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Type 3361G 1/2Kv 0.1 m³/hPN4024 V DCAG2(1300 N)SAFEPOS 储能ATEX / IECEx 防爆氢气适用

宝德 BURKERT 20117424 (Type 3361)电动二通直座控制阀,G 1/2,PN40

宝德 BURKERT 20117424(Type 3361)是一款电动二通直座调节阀,配备 AG2 执行机构(1300 N)与 G 1/2 螺纹接口,公称压力 PN40,阀座尺寸 3 mm,流量 Kv 0.1 m³/h,集成 SAFEPOS 蓄能安全复位装置,获 ATEX/IECEx 防爆认证并适用于氢气工况。

宝德 BURKERT 20117424 (Type 3361)电动二通直座控制阀,G 1/2,PN40

宝德(BURKERT)20117424(Type 3361)是一款电动二通直座控制阀,配备 AG2 电动直线执行机构与 G 1/2 内螺纹阀体,适用于高达 40 bar(g) 工作压力的高要求连续流体控制与工业氢气应用。执行机构采用无刷直流电机搭配精密滚珠丝杠,提供 1300 N 的标称驱动力与 6 mm/s 的定位速度。介质流向设计为与关闭方向相反(阀座下流向,2 -> 1),过流部分配备 3 mm 标称阀座与等百分比 20:1 调节锥,出厂标定水流量系数 Kvs 为 0.1 m³/h(Cv 0.11 gpm)。

订货号 20117424 阀体采用精密铸造 CF3M 不锈钢制造,耐压等级达 PN 40 及 ASME Class 150。阀芯与阀座采用 1.4571 不锈钢金属密封结构,符合 DIN EN 60534-4 Class IV 泄漏等级标准。阀内集成 SAFEPOS energy-pack 电容储能装置,在外部电源断电时可按预设方案将阀门驱动至安全开度(出厂交付状态为常开 NO),典型关闭时间为 3.4 s。该配置获得 ATEX 与 IECEx 针对 2 区及 22 区的防爆认证(3 类设备),防护等级达到 IP65/IP67 与 NEMA 4X,并通过气态氢气专用工况测试,出厂氦检外部密封性达到 10^-4 mbar*l/s。

20117424 技术参数一览表 ​

参数类别技术规格指标
订货号(MPN)20117424
产品型号3361 型
阀门结构形式电动二通直座控制阀
管道接口规格G 1/2 内螺纹(DIN ISO 228-1),DN 15(NPS 1/2)
阀体材质不锈钢 CF3M
执行机构规格AG2(执行机构尺寸 2)
电机驱动力1300 N
定位移动速度6 mm/s
典型关闭时间3.4 s(3400 ms)
阀座标称尺寸(孔径)3 mm(1/8")
额定流量系数 Kvs(水)0.1 m³/h(Cv 0.11 gpm)
流量特性曲线等百分比,理论调节比 20:1
阀座密封形式不锈钢 1.4571(金属密封)
阀座泄漏等级Class IV(依据 DIN EN 60534-4)
公称压力等级PN 40(DIN EN 1333)/ Class 150(DIN EN 1759)
工作压力范围0 至 40 bar(g)
介质温度范围-10 °C 至 +100 °C(氢气版本)
允许环境温度-25 °C 至 +55 °C
工作电源电压24 V DC ±10%(最大残余波纹度 10%)
最大工作电流3 A(最大负载含 SAFEPOS 充电 1 A;最低温度下额外加 2 A)
待机功耗2 至 5 W
负载周期100% 持续运行
位置控制死区±0.1%
控制功能状态常开(NO,断电通过 SAFEPOS 储能安全复位)
电气连接接口M12 圆形多针接头(X1 8 针,X3 5 针)
防爆认证标识ATEX: II 3G Ex ec IIC T4 Gc / II 3D Ex tc IIIC T135°C Dc;IECEx: Ex ec IIC T4 Gc / Ex tc IIIC T135°C Dc
外壳防护等级IP65 / IP67(DIN EN 60529),NEMA 4X

AG2 执行机构材质与机械结构 ​

AG2 电动直线执行机构由无刷直流电动机、减速传动机构及滚珠丝杠系统构成。即使在断电停机状态下,执行机构也能依靠机械自锁使阀门在高达 40 bar(g) 的全压差下保持密封和设定位置。

宝德 BURKERT 20117424(Type 3361)AG2 电动执行机构组件结构图

序号组件名称标准材质ATEX / IECEx 防爆版本材质
1显示屏外壳 / 盲盖聚苯硫醚(PPS)不锈钢 1.4301(304)
2执行机构盖聚苯硫醚(PPS)聚苯硫醚(PPS)
3密封圈EPDMEPDM
4执行机构外壳压铸铝合金,表面粉末涂层压铸铝合金,表面粉末涂层
6壳体连接密封件EPDMEPDM
7执行机构底部基座聚苯硫醚(PPS)聚苯硫醚(PPS)

