スペースに制約のあるHVACプラントルーム向けのコンパクトISO 5211電動アクチュエータ

北米の商業ビル、データセンター、産業施設のHVACプラントルームには、チラー、ポンプ、熱交換器、複数の供給・戻りラインが設置されていることがよくあります。断熱材、ストレーナー、計装機器、ケーブルラックにより、自動ボールバルブやバタフライバルブ周辺のスペースが限られる場合があります。

これらの場所でのアクチュエータ選定には、トルク比較以上の検討が必要です。エンジニアは、外形寸法、取り付け方向、ISO 5211インターフェース、ステム寸法、電源、制御信号を確認する必要があります。コンパクトなダイレクトマウント式電動アクチュエータは、外部接続コンポーネントの数を減らすことができますが、ISO 5211互換性だけでは適切な適合を保証できません。

HVACバルブ設置でスペースが不足する理由

HVACシステムでは、冷却水、凝縮水、その他の循環媒体を制御するために、電動ボールバルブや電動バタフライバルブが一般的に使用されています。新規プロジェクトでは、配管設計中にアクチュエータのクリアランスを確保できますが、改修プロジェクトでは既存の機械レイアウト内で作業する必要があります。

一般的な制限には以下が含まれます。

• バルブ上部のクリアランス不足;
• 取り付けエリアを覆う配管断熱材;
• 隣接する配管によるエンクロージャーの回転防止;
• ブラケットやカップリングによる設置高さの増加;
• 端子カバーへのアクセス制限;
• アクチュエータ取り外し用のクリアランス不足。

したがって、バルブサイズと出力トルクのみでアクチュエータを選定すると、設置やメンテナンスの問題が発生する可能性があります。

ISO 5211ダイレクトマウントが設置を簡素化する方法

外部コンポーネントの削減

ISO 5211は、パートターンアクチュエータと産業用バルブ間のフランジインターフェースを定義しています。アクチュエータとバルブのインターフェースが一致する場合、アクチュエータは別個の外部リンケージなしでバルブに直接取り付けることができます。

ダイレクトマウントは、アセンブリ全体の高さを制限し、現場での加工を削減できます。ただし、フランジサイズ、ボルトパターン、ドライブスクエア、バルブステムの高さ、回転方向は、個別に確認する必要があります。

フランジ指定を超えて確認する

バルブとアクチュエータの両方がF03、F05、またはF07フランジを使用している場合でも、ドライブスクエアの寸法が異なる場合があります。過度に背の高いバルブステムはアクチュエータに干渉する可能性があり、一致しないドライブサイズの場合は適切に設計されたアダプターが必要になる場合があります。

注文前に、バルブのトップマウント図とアクチュエータのボトムインターフェース図を比較する必要があります。公称バルブ径だけでは互換性を確認するには不十分です。

HVACバルブ用のコンパクトアクチュエータの選定

実際のバルブトルクから開始する

ボールバルブおよびバタフライバルブのトルクは、直径、差圧、シート材、水質、および非稼働時間によって異なります。アクチュエータのサイジングには、バルブメーカーが提供する最大作動トルクまたはブレークアウェイ（始動）トルクを使用する必要があります。

DCLのドキュメントでは、バルブテストトルクの約1.1～1.3倍を選択することを推奨しています。この余裕は、運転中の変動に対応できますが、バルブ固有のトルク計算に代わるものではありません。

制御機能を一致させる

アイソレーションバルブは通常、オンオフ制御が必要です。温度、流量、または差圧を調整するために使用されるバルブは、4～20 mA、1～5 VDC、または2～10 VDCの変調制御を必要とする場合があり、4～20 mAの位置フィードバックも必要です。

AC24VおよびDC24Vは、北米のHVACシステムで一般的な低電圧電源です。選択されたコンパクトDCLモデルはAC24VまたはDC24Vをサポートしますが、電源、制御回路、フィードバックオプションは正確なモデルで確認する必要があります。

向きと環境条件を確認する

配線、手動操作、端子カバーの取り外しには、十分なクリアランスが必要です。DCLの耐候性範囲は360°での設置に対応しており、周囲温度範囲は-25℃～+55℃です。

冷却塔、屋上設備、または湿気の多いプラントルームの場合、侵入保護と結露も評価する必要があります。IP67はDCLの主要な耐候性範囲で標準ですが、IP68および結露防止ヒーターは一部の構成で利用可能です。

DCLコンパクト電動アクチュエータのオプション

DCL-02は、重量約1.2 kgのコンパクトなクォーターターン電動アクチュエータです。標準出力は16 Nm、運転時間は15秒で、定格最大トルクは24 Nmです。ダイレクトマウントオプションには、ISO 5211 F03、F04、F05フランジ、9×9 mmまたは11×11 mmのドライブスクエア、および最大16 mmのバルブステム高さが許可されています。

より高いトルクが必要な場合は、DCL-05およびDCL-10が標準出力50 Nmおよび100 Nmを提供します。より広範なDCL耐候性範囲は、16～3000 Nmの標準出力トルクをカバーし、オンオフ、フィードバック、変調、Modbus、フェールセーフ構成がモデルによって利用可能です。

HVACアクチュエータの選定は、バルブトルク、フランジ寸法、ドライブスクエア、ステム高さ、制御信号、およびサービスクリアランスの定義されたシーケンスに従う必要があります。コンパクトなISO 5211アクチュエータは、機械的インターフェースと電気的構成の両方がバルブと制御システムに一致する場合にのみ、設置を簡素化します。