Applications

Газовый клапан Woodward GS16 подходит для использования на промышленных газовых турбинных двигателях с максимальной мощностью от 10 до 50 МВт. Этот узел обеспечивает надежный и экономически эффективный интерфейс между электронными системами управления и газовыми турбинами, используемыми в электрической генерации, компрессорах или механических приводах. Узел клапана может использоваться для базовых турбин или в нескольких конфигурациях клапанов в турбинах с низкими выбросами.

Description

Узел клапана GS16 сочетает в себе высокопрочный самочистящийся измерительный клапан Woodward с высокомоментным актуатором, что обеспечивает длительную работу во всех типах газового топлива. Узел клапана оснащен встроенным электронным контроллером для удобства упаковки и установки системы.
GS16 — это электрически управляемый топливный клапан с встроенным электронным контроллером положения. Высокая точность управления потоком достигается за счет использования сферического элемента для измерения топлива с прецизионным обработанным портом для измерения топлива. Уплотнительная обувь прижимается к сферическому элементу клапана, что позволяет точно контролировать площадь потока и достигать положительного закрытия потока. Использование редкоземельных постоянных магнитов в эффективной электромагнитной цепи обеспечивает высокие силы привода при минимизации размера упаковки. Тесно интегрированный механический дизайн устраняет люфт и обеспечивает практически бесконечное разрешение позиционирования клапана.
Самоочищающаяся, срезающая измерительная система поддерживает порт измерения свободным от ограничивающих производительность отложений газовых конденсатов, загрязняющих веществ и мусора в системе. Клапан использует одну подвижную часть с элементом измерения топлива, ротором актуатора и резольвером обратной связи по положению, установленными на одном цельном валу. Точные характеристики потока по сравнению с входным сигналом достигаются на каждой версии клапана за счет прецизионной формовки порта измерения клапана, использования увеличенных ходов клапана и высокоточного резольвера для обратной связи по положению клапана. Клапаны GS могут достигать соотношений снижения потока более 100 к 1 и положительного закрытия потока, превышающего требования ANSI B16.104 класса III.

Specifications 

Газовые соединения
Фланцы входа и выхода по стандарту ANSI B16.5 класс 600, 2.0 дюйма (8 болтов с внутренней резьбой 0.625-11 UNC). Порт подключения вентиляции над бортиком по стандарту SAE J514-4.

Valve Номинальный диапазон управления потоком газа: от 22 до 13 608 кг/ч (от 50 до 30 000 фунтов/ч)

ParametersДавление подачи газа: от 345 до 5171 кПа (от 50 до 750 псиг)

Минимальная разность давления: 138 кПа (20 псид), рекомендуется для заданной точности управления потоком.

Максимальная разность давления: (См. руководство по продукту 26228 для операционных ограничений.)
Рекомендации по фильтрации газа: 25 мкм абсолютный.
Порты измерения (максимальная площадь): 645 мм², 968 мм² и 1290 мм² (1.00 дюйм², 1.50 дюйм² и 2.00 дюйм²)
Рейтинг теплового воздействия: 125 °C в течение 6 часов, без питания.
Цифровой вход: DeviceNet™ */CANopen
Утечка измерительного клапана: < 0.1% от номинального потока при максимальном входном давлении 50 псиг (345 кПа), 0 псиг на выходе.
Скорость изменения: < 100 мс
Полоса пропускания петли положения: 40 рад/с при –6 дБ при 24 В постоянного тока.
Соединение газа: фланцы RF 2.00 дюйма (50.8 мм) по стандарту ANSI B16.5 класс 600.
Размер от фланца до фланца: 8.50 дюймов (215.9 мм) номинально.
Материалы: Корпус из нержавеющей стали и внутренние части, контактирующие с газом, соответствуют стандарту NACE MR0175-2000.

Вес: 48 кг (105 фунтов)

FlowС аналоговым входным сигналом: меньшее из ± 5% от точки или ± 2% от полного диапазона при диапазоне потока 100:1*.
AccuracyС цифровым входным сигналом: ± 2% от точки от 5% до 100%*.
* Примечание —Указанные точности применимы к эффективной площади порта измерения, предоставляемой клапаном при заданном сигнале требования по положению. Фактический массовый поток газа может зависеть от изменений в условиях и свойствах газового топлива.
 

RepeatabilityС аналоговым или меньшее из ± 2.5% от точки или ± 1% от полного диапазона от 2% до 100% от номинального потока.

Цифровой входной сигнал: диапазон.

TemperatureАналоговый вход: 0.009% от полного диапазона входного требования (4–20 мА) на градус Ф.

Drift 0.005% от полного диапазона входного требования (4–20 мА) на градус Ц.