阀体与过流部件规格 ​

阀体采用 CF3M 不锈钢精铸而成,内部流道经阻力优化设计。流体与驱动装置之间的动密封采用自行调整式填料函,由实心 PTFE V 形密封环配合补偿弹簧实现紧密自润滑密封。阀颈设有专用的溢流监测孔,可直观检查阀杆填料函工作状态。

宝德 BURKERT 20117424(Type 3361)直座阀体及过流部件剖面结构图

序号接触介质组件材质规格说明
1阀杆不锈钢 1.4401(316)/ 1.4404(316L)
2阀杆填料密封件PTFE V 形密封环(带弹簧补偿)
3导向套管不锈钢 1.4404(316L)
4填料函管不锈钢 1.4401(316)
5阀体连接密封垫石墨或 PTFE
6阀座密封垫不锈钢 1.4571(316Ti 金属硬密封)
7调节锥(阀芯)不锈钢 1.4571(316Ti)
8旋入式阀座不锈钢 1.4571(316Ti)
9阀座 O 形圈EPDM 或 PTFE
10阀体铸件不锈钢 CF3M

阀座密封件使用限制对比 ​

阀座密封类型泄漏等级(DIN EN 60534-4)介质温度范围工况适用性说明
不锈钢(20117424 配置)Class IV(金属密封)-40 °C 至 +230 °C(氢气工况 -10 °C 至 +100 °C)适用于抗气蚀、湿蒸汽冲刷或含颗粒杂质工况;允许最大公称流量 0.01% 的泄漏量。
PTFE 软密封Class VI(气泡级严密关闭)-40 °C 至 +130 °C适用于清洁流体及低于 +130 °C 的高密封要求系统。
PEEK 软密封Class VI(气泡级严密关闭)-10 °C 至 +230 °C适用于高于 +130 °C 的高温紧密截断应用。

安装尺寸说明 ​

20117424 采用 DIN ISO 228-1 G 1/2 内螺纹管道接口,搭配 AG2 执行机构(无外接总线网关模块)。

宝德 BURKERT 20117424(Type 3361)螺纹连接阀体尺寸图

尺寸参数名称标称数值(DN 15 / NPS 1/2)
螺纹接口代号 DG 1/2(DIN ISO 228-1)
螺纹旋入深度 E14.0 mm
阀体结构长度 LM65.0 mm
阀体六角对边宽度 AF27.0 mm
执行机构总高度 H1(标准版本)417.0 mm
阀门关闭行程上升量约 2.0 mm(关闭位置附加抬起量)
执行机构净重最大 5.5 kg(不含阀体)

流体参数与等百分比流量特性 ​

Type 3361 截止型控制阀具有符合 DIN EN 60534-2-4 标准的等百分比流量特性曲线。20117424 所装配的 3 mm 阀座理论调节比达到 20:1。

宝德 BURKERT 20117424(Type 3361)等百分比流量特性曲线图

阀门开度(%)Kv 流量值(m³/h)Cv 流量值(gpm)
5%--
10%0.0050.006
20%0.0090.010
30%0.0130.015
40%0.0190.022
50%0.0260.030
60%0.0340.039
70%0.0440.051
80%0.0600.070
90%0.0770.089
100%0.1000.116

电气连接与控制接口 ​

AG2 多针插头电气连接通过执行机构底座上的 M12 金属接插件引出。

宝德 BURKERT 20117424(Type 3361)AG2 圆形电气连接器接口概览

宝德 BURKERT 20117424(Type 3361)模拟量控制接口与信号接线图

圆形连接器引脚分配 ​

接插件标识引脚编号信号分配定义
X1(M12 插头,8 针,A 编码:输入与输出信号)1数字输入 +
2数字输入与数字输出公共接地 GND
3数字输出 2 +
4数字输出 1 +
5模拟量输出 -
6模拟量输出 +
7设定值 / 模拟量输入 -
8设定值 / 模拟量输入 +
X3(M12 插头,5 针,A 编码:电源与 büS)1CAN 屏蔽层 / 功能接地屏蔽
2工作电压 24 V DC ±10%
3GND / CAN_GND 电源地
4CAN_H(büS 总线高)
5CAN_L(büS 总线低)

控制与信号参数 ​

电气控制参数项具体指标要求
模拟量设定值输入0/4 至 20 mA(输入电阻 70 Ω)或 0 至 5/10 V(输入电阻 22 kΩ),与电源及输出电气隔离
模拟量位置反馈输出0/4 至 20 mA(负载 0 至 800 Ω)或 0 至 5/10 V(最大输出电流 10 mA)
数字输入逻辑0 至 5 V = 逻辑“0”;10 至 30 V = 逻辑“1”
数字输出通道2 路 PNP 晶体管输出,带短路保护,电流限制 100 mA
本地通信总线büS 服务接口,通过专用 USB-büS 套件连接 Bürkert Communicator 软件(8920 型)

