Клапаны типа AKVA — это электроприводные
расширительные клапаны, предназначенные
для работы в холодильных установках с
аммиаком.
Они управляются одним из контроллеров
семейства ADAP-KOOL , производимых компанией Danfoss.
Клапаны AKVA поставляются в следующей
комплектации:
- клапан в сборе,
- катушка с клеммной коробкой или кабе-
лем,
- запасные детали в виде верхней части
клапана, дроссельной вставки и фильтра.
Число, дающее представление о производительности, входит в обозначение типа. Это
число обозначает размер дроссельной вста-
вки соответствующего клапана. Например,
клапан со вставкой №3 будет обозначаться
AKVA 10-3. Дроссельную вставку можно заменить.
Преимущества• Могут работать с хладагентами R717
(аммиак), R744 (CO2), ГХФУ и ГФУ.
• Не требуют настройки.
• Широкий диапазон регулирования.
• Заменяемая дроссельная вставка.
• Широкая номенклатура катушек постоянного и переменного тока.
• Малая инерционность во всем диапазоне
производительности.
СертификацияDEMKO, Дания
SETI, Финляндия
SEV, Швейцария
Маркирован знаком СЕ в соответствии
с Директивой PED 97/23.
• В некоторых установках клапан может
быть использован нетолько в качестве
терморасшири-тельного клапана, но и как
соленоидный клапана.
• Классификация: DNV, CRN, BV, EAC и т.д.
Актуальный перечень сертификатов на
изделия можно получить в отделе продаж
местного отделения компании «Данфосс»
Входит в перечень UL США и Канады.
(отдельные кодовые номера)
Техническое описание | Электроприводный расширительный клапан типа AKVA 10, 15 и 20
Технические
характеристики
Производительность клапанов AKVA 10 составляет от 4 до 100 кВт (для хладагента R717) и делится на 8 диапазонов.
Корпус клапанов AKVA 10 выполнен из нержавеющей стали и имеет штуцеры под сварку.
Производительность клапанов AKVA 15 составляет от 125 до 500 кВт (для хладагента R717)
и делится на 4 диапазона.
Производительность клапанов AKVA 20 составляет от 500 до 3150 кВт (для хладагента R717)
и делится на 5 диапазонов.
Клапаны AKVA 20 имеют штуцеры под сварку.
Тип клапанаAKVA 10 AKVA 15 AKVA 20
Допустимое напряжение питания
катушки
Степень защиты корпуса IEC 529 Макс. IP 67Макс. IP 67Макс. IP 67
Принцип работы
(Широтно-импульсная модуляция
– ШИМ)
Техническое описание | Электроприводный расширительный клапан типа AKVA 10, 15 и 20
Номинальная производительность и оформление
заказа
Тип клапанаНоминальная производи-
тельность1), кВт
k
v
Штуцеры
входной ×
Кодовый
номер
выходной,
кВтTRм3/чдюймдюйм
AKVA 10-141.10.010
AKVA 10-2 6.31.80.015
AKVA 10-3102.80.022
AKVA 10-4 164.50.038
AKVA 10-5 257.10.055
AKVA 10-6 4011.40.103
3
/8 × 1/
3
/8 × 1/
3
/8 × 1/
3
/8 × 1/
3
/8 × 1/
3
/8 × 1/
068F3261
2
068F3262
2
068F3263
2
068F3264
2
068F3265
2
068F3266
2
AKVA 10-7 6317.90.162
AKVA 10-810028.40.251
AKVA 15-1125350.25Фланец068F50202)
AKVA 15-2 200600.40Фланец068F50232)
AKVA 15-3300900.63Фланец068F50262)
AKVA 15-45001401.0Фланец068F50292)
AKVA 20-15001401.01 1/4 × 1 1/4042H2101
AKVA 20-28002401.61 1/4 × 1 1/4042H2102
AKVA 20-312503502.51 1/4 × 1 1/4042H2103
AKVA 20-420006004.01 1/2 × 1 1/2042H2104
AKVA 20-531509006.32 × 2042H2105
1
) Номинальная производительность клапана – это производительность при:
температуре конденсации tc = 32°C
температуре жидкости tl = 28°C
температуре кипения te = 5°C
Техническое описание | Электроприводный расширительный клапан типа AKVA 10, 15 и 20
Подбор клапана
(продолжение)
Пример подбора клапана для системы с незатопленным испарителем
1. Производительность испарителя
Производительность испарителя определяется по техническим условиям, выданным
производителем испарителя.
