Seria Xpac 2 Broszura

Xpac – 1
Electraulic™ Actuation
Xpac
Siłowniki obrotowe, liniowe i napędy
Seria Xpac
REXA Xpac jest najwyższej jakości urządzeniem pozycjonerem przystosowanym w szczególności do zastosowań
wymagających ścisłej kontroli i wysokiej niezawodności. Produkt został opracowany do działania w najbardziej nieprzyjaznych
środowiskach i sterowania w najsurowszych warunkach technologicznych. Nasze siłowniki i napędy dodają końcowym
elementom sterującym zdolności spełniające wymagania najbardziej zaawansowanego oprzyrządowania i Systemów
sterowania rozproszonego.
Podstawowe podzespoły
Xpac składa się z dwóch głównych podzespołów: siłownika montowanego na urządzeniu napędzanym, zbudowanego
z cylindra, modułu sygnału zwrotnego i modułu zasilającego Electraulic™; oraz obudowy sterującej, która
jest montowana oddzielnie i zawiera elementy elektroniczne i zasilające. Moduł zasilający Electraulic™
jest opatentowanym przez firmę REXA niezależnym hydraulicznym systemem pompującym, który
reguluje ciśnienie oleju i natężenie przepływu do i z siłownika dwustronnego działania. Dedykowany
mikroprocesor, CPU, w obudowie sterującej obsługuje urządzenie Xpac. To połączenie technologii
mechanicznych, hydraulicznych i elektronicznych tworzy konstrukcję siłownika o najwyższym stopniu
zaawansowania technicznego.
Standardowe konfiguracje
Firma REXA oferuje standardowo: siłowniki liniowe (seria L) oferujące siłę na tłoczysku w zakresie od 2000 do 120000 lb i
skok do sześciu cali; moduły obrotowe (seria R) o możliwości obrotu do 90 stopni i momencie obrotowym w zakresie od
2 500 do 400000 lb·in; oraz konfiguracje napędów (seria D) o momencie obrotowym do 200000 lb·in i możliwości obrotu
do 120 stopni.
Urządzenia wykonywane na zamówienia niestandardowe mogą zapewniać znacznie większą siłę na tłoczysku lub
moment obrotowy oraz dłuższy skok i większy kąt obrotu. Dostępne są także napędy o momencie na poziomie kilku
milionów funtów na cal.
Moduł zasilający Electraulic jest dostępny w wersjach wielkości B, C, ½D i D. Różne moduły zasilające zapewniają różne
prędkości ruchu dla cylindra danej wielkości oraz ulepszoną reakcję częstotliwościową. To podejście do konfiguracji
produktu zapewnia wysoki stopień ujednolicenia umożliwiając zmniejszenie zapasu części zamiennych.
Zastosowania
Każda branża, w której odbywa się kontrola procesu usprawni swoje wyniki korzystając z technologii™ Electraulic. Branża produkcji
energii elektrycznej, rurociągi ropy i gazu, miejskie sieci wodociągowe i systemy kanalizacji i wiele innych (produkcja papieru, górnictwo,
rafinerie, zakłady chemiczne, itp.) także mogą skorzystać z zalet urządzenia. Różne zastosowania stwarzają rozmaite wyzwania dla
zaworów i zasuw. W kwestii kontroli możesz polegać na REXA.
Opisy typowych instalacji można znaleźć w notatkach informacyjnych REXA dotyczących zastosowań.
B I U L E T Y N X PA C - 4 P - 1
Przykładowe zastosowania
Szczególnie ważne
Zawory rozruchowe
Przepustnica kotła (BT)
Zawór upustowy kotła (BE)
Zawór obejściowy wody zasilającej (FWB)
Zawór nadmiarowy (SP)
Zawór redukcyjny wtrysku pary
przegrzanej (ISPR)
Obejście przepustnicy kotła (BTB)
Zawór spustowy wody (WD)
Zawór spustowy pary (SD)
Zawory wtrysku przegrzanej pary
międzystopniowej (IR)
Zawory wtrysku pary przegrzanej (IS)
Wtrysk kondensatu (IC)
Sterowanie klapą
Klapa powietrza pomocniczego
Klapy powietrza wtórnego
Skrzynia powietrzna
Wentylatory ID lub FD
Płuczki wieżowe
Regulatory wody zasilającej
Recyrkulacja głównej pompy
wsadowej
Regulacja poziomu odpowietrzania
Zawory natryskowe schładzacza
Regulatory pochylenia palników
Kotły przepływowe B&W
BW (200, 201, 202, 207, itp.)
