Regolatori di pressione elettroidraulici e regolatori di ... - Voith Turbo

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Regolatori di pressione elettroidraulici e regolatori di ... - Voith Turbo

Regolatori di pressione elettroidraulici e regolatori di portata,

tecnica degli attuatori per cilindri di posizionamento su turbomacchine

Tecnologia affermata

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.

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.

Elevata affidabilità

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

La semplicità e la compattezza garantiscono

elevate affidabilità di

funzionamento e disponibilità delle

apparecchiature e, di conseguenza,

del vostro impianto.

Di casa in tutto il mondo

Sul mercato internazionale siamo

un partner affidabile per costruttori

e utilizzatori di turbomacchine.

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.


2

Regolatori di pressione

Struttura

4 1 5 3 2 6 7

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.

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.

T A P

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


Struttura semplice e principio di funzionamento

ampiamente affermato

Tecnologia di controllo del processo

Funzione

Esempio di applicazione 1:

Comando diretto di un

cilindro idraulico

w

X0 X1

s

Valvola

vapore

Tramite l‘ magneto di regolazione a

corrente continua a 24 V viene generata

una forza F . Questa forza

Mag

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.

+

-

U Hall

Vapore dalla

caldaia

+24V

U

F

F Mag

Esempio di applicazione 2:

Azionamento di una valvola pilota

con ritorno di posizione (feed back)

meccanico

Valvola

pilota

T P

Vapore

dalla

Valvola T P

caldaia

pilota

A

T P

Magneto di regolazione Comando idraulico

A

Ritorno di

posizione

meccanico

s

Il magnete di regolazione esercita

sul pistone di comando la forza

F . Questa forza agisce in senso

Mag

opposto a quella idraulica F pro-

Hydr

dotta dalla pressione in uscita A

sulla sezione frontale del pistone di

comando (bilancia di pressione).

F Hydr

Esempio di applicazione 3:

Azionamento di una valvola pilota

con ritorno di posizione (feed back)

elettronico

Segnale

elettronico di

Rilevatore ritorno (feed back)

di corsa s

i

s

alla

tecnica di

controllo del

processo

A

Vapore

dalla

caldaia

A Collegamento alle utenze (uscita)

T Collegamento al serbatoio

P Collegamento all‘alimentazione

dell‘olio (entrata)

X0, X1 Parametri per campo pressione di

uscita (potenziometro)

F Forza magnetica

Mag

F Forza idraulica

Hydr

U Tensione di Hall

Hall

U Tensione

s Corsa di regolazione

i Segnale di corrente del rilevatore

di corsa

w Valore virtuale per pressione

di uscita

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


4

Costruzione robusta ed elevatissima precisione

assicurano versatilità d‘impiego

Dati tecnici e caratteristiche

n Tensione di alimentazione 24 VDC

n Corrente 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

Tipo Pressione

d‘entrata massima

[bar]

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.

Campo di

regolazione

pressione di uscita

[bar]

Portata [l/min]

con p = 1 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

Regolatori di pressione Voith Turbo in una turbina

a vapore da 300 MW


Vantaggi per il cliente

Elevata affidabilità

e disponibilità

n Principio 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)

Regolazione dinamica e precisa

della pressione di uscita

n Riproducibilità < 0,1 %

n Praticamente 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

Esecuzione antideflagrante (a sinistra) e standard

Facile montaggio

e messa in esercizio

n L‘apparecchio 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

5


6

Regolatore di portata

Struttura

4 3 1 3 5 2 6 7 8

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.

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.

T A P

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


Elettronica di regolazione integrata per modifiche

di portata altamente dinamiche e precise

Tecnologia di controllo del processo

Valvola distributrice a cassetto 3/3 vie

per cilindro idraulico a semplice effetto

x

w

+

KPU

KPD

X1

Funzione

Rilevatore

di corsa

i

s

-

+ X0

-

U Mag

U Hall

Magnete di

regolazione

Cilindro

idraulico

+24V

U F

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 F generata

Mag

nell‘magneto di regolazione di regolazione

viene rilevata indirettamente

con la misurazione del flusso magnetico

tramite U e ricondotta al

Hall

regolatore. F agisce mediante

Mag

l‘asta sul pistone di comando della

valvola a cassetto. Il pistone viene

s

A

T P

Valvola di

regolazione

del vapore

Vapore

dalla

caldaia

F Mag FF

Comando idraulico

Tecnologia di controllo del processo

spostato dalla F Mag fino al raggiungi-

mento di una posizione di equilibrio

tra F Mag e reazione della molla di con-

trasto. 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.