2. Перепад давления на клапане
Производительность клапана зависит от перепада давления на нём, который обязательно
должен приниматься во внимание. Перепад
давления на клапане рассчитывается по разности давлений кипения и конденсации с учётом
потерь давления в жидкостной линии, в распределителе жидкости, испарителе и т.д.
Перепад давления рассчитывается по следующей формуле:
∆p
= pc – (pe + ∆p1 + ∆p3 + ∆p4)
valve
∆p
Перепад давления на клапане;
valve
pc Давление конденсации;
pe Давление кипения;
∆p1 Потери давления в жидкостной линии;
∆p3 Потери давления на распределителе;
∆p4 Потери давления на испарителе.
Примечание!
Потери давления в жидкостной линии и на
распределителе следует определять по максимальной производительности, поскольку клапан работает в режиме широтно-импульсной
Используя формулу, приведенную выше, полу-
чим:
∆p
= pc – (pe + ∆p1 + ∆p3 + ∆p4)
valve
= 13.5 – (1.9 + 0.2 + 0.8 + 0.1)
= 10.5 бар
модуляции.
Пример расчёта перепада давления на клапане
Хладагент: R 717
Полученное значение используется в разделе
«Подбор клапана».
Температура конденсации: 35°C (pc = 13.5 бар)
Температура кипения: –20°C (pe = 1.9 бар)
∆p1 = 0.2 бар
∆p3 = 0.8 бар
∆p4 = 0.1 бар
3. Поправка на переохлаждение
Если переохлаждение жидкости не равно 4 К,
производительность испарителя необходимо
скорректировать.
Для получения скорректированной произво-
дительности умножьте производительность
испарителя на поправочный коэффициент.
Для этого используется поправочный коэффициент, приведённый в таблице.
Техническое описание | Электроприводный расширительный клапан типа AKVA 10, 15 и 20
Подбор клапана
(продолжение)
4. Поправка на температуру кипения (te)
Для подбора клапана правильного размера
следует учитывать рабочие параметры холодильной установки.
Клапан должен иметь запас производительности, чтобы обеспечить отвод избыточного количества тепла, которое может поступать в систему в некоторые периоды работы, например,
в цикле оттаивания испарителя.
В процессе регулирования температуры сте-
пень открытия клапана должна изменяться
от 50 до 75 % от максимальной. В этом случае
можно быть уверенным, что клапан имеет до-
вольно большой диапазон регулирования,
чтобы справиться с нагрузками, изменяющи-
мися вблизи нормальных рабочих значений.
Поправочный коэффициент для температуры
кипения приведён в таблице.
Поправочный коэффициент на температуру кипения (te)
При выборе клапана нужного размера, удовлетворяющего поставленным требованиям,
следует помнить, что указанная производительность клапана — это его номинальная
производительность, т.е. производительность
полностью открытого клапана.
В данном разделе мы укажем, как определить
размер клапана.
На выбор клапана нужного размера влияют
три следующих фактора:
- перепад давления на клапане
Эти три фактора подробно описаны раньше в
разделе по подбору клапана. Если они извест-
ны, подбор клапана происходит следующим
образом:
- Сначала умножьте скорректированную про-
изводительность на коэффициент, указан-
ный в таблице.
- Используйте новое значение производи-
тельности вместе со значением перепада
давления для выбора клапана по таблице.
- Выберите клапан нужного размера.
- скорректированная по переохлаждению
производительность клапана)
- скорректированная по температуре кипе ния производительность клапана.
Пример подбора клапана
В качестве отправной точки используем два
предыдущих примера, где были получены следующие величины:
∆p
= 10.5 бар
valve
Q
e corrected
= 294 кВт
Из таблицы поправочных коэффициентов для
температуры кипения -20°C выберем коэффициент 1,2.
Для правильной подачи жидкости к клапану
AKVA трубопровод линии жидкости должен
иметь соответствующий диаметр.
Скорость жидкости в трубопроводе не долж-
на превышать 1 м/с при полностью открытом
клапане.
Превышение скорости возможно из-за большого перепада давления в жидкостной линии
(отсутствии переохлаждения) и пульсаций да-
вления.
Приведённая производительность будет
равна:
1.2 x 294 кВт = 353 кВт.
Теперь из таблицы «Производительность» вы-
бираем размер клапана.
При данном перепаде давления ∆p
valve
= 10.5
бар и производительности 353 кВт следует
выбрать клапан AKVA 15-4.