Elementy regulacyjne turbin parowych
Główny zawór wlotowy pary
Zawór regulacyjny pary
Zawór wlotowy międzystopniowej
pary przegrzanej
Regulacja ciśnienia
Regulacja przepływu
Regulacja pomp
Regulacja wypływu z filtra
Regulacja wlotu łopatek kierownicy
Odcięcie wylotu autoklawu
Odcięcie zawiesiny katalizatora
Instalacja separacji ropy naftowej
(GOSP)
Instalacje geotermalne
Zalety
™™ Możliwość kontroli—mała strefa nieczułości, natychmiastowa reakcja, wysoka sztywność, 100% modulowany
cykl pracy Urządzenie może reagować na zmiany sygnału sterującego nawet o 0,1% (opcjonalnie 0,05%).
™™ Stabilność hydrauliczna
Siły występujące w procesie działające na końcowy element regulacyjny nie powodują
przemieszczenia Xpac.
™™ Całkowicie elektryczne działanie—niezależny, ruch nieciągły, spójność działania
Jedno źródło energii elektrycznej zasilające bezpośrednio obudowę sterującą obsługuje
wszystkie aspekty urządzenia Xpac. Nie są wymagane zdalne pompy lub źródła hydrauliczne.
Niskie zużycie energii wynika z budowy urządzenia, którego silnik obraca się tylko wtedy,
kiedy wymagana jest zmiana pozycji.
™™ Niskie wymagania konserwacyjne
Mała liczba elementów ruchomych (większość zanurzona w oleju silnikowym wysokiej
jakości) i uszczelniona konstrukcja eliminują potrzebę rutynowych konserwacji. Zapas części i
naprawy są uproszczone dzięki ujednoliconej i modułowej budowie.
™™ Kalibracja układu elektronicznego
Kalibracja za pomocą klawiatury sprawia, że konfiguracja jest szybka i prosta. Nie występują
regulatory momentu obrotowego wymagające regulacji, potencjometry do obracania, ani
przełączniki DIP do ustawienia.
™™ Montaż niestandardowy
Pozycjonery liniowe, obrotowe i konfiguracje napędów REXA mogą być zastosowane w prawie każdej instalacji.
™™ Położenie w razie awarii
Znane położenie w przypadku utraty zasilania elektrycznego może być zapewnione przez sprężynę mechaniczną lub
akumulator hydrauliczny.
™™ Przegląd
Konstrukcja REXA nie wymaga hydraulicznego zespołu napędowego. Nie wymaga żadnych filtrów, ani siatek. Nie wymaga
żadnej konserwacji filtra, ani wymiany oleju. Nie wymaga żadnego płukania/wytrawiania podczas uruchamiania. Układ
jest zamknięty i nieciągły (uruchamia się tylko jeśli wymagana jest zmiana położenia zaworu). Jest przeznaczony do ciągłej
pracy modulacyjnej szczególnie w warunkach wysokiej aktywności gdzie wymagane jest zachowanie ciągłychprzepływów/
ciśnień w procesie technologicznym instalacji.
Działanie
Korzystając z zakresów skoku i sygnału ustawionych podczas kalibracji, jednostka centralna (CPU) przekształca sygnał
sterujący na docelowe położenie. Rzeczywiste położenie jest określane przez aktywny moduł sygnału zwrotnego
zamontowany na siłowniku. Różnica pomiędzy położeniem docelowym i rzeczywistym jest błędem. Jeśli błąd przekracza
strefę nieczułości (ustawianą przez użytkownika), wtedy CPU inicjuje działanie korygujące przez uruchomienie silnika.
Pompa hydrauliczna dwustronnego działania napędzana silnikiem może zwiększać ciśnienie po jednej ze stron siłownika
dwustronnego działania za pośrednictwem jednego z dwóch zaworów dopasowania przepływu (FMV). Każdy FMV
składa się z rozdzielacza suwakowego ze zintegrowanym zaworem zwrotnym sterowanym pilotem. Budowa obu FMV jest
identyczna.
Ze względu na ciągłe zmiany konstrukcyjne i ulepszenia, wszystkie specyfikacje podlegają zmianom.
2
Xpac – 1
Aby przesunąć trzpień siłownika w lewo pompa obraca się w kierunku zwiększenia ciśnienia FMV-2 przez port A.
