Danfoss ICSH 25-80 Data sheet [de]
Datenblatt
Zweistufiges Magnetventil
Typ ICSH 25–80
Das Zweistufige-Magnetventil ICSH gehört zur ICVFamilie. Es besteht aus einem ICV-Gehäuse, einem ICSFunktionsmodul und einem ICSH-Kopfdeckel mit zwei
darin integrierten stromlos geschlossenen (normally
closed, NC) EVM-Magnetpilotventilen.
Das ICSH ist für Heißgasleitungen ausgelegt. Es dient
zum Öffnen der Heißgasversorgung während der
Abtauung. Um evtl. Flüssigkeitsschläge zu vermeiden
ist das Ventil so konstruiert, dass es in 2 Stufen öffnet.
Beide Stufen müssen von einer übergeordneten
Steuerung angesteuert werden, die eine einstellbare
Zeitverzögerung ermöglichen.
Schritt 1 (etwa 20% des maximalen Gasstroms) dient
dazu, dass sich im Verdampfer gleichmäßig ein Druck
aufbaut. Beim nachfolgenden Schritt 2 wird das Ventil
vollständig (100%) geöffnet, um den maximalen
Gasstrom und damit die volle Abtauleistung zu erzielen.
Das ICSH ist für große Industriekälteanlagen konzipiert,
die mit Ammoniak, fluorierten Kältemitteln oder CO2
betrieben werden.
Das ICSH kann vor Ort auf zwei verschiedene Weisen
konfiguriert werden.
Abhängige Konfiguration (erste Möglichkeit): Hierbei
wird sichergestellt, dass Schritt 2 (vollständige
Ventilöffnung) nur eingeleitet werden kann, wenn
Schritt 1 mechanisch beendet wurde.
Unabhängige Konfiguration (zweite Möglichkeit):
Hierbei kann Schritt 2 unabhängig von der Aktivierung
von Schritt 1 eingeleitet werden. Sollten Sie sich für die
unabhängige Konfiguration entscheiden, beachten Sie
bitte, dass Flüssigkeitsschläge auftreten können, falls
Schritt 1 aus irgendeinem Grund nicht ausgeführt wird.
Merkmale
• Ausgelegt für Industriekälteanwendungen mit
einem maximal zulässigen Betriebsüberdruck
von 52 bar g / 754 psig
• gGeeignet für HFCKW, FKW, R717 (Ammoniak)
und R744 (CO2)
• Anschlussmöglichkeiten
• Schweißanschlüsseund Lötanschlüsse
verfügbar
• Gehäuse aus Tieftemperaturstahl
• Geringes Gewicht und kompakte Bauweise
• Die Ansteuerung der Pilotmagnetventile kann
wahlweise über eine Zweileiterverdrahtung
mit integrietiter Zeitschaltuhr oder als 4
Leiterverdrahtung von einer übergeordneten
Steuerung erfolgen.
• Kopfdeckel des ICSH-Hauptventils kann in jede
Richtung ausgerichtet werden, ohne dass die
Funktion der Pilotventile beeinträchtigt wird
• Stabilisiert die Betriebsbedingungen und
verhindert Druckpulsationen während der
Öffnung der Heißgasversorgung zur Abtauung
• Manuelle Betätigung möglich
• Ausgezeichnete Ventildichtheit durch PTFE-Sitz
• Wartungsfreundliche Bauweise
Danfoss | DCS (MWA) | 2018.08
AI260929867804de-000403 | DKRCI.PD.HS4.A4.03 | 1
Datenblatt | Zweistufiges-Magnetventil, Typ ICSH 25–80
Contents Seite
Merkmale ..........................................................................................1
Das ICSH-Konzept ..................................................................................3
Bauweise (Ventil) ...................................................................................3
Technische Daten...................................................................................3
Funktion ...........................................................................................4
Steuerung und Verdrahtung ........................................................................5
Werkstoffspezifikation ..............................................................................6
Nennleistungen ....................................................................................7
ICSH 25........................................................................................... 13
Zubehör.......................................................................................... 18
Abmessungen.................................................................................... 20
Anschlüsse ....................................................................................... 22
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Datenblatt | Zweistufiges-Magnetventil, Typ ICSH 25–80
Zulassungen
Das ICV-Ventilkonzept zielt darauf ab, die globalen
Anforderungen der Kältetechnik zu erfüllen.