Производительность этого клапана равна
прибл. 555 кВт.
Выбор диаметра трубопровода жидкостной
линии основывается на производительности
клапана при рабочем перепаде давления (см.
таблицу производительности), а не на производительности испарителя (см. след. стр.)
Техническое описание | Электроприводный расширительный клапан типа AKVA 10, 15 и 20
Принцип действия
Размеры и масса
Производительность клапана регулируется по
принципу широтно-импульсной модуляции.
В течение периода времени, равного 6 сек., на
катушку подаётся сигнал напряжения от контроллера, который заставляет клапан открываться. При отсутствии напряжения на клапа-
Входной
штуцер
не, он возвращается в закрытое состояние.
Соотношение между интервалами открытия
и закрытия определяет реальную производительность клапана. При необходимости интенсивного охлаждения клапан остаётся открытым все 6 секунд периода. Если потребность
в охлаждении составляет умеренную величину, клапан будет открыт в течение части периода. Потребность в охлаждении определяется
контроллером. Когда охлаждение не требуется, клапан остается закрытым.
В некоторых случаях AKVA может успешно использоваться и как терморегулирующий и как
соленоидный клапан.
Необходимо понимать, что когда клапан AKVA
работает, он находится или в полностью открытом, или в полностью закрытом положении.
Такой принцип работы клапана следует учитывать при проектировании холодильной установки (при расчёте трубопроводов, скорости
течения жидкости, переохлаждении и т.д.).
В этой связи компания Данфосс должна представить некоторые рекомендации/инструкции.
– Если клапан AKVA используется
в чиллерах (водоохладителях),
выполненных по прин-ципу 1:1
(1 испаритель, 1 конденсатор и 1
компрессор) с небольшим количеством
хладагента в системе, или когда клапан
AKVA установлен на входе пластинчатого
теплообменника, каждый раз, когда он от-
крывается и закрывается, возникает силь-
ное воздействие на всю систему (напри-
мер: происходит резкое изменение
давления на с тороне всасывания).
Обратите внимание, что производительность такой системы зависит не только от
поведения одного компонента (например,
клапана AKVA). На производительность си-
стемы оказывают влияние и другие, не менее важные, факторы:
– Распределение жидкого хладагента и кон-
струкция испарителя.
– Длина труб батарей испарителя должна
быть такой, чтобы можно было контроли-
ровать перегрев хладагента в течение за-
данного периодавремени (обычно 6 сек.
или 3 сек.).
– Крепление датчика температуры должно
обеспечивать устойчивый и безинерцион-
ный сигнал, который может быть опреде-
лён электронной системой.
• Если в системе между испарителем и компрессором установлены клапаны, зависящие
от давления, такие как, например, РМ с пи-
лотами CVP, то клапан AKVA может влиять
на срок их службы, поскольку поршень
кла-пана РМ будет работать в соответствии с
ра-ботой клапана AKVA. Величина пульсации
давления после испарителя и перед клапаном PM также зависит от типа хладагента и
конструкции испарителя.
• Работа клапана AKVA не зависит от давления в отличие от клапанов TQ, PHTO и TEAQ.
Это значит, что если для управления клапаном AKVA используется контроллер не компании Данфосс, то необходимо применять
контролеры, способные быстро измерять
и компенсировать изменения давления в
системе.
• Трубопроводы линии жидкости рассчитываются по значению производительности
клапана AKVA, а не по производительнос- ти
испарителя.
• Чтобы исключить вскипание хладагента и
образование дроссельного газа, обес-печьте
достаточное переохлаждение жи-дкости
или рассчитайте линию жидкости так, чтобы
избежать больших перепадов давления
при открытом клапане AKVA. Если жидкость
будет недостаточно пере-охлаждена
(обычно 4 К), это может ока-зать негативное
влияние на срок службы клапана.
• Если требования по безопасному уровню
жидкости слишком высоки (например, при
регулировании уровня в отделителе жидкости установки с насосной циркуляцией),
во избежание протекания хладагента через клапан AK VA, перед ним следует уста-
новить дополнительный к лапан. Это дол-
жен быть клапан типа EVRAT.
• Перед клапанами AKVA 15 и 20 всегда уста-
навливайте фильтр с сеткой 100 мкм.
• Если клапан AKVA предполагается устанавливать в чиллеры (водоохладители),обра-
титесь за консультацией в компанию
Данфосс.