Modulerende kleppen

Een modulerende klep is een regelklep die volledig open, volledig gesloten of tussen open en gesloten kan staan, waardoor een gedeeltelijke doorstroming mogelijk is. Ze worden vaak geautomatiseerd met een actuator in combinatie met de klep. Gebruikelijke kleptypes zijn: wereldbolklep, schijfklep en kwartslagkleppen(vlinderklep of kogelklep). Om modulatie mogelijk te maken, gebruikt de actuator een feedbacksysteem om de operator feedback te geven over de positie van de klep. Modulatie van de klepstand regelt het debiet, dat vaak wordt gebruikt om secundaire parameters zoals temperatuur, niveau of concentratie te regelen. Figuur 1 toont het voorbeeld van een modulerende vlinder- en kogelkraan.

Inhoudsopgave

• Wat is modulatie?
• Modulerende vlinderklep
• Modulerende kogelkraan
• Waarom wordt modulatie gebruikt?
• FAQ

Wat is modulatie?

Bepaalde elektrische klepaandrijvingen kunnen een modulerende regeling uitvoeren, waarnaar vaak wordt verwezen als een DPS (digitaal positioneringssysteem). Hij kan de klep nauwkeurig positioneren tussen de volledig geopende en volledig gesloten positie (d.w.z. tussen 0° en 90°). Dit is nodig voor toepassingen die een variatie in het debiet vereisen. Modulatie wordt meestal bereikt met een regelkringsysteem en een printplaat voor positionering die in de actuator wordt geplaatst.

Het werkt door de ingangspositie (gewenste positie) te vergelijken met de fysieke positie van de uitgaande as (actuele positie). De locatie van de uitgaande as wordt teruggekoppeld naar de printplaat door een potentiometer die wordt aangedreven door de uitgaande as. De printplaat vergelijkt dan de twee posities en als er een verschil is, beschouwt hij dit als een 'fout'. Om de fout te corrigeren, zal de besturingseenheid de klep bedienen tot deze de gewenste positie bereikt (binnen een tolerantie). De besturingssignalen zijn meestal 0-10 V DC of 4-20 mA. Een 0 V DC of 4 mA signaal sluit de klep volledig, terwijl een 10 V DC of 20 mA signaal de klep volledig opent. Elk signaal daartussen veroorzaakt een corresponderende gedeeltelijk geopende of gesloten positie. Een voorbeeld is een signaal van 6 mA dat zou resulteren in een draai van 12°.

Een voorbeeld van een toepassing waarbij modulatie nodig is, is in HVAC-systemen. Als de gewenste ingangstemperatuur anders is dan de werkelijke temperatuur, zal de actuator de klep meer openen of sluiten om de stroom van de geconditioneerde lucht te verhogen/verlagen.

Modulerende vlinderklep

Vlinderkleppen bieden over het algemeen een goede debietregeling. Door de toevoeging van een modulerende actuator aan deze kleppen kan de klep de doorstroming nog nauwkeuriger regelen. De modulerende actuator is aan de klep bevestigd via de stang die op zijn beurt de rotatie van de schijf onder de gewenste hoek dicteert (tussen 0° en 90°).

Modulerende kogelkraan

Kogelkleppen worden over het algemeen niet gebruikt voor debietregelingstoepassingen. Daarom kunnen kogelkleppen voor dergelijke toepassingen worden gebruikt door een modulerende actuator toe te voegen. Het kan echter enkele aanpassingen vereisen om effectief gebruikt te worden voor debietregeling. De aanpassingen kunnen bestaan uit het gebruik van een V-poortkogel of het plaatsen van een trimschijf om de stroming te optimaliseren. Kogelkleppen met actuators worden vaak gebruikt in vacuümtoepassingen.

Waarom wordt modulatie gebruikt?

Modulerende kleppen worden gebruikt in een groot aantal toepassingen omdat ze veel voordelen bieden ten opzichte van een eenvoudige aan/uit-regeling. Enkele voordelen zijn:

• Precisie: De actuator regelt het debiet nauwkeurig door de hoeveelheid debiet die door de klep gaat aan te passen. Dit bedrag kan worden gewijzigd op basis van de vereisten voor de aanvraag.
• Energie-efficiëntie: De gecontroleerde constante werking verbruikt minder energie dan veelvuldig aan- en uitschakelen.
• Biedt afstandsbediening en geautomatiseerde besturing.
• Minder slijtage omdat hij niet constant aan en uit hoeft.

Er zijn ook een paar nadelen aan het gebruik van een modulatieklep, zoals:

• De actuator kan warmte produceren en heeft mogelijk regelmatig onderhoud nodig.
• Tijdrovend in vergelijking met een hydraulische of pneumatische actuator.

Modulerende kleppen worden vaak gebruikt in vloeistoftoepassingen. Enkele toepassingen waarbij modulerende kleppen worden gebruikt, zijn:

• HVAC-systemen
• Energiecentrales
• Stoomtoevoerleidingen
• Afvalwaterzuiveringsinstallaties
• Automatiseringsindustrie
• Irrigatiesystemen

FAQ

Wat doet een modulerende klep?

Een modulerende klep regelt automatisch de hoeveelheid stroom in het systeem. Het gebruikt besturingssignalen om de klep nauwkeurig te positioneren op elk punt tussen volledig open en volledig gesloten (d.w.z. tussen 0° en 90°).

Hoe werkt een modulerende gasklep?

Een modulerende gasklep wordt gebruikt om de temperatuurschommeling te regelen door de gasstroom te regelen. Het wordt vaak aangetroffen in huishoudelijke ovens. De printplaat in de modulerende gasklep bewaakt de gasingang en het temperatuurregelapparaat (thermostaat). Als er meer warmte nodig is, wordt de gastoevoer naar de brander verhoogd. Als er minder warmte nodig is, wordt de gastoevoer verlaagd. Zo wordt de gewenste temperatuur gehandhaafd.

Wat is een modulerende regelklep?

Een modulerende regelklep regelt nauwkeurig de procesparameters zoals druk, temperatuur, niveau, debiet enz. en past de ingangs-/uitgangsposities aan om een optimaal resultaat te verkrijgen.

Wat is een modulatorventiel?

Een modulatorklep wordt aangetroffen in automatische transmissies om te schakelen afhankelijk van de belasting van de motor. De vacuümleiding is bevestigd aan de inlaat en meet de hoeveelheid vacuüm in het systeem. Wanneer het gaspedaal wordt ingedrukt, gaat de gasklep open en wordt het vacuüm opgeheven. Hierdoor zal de modulator klep de transmissie terugschakelen. Wanneer het pedaal wordt losgelaten om gas te geven, sluit de gasklep en wordt het vacuüm verhoogd. Hierdoor zal de modulator klep de transmissie opschakelen.

Wat is een 2-weg modulerende klep?

Een 2-weg modulerende klep regelt de hoeveelheid stroom van de ingang naar de uitgang van 0-100%.

Wat is een modulerende actuator?

Een modulerende actuator maakt de modulerende regelklep mogelijk. Hij kan de klep openen in elke positie tussen 0-100% open/dicht.