ICSH-Ventil
Nennweite
Klassifiziert für Fluidgruppe I
Kategorie Artikel 4, Absatz 3 II
Das ICSH-Konzept
Das ICSH-Konzept wurde entwickelt, um einen möglichst flexiblen
Einsatz von Ventilen zum direkten Einschweißen zu gewährleisten.
Die Schweißanschlüsse (kein Flansch) garantieren ein
geringes Leckagerisiko.
Für die Ventilgrößen ICV 25 bis ICV 65 sind eine Vielzahl von
Anschlussgrößen und -typen erhältlich.
• Es sind fünf Ventilgehäuse lieferbar (ICSH 80 nutzt das ICV-65-Gehäuse).
ICV 25 ICV 32 ICV 40 ICV 50 ICV 65
≤ DN 25 (1 Zoll)
Das vormontierte ICSH ist CE-, CRN- und ULzertifiziert. Für weitere Informationen zu bestimmten
Zulassungen wenden Sie sich bitte an Danfoss.
DN 32 – 80 (11/4 – 3 Zoll)
D A SOC SD SA
DIN-Anschweißende ANSI-Anschweißende ANSI-Schweißmuffe DIN-Lötanschluss ANSI-Lötanschluss
Bauweise (Ventil) Anschlüsse
Die ICSH-Ventile verfügen über eine Vielzahl von
Anschlussvarianten:
• D: Anschweißende, EN 10220
• A: Anschweißende, ANSI (B 36.10)
• SOC: Schweißmuffe, ANSI (B 16.11)
• SD: Lötanschluss, EN 1254-1
• SA: Lötanschluss, ANSI (B 16.22)
Die ICSH-Ventile sind gemäß den europäischen
Vorgaben, die in der Druckgeräterichtlinie
spezifiziert sind, zugelassen und verfügen über
eine CE-Kennzeichnung.
Weitere Einzelheiten / Informationen
zu Einschränkungen finden Sie in der
Installationsanleitung.
Werkstoff für Ventilgehäuse und Kopfdeckel
Tieftemperaturstahl
Technische Daten • Kältemittel
Anwendbar für HFCKW, FKW, R717 (Ammoniak)
und R744 (CO2)
Temperaturbereich:
Medien: -60 – 120 °C / -76 – 248 °F
• Druck
Das Ventil eignet sich für einen maximal
zulässigen Betriebsüberdruck von
52 bar(g)/754 psig.
• Schritt 1: 20% der Kapazität von Schritt 2
(volle Kapazität)
• Oberflächenschutz
Die äußere Oberfläche des ICSH ist
zink-chromatisiert, um einen guten
Korrosionsschutz sicherzustellen.
• Minimaler Öffnungsdifferenzdruck
Das ICSH ist ab einem Differenzdruck
von 0,2 bar / 2,9 psi über dem Ventil
vollständig geöffnet.
• Spulenanforderungen
Beide Spulen müssen die Schutzart
IP67 aufweisen.
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ICSH 25-25 ICSH 32 ICSH 40 ICSH 50 ICSH 65 ICSH 80
Kv (m3/h) (volle Kapazität) 11,5 17 27 44 70 85
Cv (USgal/min) (volle Kapazität) 13,3 20 31 51 81 98
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A + B
Schritt 2
Anschluss SII
EVM NC
Schritt 1
Anschluss SI
EVM NC
Verschlussstopfen
Anschluss P
A + B
Anschluss SI
Anschluss SII
Verschlussstopfen
A + B
Schritt 1
EVM NC
Schritt 2
Anschluss P
EVM NC
P1 P2 P1 P2
P
S1
1 2
Abhängige Konfiguration Unabhängige Konfiguration
Funktion
80
S2
20
Das ICSH dient zum Einleiten der Heißgasabtauung in zwei
Schritten.