ElectricalВходная мощность: 24 В постоянного тока (18–32 В постоянного тока).
SpecificationsТок в установившемся состоянии: < 2.0 А типично, 5.0 А максимум.
Максимальный импульсный ток: 12 А в течение 100 мс максимум к контроллеру.
Электрические соединения: Полевые провода входят в соединительную коробку через резьбовое соединение 0.750-14 NPT.
 Клеммные блоки в интегрированной соединительной коробке, болт для внешнего заземления.
Сигнал требования по положению клапана: токовый сигнал 4–20 мА с импедансом 249 Ω, интерфейс DeviceNet или CANopen.
Сигнал инструментирования по положению клапана: токовый сигнал 4–20 мА с импедансом <500 Ω, интерфейс DeviceNet или CANopen. Команда остановки/сброса: замкнуто для работы, разомкнуто для остановки.
Выход системной ошибки: Изолированный FET для прямого подключения управления с или без промежуточных реле.
Максимальный ток: 500 мА (утечка 10 мкА).

Temperature 
Температура окружающей среды: от –40 до +93 °C (от –40 до +200 °F).

Температура топлива: от –40 до +93 °C (от –40 до +200 °F).

Непитаемое тепловое воздействие: 125 °C, 2 часа.

Экологические характеристики.
Электромагнитная совместимость (EMC): EN 61000-6-2 (2001): Устойчивость для промышленных условий / EN 61000-6-4 (2001): Эмиссии для промышленных условий.
Удар: US MIL-STD-810C Метод 516.2, процедура 1 (10 G пик, 11 мс продолжительность, зубчатая форма волны).
Вибрация: US MIL-STD-810C, Метод 514.2, Процедура I, Рисунок 514.2-2, Кривая AR (2 G тест от 10 до 2000 Гц).
Влажность: US MIL-STD-E-8593, параграф 4.6.2.3.3. Соляной туман: US MIL-STD-810, Метод № 509.
Степень защиты: IP56 по EN 60529

Соответствие нормативным требованиям Европейское соответствие для маркировки CE:

Директива по ЭМС: 2004/108/EC

Директива по оборудованию под давлением: 97/23/EC, (Категория II)

Директива ATEX:

94/9/EC по LCIE 02 ATEX 6049 X
Зона 1, Категория 2, Группа IIG, Ex d IIB T3
Зона 2, Категория 3, Группа IIG, Ex nA IIC T3

Другие европейские и международные соответствия:
Соответствие следующей Европейской директиве не квалифицирует этот продукт для применения маркировки CE:

Директива по машинам: Соответствует как частично завершенное оборудование с 2006/42/EC

GOST-R: Сертифицирован для использования в взрывоопасных атмосферах на территории Российской Федерации по сертификату GOST-R POCC US.ГБ04.B01303 как 1ExdIIBT3, 2ExnAIIT3.

 Североамериканское соответствие:

CSA: Сертифицирован CSA для Класса I, Раздел 1, Группы C и D, T3, и Класса I, Раздел 2, Группы A, B, C и D, T3 при 93 °C окружающей среды для использования в Канаде и Соединенных Штатах

Встроенный драйвер

Драйвер клапана и клеммная коробка проводки являются неотъемлемой частью сборки клапана, что исключает соединительные провода, уменьшает требования к размеру упаковки и снижает установочные затраты. Встроенный драйвер может быть подключен к управлению турбиной через входной сигнал 4–20 мА и сигналы обратной связи или через сеть DeviceNet/CANopen. GS16 может быть настроен для приема как сигнала 4–20 мА, так и команды положения DeviceNet/CANopen в избыточной конфигурации. При этом, если один из сигналов запроса выходит из строя, драйвер переключится на рабочий сигнал запроса.
Драйвер клапана работает с источником питания от 18 до 32 В постоянного тока.
Встроенный драйвер клапана выполняет следующие функции:
• Быстрое и точное управление положением газового клапана в замкнутом контуре в ответ на сигнал команды 4–20 мА или DeviceNet/CANopen
• Обратная связь о фактическом положении клапана через 4–20 мА или DeviceNet/CANopen
• Независимый вход для удаленного отключения
• Выход на неисправность клапана/драйвера
Драйвер включает защиту и индикацию сигналов тревоги для следующих неисправностей:
• Аналоговый вход вне диапазона
• Обратная связь — обрыв провода и короткое замыкание
• Входное питание вне диапазона
• Ошибка положения
• Внутренние неисправности драйвера
• Открытие/короткое замыкание привода
• Перегрузка драйвера
Все индикации неисправностей доступны через соединение DeviceNet/CANopen или через соединение RS-232 при использовании аналогового интерфейса управления.

Поток топлива

Управление потоком газового топлива обычно достигается за счет точного планирования площади порта измерительного клапана, основанного на значениях свойств газа, рабочих давлениях и температуре. Клапан GS16 откалиброван на заводе при полном потоке и условиях давления для обеспечения точного измерения клапана в соответствии с входным сигналом запроса. Уравнения потока для клапанов GS16 находятся в руководстве GS16. Их можно использовать для настройки клапана для любых специфических условий на месте.

Размеры внутренних измерительных портов

Клапан GS16 доступен с тремя различными стандартными размерами портов для оптимизации работы клапана в различных условиях потока и падения давления. Стандартные геометрические площади портов:
• 1.00 in² (645 mm²)
• 1.50 in² (968 mm²)
• 2.00 in² (1290 mm²)
Стандартные измерительные порты имеют контур, обеспечивающий приблизительные квадратные зависимости между заданным положением и эффективной площадью.