Rozdzielacz suwakowy w FMV-2 traci równowagę za sprawą różnicy ciśnień i porusza się w lewo otwierając porty od A do
E. Zawór zwrotny zostaje uniesiony przez pilot rozdzielacza suwakowego umożliwiając przepływ wsteczny w cylindrze.
Płyn pod wysokim ciśnieniem przepływa przez zawór zwrotny FMV-1 w
normalnym kierunku i do prawej komory cylindra. Ponieważ obwód hydrauliczny
jest zamknięty ta sama ilość oleju, która wpłynęła do przestrzeni po prawej stronie
tłoka musi zostać usunięta z jego lewej strony. Ta ilość oleju przepływa przez
otwarty zawór zwrotny FMV-2, a następnie do ssania pompy przez port B.
Siłownik dwustronnego działania
Ruch
Zmieniając kierunek obrotów pompy zawory FMV działają w odwrotny sposób
przesuwając trzpień siłownika w prawo. Kiedy pompa się zatrzymuje, oba zawory
zwrotne się zamykają. Olej hydrauliczny jest zablokowany wewnątrz cylindra. Do
utrzymania pozycji nie jest wymagane działanie silnika.
Przekładania
Pompa
Obszar
rozszerzalności
cieplnej
60 cm3
Silnik
= Obwód wysokiego ciśnienia
= Obwód niskiego ciśnienia
Schemat układu hydraulicznego
Typowe skoki Xpac i czasy obrotu ‡
Liniowy:
Siła na tłoczysku 2 000-120 000 lb (8 896 N-533 786 N)
Skok (w calach) .75, 2, 4, 6, 8, 11, 16, 22 (19, 51, 102, 152, 203, 279, 406, 559 mm)
Szybkość ruchu modułu zasilającego X2L (sekundy na cal)
Siła na tłoczysku
lb (N)
2D
D,P92
D,P402
SF1
AF3
0.5
NA
NA
NA
0.6
<1
1
0.5
NA
NA
1
<1
B
C
½D/2C
D
2 000 (8 896 N)
6
2
1
4 000 (17 790 N)
12
4
2
5 000 (22 240 N)
15
5
2.5
1.25
0.6
0.3
NA
1.25
<1
10 000 (44 480 N)
30
10
5
2.5
1.25
0.6
CF
2.5
<1
15 000 (66 725 N)
NA
15
7.5
3.75
1.8
0.9
CF
CF
<1
20 000 (88 965 N)
NA
20
10
5
2.5
1.2
0.3*
CF
<1
40 000 (177 928 N)
NA
NA
21
10.5
5.3
2.3
0.6*
NA
<1
60 000 (266 893 N)
NA
NA
NA
15.5
7.8
3.4
0.8*
NA
<1
80 000 (355 858 N)
NA
NA
NA
20.5
10.3
4.6
1.1*
NA
1.5
120 000 (533 760 N)
NA
NA
NA
30.5
15.3
6.8
1.7*
NA
2
Obrotowe i napęd*:
*Napędy konwencjonalne są ograniczone do 200 000 lb·in (22 597 N·m).
Większe napędy są dostępne w liniowych konfiguracjach REXA.
Szybkość obrotu modułu zasilającego X2R/D (sekundy na obrót 90°)
Moment obrotowy
lb·in (N·m)
B
C
½D/2C
D
2D
D,P92
D,P402
SF1
AF3
2 500 (282 N·m)
15
5
2.5
1.25
NA
NA
NA
1.25
<1
5 000 (565 N·m)
30
10
5
2.5
1.25
NA
NA
2.5
<1
10 000 (1 130 N·m)
53.3
18
9
4.5
2.25
1
NA
5
<1
20 000 (2 260 N·m)
105
36
18
9
4.5
2
NA
10
<1
50 000 (5 650 N·m)
NA
92
46
23
11.5
5.1
1.1*
NA
1.5
100 000 (11 300 N·m)
NA
NA
92
46
23
10.2
2.3*
NA
3
200 000 (22 597 N·m)
NA
NA
NA
89
44.5
20
4.5*
NA
6
400 000 (45 194 N·m)
NA
NA
NA
178
89
39.5
8.9*
NA
12
‡ Szybkość skoku lub obrotu określa typową maksymalną szybkość pracy dla konkretnej kombinacji siłownika i modułu zasilającego w konfiguracji standardowej. W
większości instalacji te prędkości mogą być zmniejszone o współczynnik cztery bez wpływu na nominalną moc.
CF–Skonsultować się z fabryką
1 SF–Awaria sprężyny. Szacowany czas dotyczy standardowego elektrozaworu i sprężyny. Rzeczywisty czas może być różny w zależności od siły sprężyny i temperatury. Dostępne są krótsze czasy.
2 D,P9 i D,P40. Pompy wspomagające zapewniają pracę z dużą prędkością zachowując jednocześnie naszą zdolność do precyzyjnego ustawiania pozycji.