Schritt 1 (Kapazität 20%) ist für einen gleichmäßigen
Druckaufbau im Verdampfer vorgesehen. Schritt 2 erfolgt,
um die volle Kapazität zu erreichen.
Das Ventil wird von zwei standardmäßigen, stromlos
geschlossenen EVM-Pilotventilen gesteuert. Die beiden
EVM werden von einer externen Steuerung wie einer SPS
gesteuert.
Die externe Steuerung muss lediglich die beiden EVMSpulen nacheinander unter Einhaltung einer bestimmten
Zeitverzögerung mit Strom versorgen.
Die Zeitverzögerung hängt von den jeweiligen
Bedingungen ab und muss vor Ort bestimmt werden.
Das Öffnen des ICSH erfolgt über eine Druckdifferenz
zwischen dem Eingangsdruck P1 und dem Ausgangsdruck
P2. Damit das Hauptventil vollständig öffnet, ist ein
Differenzdruck Δp von 0,2 bar / 2,9 psi erforderlich.
Das ICSH-Hauptventil kann auf zwei verschiedene Weisen
konfiguriert werden: Abhängige oder unabhängige
Konfiguration.
Bei der abhängigen Konfiguration (Abb. 1) kann
Schritt 2 (vollständige Ventilöffnung) erst erfolgen, wenn
Schritt 1 erfolgreich ausgeführt wurde. Wenn Schritt 1 aus
irgendeinem Grund fehlschlägt, wird das Ventil überhaupt
nicht geöffnet.
Das entsprechende Steuerungsprogramm sollte in diesem
Fall erst die Spule für Schritt 1 und danach die Spule für
Schritt 2 mit Strom versorgen können.
Die abhängige Konfiguration wird erreicht, indem Sie die
beiden EVM in Anschluss SI (Schritt 1) und Anschluss SII
(Schritt 2) montieren sowie Anschluss P mit einem
Verschlussstopfen A + B verschließen.
Bei der unabhängigen Konfiguration (Abb. 2) kann
Schritt 2 unabhängig von Schritt 1 eingeleitet werden.
Das entsprechende Steuerungsprogramm sollte in diesem
Fall ebenfalls erst die Spule für Schritt 1 und danach
die Spule für Schritt 2 mit Strom versorgen können. Bei
der Aktivierung von Schritt 2 wird sofort der maximale
Gasstrom erreicht.
Achtung:
Bei dieser Konfiguration können im System
Flüssigkeitsschläge auftreten - sofern die erste Stufe nicht
funktionierte!
Die unabhängige Konfiguration wird umgesetzt, indem Sie
die beiden EVM in Anschluss SI (Schritt 1) und Anschluss P
(Schritt 2) montieren sowie Anschluss SII mit einem
Verschlussstopfen A + B verschließen.
P
A + B
80
S2
S1
20
Handspindel
Max. Drehmoment:
15Nm
Federbelastete
Düsen-Nadel
Oberseite
Servokolben
3
Kein Gasstrom
BleedBohrung
4
Die Pilotkanäle ermöglichen bei beiden Konfigurationen
einen direkten Gasstrom zum EVM für Schritt 1.
Wenn Schritt 1 eingeleitet wird, strömt Gas durch die
federbelastete Düsen-Nadel, die auf der Oberseite des
Servokolbens anliegt (siehe Abb. 3).
Durch den Gasstrom baut sich oberhalb des Servokolbens
ein Druck auf. Der Kolben bewegt sich langsam nach unten
und öffnet so das Hauptventil etwas. Die federbelastete
Düsen-Nadel bewegt sich mit dem Servokolben ebenfalls
nach unten. Nach einigen Millimetern Hub erreicht sie
ihre Endlage, wodurch die weitere Heißgaszufuhr in den
Raum oberhalb des Servokolbens unterbrochen wird (siehe
Abb. 4).