Valvola distributrice a cassetto 4/3 vie

per cilindro idraulico a doppio effetto

x

X1

-

w

+

KPU

KPD

Rilevatore

di corsa

i

s

-

+ X0

+24V

T

s Valvola

di regolazione

del

vapore

A

Vapore

dalla

caldaia

UMag FMag FF U Hall

Magneto di

regolazione

Cilindro

idraulico

U F

B

P T

Comando idraulico

A, B Collegamenti utenze (uscite)

T Collegamento al serbatoio

P 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)

F Forza magnetica

Mag

F Forza molla di contrasto

F

U Tensione di Hall

Hall

U Grandezza di comando forza

Mag

magnetica FMag U Tensione

s Corsa di regolazione

i Segnale di corrente del

rilevatore di corsa

7


8

La portata elevata e la altissima precisione assicurano

un‘ottima versatilità d‘impiego

Dati tecnici e caratteristiche

n Tensione di alimentazione 24 VDC

n Corrente assorbita 1,0 A

n Segnale d‘ingresso 4 – 20 mA

n Indicatore a distanza 4 – 20 mA

n Classe di protezione IP 65

n Pressione 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

Tipo Pressione

d‘entrata massima

[bar]

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.

Portata [l/min]

con p = 1 bar

P ➞ A A ➞ T

WSR-C25XXX 200 17 62

WSR-C45XXX fino a 40 22 75

WSR-C60XXX fino a 40 35 150

WSR-E60XXX fino a 40 30 350

WSR-E80XXX fino a 40 50 600

WSR-K120XXX 25 600 600

Tipo Pressione

d‘entrata massima

[bar]

Portata [l/min]

con p = 2 bar

P ➞ A/B A/B ➞ T

WSR-D16XXX fino a 160 14 14

WSR-D24XXX 40 40 40

WSR-D45XXX fino a 40 80 80

WSR-D60XXX 40 130 130

WSR-D80XXX 40 180 180

WSR-K120XXX 25 600 600

Tabella di selezione per valvole distributrici a cassetto 4/3 vie


Vantaggi per il cliente

Elevata affidabilità

e disponibilità

n Principio di funzionamento affermato

n Costruzione robusta e resistente

allo sporco

Regolatore di portata Voith su una turbina

a vapore da 40 MW (foto: MAN Turbo)

Regolazione dinamica

e di alta precisione

n Risoluzione < 10 µm

n Praticamente nessuna isteresi

n Compensazione della temperatura

n Possibilità di distacco rapido

del carico < 300 ms

Facile montaggio

e messa in esercizio

n L‘apparecchio 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


10

Modulo ridondante – massima disponibilità

Modulo di regolazione pressione = doppio regolatore di

pressione + selezione mediante segnale di massima pressione

Funzione

Tecnologia di controllo del processo

x 1

x 2

x 3

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 w e w (4 – 20 mA) di un re-

1 2

golatore di turbina ridondante vengono

trasformati indipendentemente

dal regolatore di pressione Voith, in

valori di pressione proporzionali pA1 e p . Entrambe le pressioni agisco-

A2

no su una selettore idraulico di massima.

La pressione maggiore viene

w 1

w 2

X0

X0

X1

X1

+

+

-

U Hall

-

U Hall

+24V

U

+24V

U

Rilevatore

di corsa

i

s

alla tecnica di

controllo del

processo

F

F

2 x elettromagneti Comando idraulico

i s

i s

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

x 1

x 2

x 3

F Mag

F Mag

p A1

p A2

Cilindro idraulico

F Hydr

F Hydr

A

Selettore di

massimo

segnale

s

T P

Valvola di

regolazione

del vapore

Vapore

dalla

caldaia

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

Tecnologia di controllo del processo

x 2out

x 1out

w 1

w 2

Funzione

-

+

X1

-

+

X0

KPU KPD

U Hall

U F

+24V

F Mag

Magneto di regolazione 1 Magnete di regolazione 2

Comando idraulico

Entrambi i magneti di regolazione

ricevono un valore nominale separato

(w e w ) e a ogni magnete viene

1 2

collegato un rilevatore di corsa

separato (x e x ). L‘ancora dell‘

1in 2in

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

-

+

X1

KPU KPD

U Hall

x 1in

Rilevatore

di corsa

x 2in

i s

i s

-

+

X0

U

F

+24V

magnete di regolazione 2 viene collegato

attraverso il valore nominale

(w ) con un determinato tempo di

2

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 x e x ). Inoltre

1out 2out

genera i segnali di commutazione.

Le valvole distributrici a cassetto

tandem sono disponibili a 3/3 e a

4/3 vie.

F Mag

Cilindro idraulico

T

A

s

P

Valvola di

regolazione

del vapore

Vapore

dalla

caldaia

A Collegamento alle utenze (uscita)

T Collegamento al serbatoio

P Collegamento all‘alimentazione

dell‘olio (entrata)

p , p Pressione di uscita regolatore di

A1 A2

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)

F Forza magnetica

Mag

F Forza idraulica

Hydr

F Forza molla di contrasto

F

U Tensione di Hall

Hall

U Tensione

s Corsa di regolazione

i Segnale di corrente del

rilevatore di corsa

11

F F


Voith Turbo GmbH & Co. KG

Electronic Drive Systems

Voithstr. 1

74564 Crailsheim, Germany

Tel. +49 7951 32-470

Fax +49 7951 32-605

turcon@voith.com

www.voithturbo.com/actuation-control-turbomachinery

cr304it, 07.2010, 0, aik-S&F. Le dimensioni e le immagini non sono vincolanti. Con riserva di modifiche.

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