3 AF–Awaria akumulatora. Patrz PM21-2. Szacowane czasy mogą być różne w zależności do temperatury otoczenia. Dostępny jest regulowany ogranicznik prędkości w razie
awarii. Szczegółowe informacje można uzyskać kontaktując się z fabryką.
* Pokazane prędkości skoku lub obrotu oparte są na założeniu 240 V zasilania silnika. Praca przy 208 V ogranicza prędkości siłownika do 80% podanych wartości.
3
Specyfikacje REXA Xpac
Xpac seria 2
Wyjście:
Liniowy
Obrotowy
Napęd
2 000 lbf – 120 000 lbf (8 896 N – 533 786 N)
2 500 lbf·in – 400 000 lbf·in (282 N·m – 45 194 N·m)
2 500 lbf·in –200 000 lbf·in (282 N·m –22 597 N·m)
Sygnał sterujący
Analogowy: 4– 20 mA (STD)
Cyfrowy; 4–20 mA HART lub Foundation Fieldbus™
Strefa nieczułości
Regulowana od 5% do 0,1% (opcjonalnie do 0,05%)
Tryb awarii
Bez zmiany pozycji w razie awarii (Fail-in-place) (STD); sprężyna lub akumulator dla
zamknięcia/otwarcia w razie awarii (OPT)
Typ
Niezależny, Electraulic
Materiały
konstrukcyjne
Aluminium anodyzowane (moduł Electraulic), aluminium anodyzowane i stal
(mechanizm zębatkowy siłownika), stal lub żelazo (podstawa montażowa serii D)
Klasyfikacja środowiskowa
NEMA 4 (STD); IP66; NEMA 4X (OPT) układy elektroniczne
Klasyfikacja stref
niebezpiecznych
Dopuszczenie CSA Cl 1, Div 2, grupy A, B, C i D (OPT)
Dopuszczenie CSA Cl 1, Div 1, grupy C i D (OPT)
/ ATEX,
II 3G EEx nA II T3 -40 °C ≤ Ta ≤ 65 °C
/ ATEX,
Zakres temperatur
Siłownik
Układ elektroniczny
II 2G EEx 'd' iiB, T3 -40°C ≤ Tamb ≤ 65°C
Liniowy: -5 ­­°F ‡ to +200 °F (-20 °C do 93 °C), opcjonalnie do 250 °F (121 °C)
Obrotowy i napęd: -10 °F ‡ do +200 °F (-23 °C do 93 °C), opcjonalnie do 250 °F (121 °C)­
-40 ­­°F do +140 ­­°F (-40 ­­°C do +60 ­­°C)
-40 ­­°F do +120 ­­°F (-40 ­­°C do +50 ­­°C)
Typ krokowy (B i C)
Typ serwo (½D / D)
Silnik
Układ elektroniczny
Oddzielna obudowa sterująca z CPU, sterowaniem silnika, zasilaniem elektrycznym,
zabezpieczeniem przed stanami przejściowymi i zaciskami.
Sygnał zwrotny
Liniowy: potencjometr cienkowarstwowy (50 x 106 cykli) / potencjometr bezstykowy
[w zależności od długości skoku i temperatury]
Obrotowy: potencjometr bezstykowy [Standard] potencjometr cienkowarstwowy
(10 x 106 cykli) [wysoka temp.]
Krokowy
Typ silnika
Oznaczenie silnika
Wymagania dotyczące
zasilania†
24 Vdc
48 Vdc
115 Vac
208 Vac
230 Vac
480 Vac
Serwo
B
C
½D
D
OPT
OPT
STD
OPT
OPT
OPT
OPT
CF
STD
OPT
OPT
OPT
CF
CF
STD
OPT
OPT
OPT
—
—
OPT
OPT
STD
OPT
 Informacje na temat dodatkowych wydajności można uzyskaćkontaktując się z fabryką.
‡ Zakres niższych temperatur wymaga dodatkowej izolacji cieplnej (nie objęta dostawą).
† Opcjonalne napięcia zasilania mogą wymagać oddzielnych transformatorów.
Skontaktować się z fabryką w kwestii pomp wspomagających, akumulatorów i innych opcji.
Firma REXA ciągle ulepsza konstrukcję swoich produktów. Z tego względu specyfikacje podlegają zmianom.
Certyfikat ISO 9001:2008
03/16
REXA
ELECTRAULIC™ ACTUATION
4
4 Manley Street
West Bridgewater, MA 02379
Telefon: 508-584-1199
Faks: 508-584-2525
w w w.rex a.co m