集成式定位器与操作设定 ​

内置位移传感器实时检测阀杆机械位置 POS,定位微处理器将其实测值与输入的目标设定值 CMD 进行比对。当存在调节偏差 Xd1 时,操纵变量 CTRL 迅速驱动电机,在 ±0.1% 的死区精度范围内完成位置闭环校正。

宝德 BURKERT 20117424(Type 3361)集成式位置控制器闭环控制框图

显示元件与手动操作方式 ​

  1. 360° LED 发光环:安装于顶盖边缘,通过常亮、闪烁或颜色变换显示设备就绪、阀门限位及故障报警状态。
  2. 机械位置指示器:执行机构阀颈透明窗口内配有黄色机械标尺指示销,在断电停机时仍可直接观察阀门当前开度。
  3. 电气手动开关:在手动操作模式(MANUAL)下,通过盲盖下方的按键或显示屏导航键进行电动开、关阀微调。
  4. 机械式手动开关:在设备断电状态下,旋开顶盖使用 3 mm 内六角扳手直接机械旋转驱动轴。

机械手动开关扭矩限制

使用 3 mm 内六角扳手进行机械手动操作时,必须在断电状态下轻压啮合并转动;到达阀门极限开度时施加的扭矩严禁超过 2 Nm,以免损坏传动机构。

自动行程校准(X.TUNE)

更换阀座、调节锥或填料密封件后,必须执行 X.TUNE 自整定校准功能以重新校正物理行程终点。执行 X.TUNE 时系统内严禁存在介质压力,否则会导致校准参数严重失真。

SAFEPOS Energy-Pack 储能安全功能 ​

20117424 标配 SAFEPOS energy-pack 内部电容储能模块。当外部 24 V DC 供电发生意外中断时,储能模块立即释放电能,驱动执行机构前往设定的安全位置。20117424 出厂预设安全动作模式为常开(Normally Opened / NO)。

  • 储能充电时间:系统上电后最多 120 秒内即可充满并进入就绪备用状态。
  • 使用寿命周期:在额定工况下使用寿命长达 10 年,设备内置容量监测并能提前输出寿命预警。
  • 维护更换形式:插拔式模块化设计(AG2 对应备件订货号:285834)。

氢气适用性与防爆认证要求 ​

20117424 具有氢气工况制造认证(代码 NG18)。接触介质的所有金属与非金属材料均通过高压气态氢气相容性测试,适用介质压力达 40 bar(g),介质温度达 +100 °C。

氢气专用工况泄漏测试数据

  • 在 40 bar、+20 °C 氦气测试条件下,阀杆与阀体总外部泄漏率测试值为 10^-6 mbar*l/s。
  • 在 40 bar、-10 °C 至 +100 °C 氢气工况下,总外部泄漏率测试值为 2.78 x 10^-3 mbar*l/s。
  • 出厂交付检验标准严格保证氦检外部泄漏率优于 10^-4 mbar*l/s。

防爆许可证书 ​

  • ATEX 证书编号:BVS 17 ATEX E 117 X
    • II 3G Ex ec IIC T4 Gc(气体 2 区)
    • II 3D Ex tc IIIC T135°C Dc(粉尘 22 区)
  • IECEx 证书编号:IECEx BVS 17.0100X
    • Ex ec IIC T4 Gc
    • Ex tc IIIC T135°C Dc

安装、维护与原厂附件 ​

阀门可任意角度安装,推荐采取执行机构垂直向上的姿态以防管路沉积物侵入填料。组装和拆卸时需严格遵守下列螺栓力矩规范:

连接部位说明使用工具规格规定紧固扭矩
阀体与阀盖连接接口(DN 15)开口扳手45 ±3 Nm
旋入式阀座(3 mm 阀座)专用安装套筒 65260420 Nm(允许公差 +3 Nm)
填料函导向螺套(ø10 mm 阀杆)专用开口套筒 SW19(683 220)15 Nm
执行机构基座紧固螺丝(4 颗)梅花螺丝刀5 Nm(对角交叉锁紧)
机械手动操作孔内六角扳手 3 mm最大 2 Nm
原厂备件与电气附件订货表
附件描述说明原厂订货号
阀座更换专用工具(DN 15)652604
填料函专用套筒扳手 SW19(DN 15)683 220
调节锥备件套件(3 mm 阀座,不锈钢材质)按需提供(配 4 mm 销冲)
阀座备件套件(3 mm 阀座,不锈钢材质)284777
阀杆填料函密封件套件(ø10 mm 阀杆,DN 15/20)285685
AG2 用 SAFEPOS energy-pack 储能易损件模块285834
USB büS 接口套件 1(8923 型,配电源)772426
USB büS 接口套件 2(8923 型基础版)772551
M12 圆形插孔带电缆,8 针 A 编码(长 2 m,信号线)919061
M12 圆形插孔带电缆,4 针 A 编码(长 5 m,电源线)918038
克鲁勃装配润滑膏 Klüberpaste UH1 96-402Klüber Lubrication