D24XXX
40
40
40
WSR-C60XXX
fino a 40
35
150
WSR-D45XXX
fino a 40
80
80
WSR-E60XXX
fino a 40
30
350
WSR-D60XXX
40
130
130
WSR-E80XXX
fino a 40
50
600
WSR-D80XXX
40
180
180
WSR-K120XXX
25
600
600
WSR-K120XXX
25
600
600
Tabella di selezione per valvole distributrici a cassetto 3/3 vie
Per individuare una valvola distributrice a cassetto idonea è necessario considerare i dati specifici
dell‘impianto. Siamo a vostra disposizione con le nostre esperienze per
aiutarvi nella scelta del regolatore di
pressione. I nostri specialisti sono a
vostra disposizione per fornirvi
la consulenza necessaria.
8
Tipo
Tabella di selezione per valvole distributrici a cassetto 4/3 vie
Vantaggi per il cliente
Elevata affidabilità
Regolazione dinamica
Facile montaggio
e disponibilità
e di alta precisione
e messa in esercizio
n Principio
n Risoluzione
n L‘apparecchio
di funzionamento affer-
mato
n Costruzione robusta e resistente
allo sporco
Regolatore di portata Voith su una turbina
a vapore da 40 MW (foto: MAN Turbo)
< 10 µm
n Praticamente nessuna isteresi
n Compensazione della temperatura
n Possibilità di distacco rapido
del carico < 300 ms
viene tarato e collaudato in fabbrica (plug & play)
n Il range di corsa e il comportamento di regolazione del cilindro
di lavoro possono essere facilmente modificati e ottimizzati
tramite il potenziometro (X0, X1,
KPU, KPD)
n L'olio di lubrificazione della turbina spesso può essere utilizzato
come fluido di lavoro
Esecuzione standard, esecuzione antideflagrante a richiesta
9
Modulo ridondante – massima disponibilità
Modulo di regolazione pressione = doppio regolatore di
pressione + selezione mediante segnale di massima pressione
Rilevatore
di corsa
x1
i
x2
i
x3
i
Cilindro idraulico
s
s
s
alla tecnica di
controllo del
processo
Tecnologia di controllo del processo
x1
x2
x3
Valvola di
regolazione
del vapore
s
Vapore
dalla
caldaia
A
X0
X1
+24V
+
w1
U
UHall
X0
+
U
UHall
pA1
FHydr
F
+24V
X1
w2
FMag
FMag
Selettore di
massimo
segnale
FHydr
F
pA2
T
2 x elettromagneti
P
Comando idraulico
Funzione
Trasformazione a due canali di due
segnali elettrici di regolazione in un
segnale di pressione con selezione
mediante segnale di massima pressione: I due segnali di regolazione
elettrici w1 e w2 (4 – 20 mA) di un regolatore di turbina ridondante vengono trasformati indipendentemente
dal regolatore di pressione Voith, in
valori di pressione proporzionali pA1
e pA2. Entrambe le pressioni agiscono su una selettore idraulico di massima. La pressione maggiore viene
10
collegata (A). L‘abbassamento a
rampe del valore nominale del regolatore di turbina consente di monitorare costantemente la funzione
idraulica attraverso l‘integrazione di
sensori di pressione supplementari.
La variazione di pressione consente
la diagnosi di tutti i sottosistemi dell‘impianto.
Ogni regolatore di pressione è dotato di un circuito di controllo elettronico che in caso di guasto garantisce l‘abbassamento della pressione
di uscita fino al suo valore minimo.
Viene fatta passare la pressione di
uscita del regolatore di pressione
che funziona in modo corretto.
Il processo pertanto continua senza
sbalzi e l‘apparecchio difettoso può
essere sostituito durante l‘esercizio.
Regolatore di portata tandem = doppio magnete
di regolazione + parte idraulica
Rilevatore
di corsa
x1in
i
x2in i
Cilindro idraulico
s
s
Valvola di
regolazione
del vapore
s
Vapore
dalla
caldaia
Tecnologia di controllo del processo
-
+ X0
X1
X1
x1out
w1
-
+ X0
x2out
+24V
-
U
+
KPU KPD
UHall
+24V
FMag F
U
+
KPU KPD
A
FMag
FF
F
UHall
w2
T
Magneto di regolazione 1
Magnete di regolazione 2
Funzione
Entrambi i magneti di regolazione
ricevono un valore nominale separato (w1 e w2) e a ogni magnete viene
collegato un rilevatore di corsa
separato (x1in e x2in). L‘ancora dell‘
magneto di regolazione di regolazione 1 muove, attraverso l‘ancora
dell‘eletrromagnete di regolazione 2,
il pistone di comando del controllo
idraulico. Quando il magnete di
regolazione 1 è attivo, il magnete
di regolazione 2 è inattivo, ma collegato. In caso di guasto, il magnete
di regolazione 1 viene escluso e il
magnete di regolazione 2 viene collegato attraverso il valore nominale
(w2) con un determinato tempo di
commutazione („ridondanza calda“).
La logica di commutazione è disposta esternamente alla logica di controllo e monitora i magneti di regolazione (indicatori a distanza del rilevatore di corsa x1out e x2out). Inoltre
genera i segnali di commutazione.
Le valvole distributrici a cassetto
tandem sono disponibili a 3/3 e a
4/3 vie.
P
Comando idraulico
A
T
P
Collegamento alle utenze (uscita)
Collegamento al serbatoio
Collegamento all‘alimentazione
dell‘olio (entrata)
Pressione di uscita regolatore di
pA1, pA2
pressione
X0, X1
Parametri per la taratura della corsa o
della pressione (potenziometro)
KPU, KPD Amplificazione della regolazione
(potenziometro)
w
Valore virtuale della corsa o della
pressione ­(4 – 20 mA)
x
Valore reale della posizione (4 – 20 mA)
Forza magnetica
FMag
Forza idraulica
FHydr
Forza molla di contrasto
F F
Tensione di Hall
UHall
U
Tensione
s
Corsa di regolazione
i
Segnale di corrente del
rilevatore di corsa
11
cr304it, 07.2010, 0, aik-S&F. Le dimensioni e le immagini non sono vincolanti. Con riserva di modifiche.
Voith Turbo GmbH & Co. KG
Electronic Drive Systems
Voithstr. 1
74564 Crailsheim, Germany
Tel. +49 7951 32-470
Fax +49 7951 32-605
[email protected]
www.voithturbo.com/actuation-control-turbomachinery