Промышленные соленоидные клапаны ICLX FlexlineTM

В 2012 г компания Danfoss представила новую клапанную платформу Danfoss Flexline^TM,  которая включает регулирующие клапаны ICV Flexline^TM,  клапанные станции ICF Flexline^TM  и линейные компоненты SVL Flexline^TM.

Модульная концепция продуктов Flexline^TM  повышает их функциональность, способствует уменьшению первоначальных и эксплуатационных расходов, а единые корпуса и высокая взаимозаменяемость запасных частей клапанов минимизируют складские запасы компонентов у поставщиков и конечных пользователей.

Кроме того, возможность заказа клапанов частями (корпус и верхняя часть) позволяет сэкономить время на разборке компонентов перед сваркой и снизить вероятность повреждения уплотнения между корпусом и крышкой.

С 2013 г семейство ICV Flexline^TM  (рис. 1) расширено новыми промышленными соленоидными клапанами ICLX. Корпус ICV теперь является унифицированным не только для клапанов с пилотным (ICS) и моторным (ICM) управлениями, но и для ICLX (рис. 2). Сервоприводный клапан ICLX 32-150 включает в себя пять основных компонентов: корпус клапана, верхняя крышка с внешней пилотной линией, функциональный модуль и два пилотных электромагнитных клапана (нормально закрытый EVM-NC и нормально открытый EVM-NO). Верхняя крышка и функциональный модуль поставляются в собранном виде, соленоидные катушки не входят в комплект заказа ICLX.

Рис. 1. Семейство клапанов ICV Flexline^TM

Рис. 2. Унификация корпусов ICV Flexline^TM

Соленоидные клапаны ICLX пришли на смену легендарных клапанов PML и PMLX (рис. 3), предназначенных для использования в линиях всасывания сухого и влажного пара. Заводская конфигурация ICLX предусматривает двухступенчатое открытие, но простая замена винтов сервопоршня превращает ICLX в одноступенчатый соленоидный клапан. Компактный дизайн с меньшим количеством фланцевых соединений значительно снижает массогабаритные показатели, время срабатывания и повышает герметичность новых ICLX.

Рис. 3. Взаимозаменяемость клапанов ICLX c PML и PMLX

Клапаны ICLX используют внешнее пилотное давление для своего открытия, они не зависят от рабочего (внутреннего) перепада давления, что повышает эффективность их работы на линиях всасывания (рис. 4). В зависимости от области применения значение внешнего пилотного давления должно быть на 1,5-2 бар выше значения рабочего давления на клапане. В решениях с классическими хладагентами (фреоны и аммиак) рекомендуемый перепад давлений на внешней пилотной линии составляет 1,5 бар, в случае же использования клапанов в системах с диоксидом углерода — 2 бар.

Рис. 4. Применение клапанов ICLX на линии всасывания

При перепадах давления на внешней пилотной линии более 6 бар используют опциональные дроссельные узлы к пилотным клапанам EVM. Для повышения надежности при применении с классическими хладагентами предпочтительно использовать катушки пилотных клапанов EVM-NC и EVM-NO мощностью 12 Вт переменного тока.

При подаче напряжении на катушки пилотов EVM клапан ICLX открывается и поддерживается в открытом положении, а при обесточивании — закрывается. Оба пилотных электромагнитных клапана управляются одним сигналом. Пилот EVM-NC отсекает внешнюю пилотную линию от пространства под основным сервопоршнем функционального модуля ICLX, а пилот EVM-NO связывает это пространство с выходным штуцером основного клапана.

Алгоритм работы двухступенчатых клапанов ICLX знаком многим пользователям из опыта работы с клапанами PMLX:

Открытие клапана. Первая ступень.  На этом этапе открывается пилот EVM-NC и закрывается пилот EVM-NO; внешнее пилотное давление поступает в пространство под основным сервопоршнем функционального модуля; перепад давления на основном сервопоршне заставляет сжиматься внешнюю и внутреннюю пружины; поднимается основной сервопоршень; приподнимается внутренний сервопоршень; клапан открывается на 10% своей производительности (рис. 5). Небольшая степень открытия обеспечивает плавное стравливание давления и исключает последствия гидравлических ударов после оттаивания испарителя горячим газом.

Рис. 5. Процесс открытия клапанов ICLX

Открытие клапана. Вторая ступень.  При достижении рабочего перепада давления на клапане 1,25 бар разжимается пружина внутреннего сервопоршня функционального модуля и клапан ICLX открывается на 100% своей производительности (рис. 5). В процессе эксплуатации двухступенчатых соленоидных клапанов важно дождаться полного открытия клапана. Если во время второй ступени открытия в испаритель поступит жидкость, то при фактическом перепаде давления более 1,5 бар клапан откроется не полностью.

Закрытие клапана.  Обесточиваются катушки пилотных клапанов EVM; закрывается пилот EVM-NC и открывается пилот EVM-NO; давление под основным сервопоршнем функционального модуля стравливается через пилотный канал EVM-NO; усилием внешней пружины основной и внутренний сервопоршни опускаются; клапан ICLX закрывается.

Как правило, внешним пилотным давлением для двухступенчатых соленоидных клапанов выступает давление горячего газа, который конденсируется на холодных стенках проточной части клапана. При закрытии ICLX давление внутри клапана выравнивается с давлением на выходе из него.

Этот процесс занимает некоторое время, так как в пространстве под основным сервопоршнем находится конденсат горячего газа. Время закрытия двухступенчатых клапанов зависит от температуры, давления, типа хладагента и размера клапана. При этом с уменьшением рабочей температуры время закрытия клапанов увеличивается.

При эксплуатации необходимо учитывать время закрытия двухступенчатых соленоидных клапанов в алгоритме работы компонентов автоматики при оттаивании испарителей горячим газом.

Клапан подачи горячего газа в испаритель должен открываться только после полного закрытия ICLX на линии всасывания. В противном случае клапан ICLX закроется не полностью и холодильная система будет работать со значительными потерями полезной энергии. Не полное закрытие или открытие могут также привести к гидравлическим ударам и последующей поломке клапанов.

Таким образом, такие преимущества как многофункциональность, малое время срабатывания, унификация, компактность, герметичность, широкий типоразмерный ряд и универсальный диапазон рабочих характеристик платформы Danfoss Flexline^TM  теперь доступны и для промышленных соленоидных клапанов ICLX.

Все клапаны семейства ICV Flexline^TM  имеют полный пакет разрешительной и технической документации на русском языке для применения на территории России.