Die Bleed-Bohrung im Servokolben bewirkt, dass stetig
eine bestimmte Menge Gas aus dem Raum oberhalb
des Servokolbens abströmt. Dies führt dazu, dass der
Servokolben tendenziell wieder schließen würde. Die
Bewegung des Servokolbens wird jedoch nun von der
federbelasteten Düsen-Nadel kontrolliert, die die Position
des Servoklobens „fixiert“, indem sie die Gasversorgung
variiert.
Die federbelastete Düsen-Nadel bewirkt ein Gleichgewicht
von zu- und abströmendem Gas in/aus dem Raum
oberhalb des Servokolbens. Nun wurde Schritt 1 (etwa 20%
der vollen Kapazität) abgeschlossen.
Nach einer definierten Verzögerung wird die Spule für
Schritt 2 angesteuert.
Bei der abhängigen Konfiguration kann der Gasstrom das
EVM für Schritt 2 nur erreichen, wenn das EVM für Schritt 1
geöffnet ist (ordnungsgemäße Funktion).
Bei der unabhängigen Konfiguration kann der Gasstrom
das EVM für Schritt 2 unabhängig von der Stellung des EVM
für Schritt 1 erreichen.
Wenn Gas durch das EVM für Schritt 2 strömt, strömt es direkt
auf den Servokolben und drückt diesen vollständig nach
unten. Das Ventil wird vollständig geöffnet.
Bei beiden Konfigurationen schließt das Ventil und bleibt
geschlossen, wenn die Spulen stromlos sind.
Das Ventil schließt, indem Gas aus dem Raum oberhalb des
Servokolbens über die Bleed-Bohrung abströmt.
Die ICSH Ventile haben wie alle Ventile der ICV Serie
eine Handspindel. Durch Drehen der Handspindel in
Uhrzeigerrichtung werden die Ventile zwangsgeöffnet.
Achtung:
Die handspindel darf nie mit einem Drehmoment
größer 15 Nm betätigt werden.
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Datenblatt | Zweistufiges-Magnetventil, Typ ICSH 25–80
Ein Kabel und Zeitrelais
2
Zwei Kabel
Steuerung und Verdrahtung
Die beiden Schritte müssen von einer SPS nacheinander
zeitverzögert aktiviert werden. Die erforderliche
Zeitverzögerung muss vor Ort festgelegt werden, da
die dortigen Bedingungen ausschlaggebend sind.
Die Verdrahtung zwischen der Steuerung und den
beiden Spulen kann über ein oder zwei Kabel erfolgen.
Bei einem Kabel ist nur ein Signal von einem
zusätzlichen Zeitrelais erforderlich, das wie rechts
dargestellt angeschlossen werden muss.
Bei zwei Kabeln muss die SPS nacheinander zwei
Ausgangssignale erzeugen.
Spule Schritt 1
Spule Schritt 1
Spule Schritt 2
K1
K1
Spule Schritt
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Datenblatt | Zweistufiges-Magnetventil, Typ ICSH 25–80
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2
1
3
4
6
7
5
8
9
10
11
12
13
14
15
17
18
19
20
21
22
23
24
Werkstoffspezifikation
Nr. Teil Werkstoff EN ASTM
1 Gehäuse Tieftemperaturstahl G20Mn5QT, EN 10213-3 LCC, A352
2 Ventildeckel Tieftemperaturstahl P285QH, EN 10222-4 LF2, A350
3 Dichtung Asbestfreier Faserstoff
4 Dichtung Aluminium
5 Dichtung Aluminium
6 EVM NC
7 Dichtung Nylon
8 Kappe Stahl
9 Stopper Nylon
10 Handbetätigung Stahl
11 Gehäuse der federbelasteten
Düsen-Nadel
12 Federbuchse Edelstahl
13 Feder Stahl
14 Federbelastete Düsen-Nadel Edelstahl
15 Düse Gusseisen
16 Stopfen Stahl
17 Kolben Stahl
18 Zylinder Stahl
19 Feder Stahl
20 O-Ring Chloropren (Neopren)
21 O-Ring Chloropren (Neopren)
22 Kegel Stahl
23 Ventilteller PTFE
24 Bolzen Edelstahl A2-70, EN 1515-1 A2-70, B1054
Edelstahl
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Datenblatt | Zweistufiges-Magnetventil, Typ ICSH 25–80
Nennleistungen
Position des Ventils im System (grau gekennzeichnet)
Heißgas-Abtauleitung
Pumpenrücklaufleitung
Flüssigkeitsleitung ohne
Phasenwechsel
Position des Ventils im System (grau gekennzeichnet)
Pumpenrücklaufleitung
Saugleitung
Flüssigkeitsleitung mit oder ohne
Phasenwechsel
Heißgas-Abtauleitung
Saugleitung
Heißgasleitung
Pumpe
Druckleitung
Schwerkraft
Druckleitung
Flüssigkeitsleitung ohne
Phasenwechsel
Position des Ventils im System (grau gekennzeichnet)
Heißgas-Abtauleitung
Saugleitung
Flüssigkeitsleitung mit oder ohne Phasenwechsel
Flüssigkeitsleitung mit oder ohne
Phasenwechsel
DX
Druckleitung
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Datenblatt | Zweistufiges-Magnetventil, Typ ICSH 25–80
Nennleistungen
SI-Einheiten
US-Einheiten
Berechnungsbeispiel (Leistungen bei R717):
Für eine Anwendung gelten folgende
Betriebsbedingungen:
Te = -20 °C
Qo = 90 kW
T
= 10 °C
liq
Max. ∆p = 0,4 bar
T
disch
= 60 °C
Die Leistungstabelle basiert auf
Nennbedingungen (∆p = 0,2 bar, T
P
= 12 bar,
disch
T
= 80 °C).
disch
= 30 °C,
liq
Daher muss die tatsächliche Leistung mithilfe
eines Korrekturfaktors an die Nennbedingungen
angepasst werden.
Berechnungsbeispiel (Leistungen bei R717):
Für eine Anwendung gelten folgende
Betriebsbedingungen:
Te = 0 °F
Qo = 18 TR
T
= 50 °F
liq
Max. ∆p = 5,8 psi
T
= 120 °F
disch
Die Leistungstabelle basiert auf
Nennbedingungen (∆p = 3 psi, T
P
= 185 psi, T
disch
= 180 °F).
disch
= 90 °F,
liq
Heißgasleitung
Korrekturfaktor für ∆p = 0,4 bar: f∆p = 0,71
Korrekturfaktor für Flüssigkeitstemperatur:
f
= 0,92
Tliq
Korrekturfaktor für T
Qn = Qo × f∆p × f
Tliq
90 × 0,71 × 0,92 × 0,97 = 57 kW
Mithilfe der Leistungstabelle wird ein
Funktionsmodul ICS 25-15 mit der Leistung
Qn = 73 kW ausgewählt.
Korrekturfaktor für ∆p = 5,8 psi: f∆p = 0,72
Korrekturfaktor für Flüssigkeitstemperatur: f
Korrekturfaktor für T
Qn = Qo × f∆p × f
Tliq
18 × 0,72 × 0,92 × 0,95 = 11,3 TR
Mithilfe der Leistungstabelle kann ein
Funktionsmodul ICS 25-10 mit der Leistung
Qn = 12,0 TR ausgewählt werden.
× f
× f
= 60 °C: f
disch
=
Tdisch
= 120 °C: f
disch
=
Tdisch
disch
disch
= 0,97
= 0,95
Tliq
= 0,92
Daher muss die tatsächliche Leistung mithilfe
eines Korrekturfaktors an die Nennbedingungen
angepasst werden.
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