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Woodward GS10气体计量系统
时间: 2025-08-05浏览次数：
Woodward GS10气体计量系统
Woodward GS10气体计量系统
应用场景
Woodward GS 系列燃气计量系统专为输出功率在 200kW 至 30MW 范围内的工业燃气轮机设计，可在发电、压缩机和机械驱动等应用中，为电子发动机控制系统与燃气轮机之间提供可靠、经济高效的接口。GS10 阀门兼容多种气体燃料，如天然气、酸性气体、液化石油气、甲烷、丙烷、丁烷和氢气。
产品描述
结构与设计：GS10 采用旋转板式阀门，集成电动执行器和非接触式位置传感器实现精确流量控制。其高效电磁电路中使用稀土永磁体，减小了封装尺寸。一体式无刷直流执行器和阀门设计，消除了齿轮电机的 backlash 问题，避免了步进电机的分辨率和周期性振荡问题。
核心特点
具有抗污染的自清洁旋转板式阀门。
全电动驱动。
仅单个活动部件。
耐振动，工作温度范围广。
响应迅速、流量控制精度高。
无需现场调整或装配。
标准 4-20mA 接口，带离散故障输出和停机功能。
部分型号通过北美危险场所认证。
流量控制与校准：燃气流量控制通常通过根据气体特性、压力和温度的假设值精确设定计量阀端口面积来实现。GS10 阀门在工厂在实际流量条件下进行校准，以根据输入信号需求提供精确的阀门计量面积。实际燃料流量取决于阀门面积、气体压力、气体温度和气体本身。GS10 阀门的燃料流量方程位于 GS 手册和可用的软件程序中，可用于在任何特定现场条件下设置 GS10 阀门。
阀门尺寸：GS10 阀门适用于输出功率在 2-15MW 范围内的燃气轮机（取决于可用燃料气体特性和条件）。旋转板式阀门和执行器位于单个低碳钢外壳内，带有 2 英寸凸面法兰气体连接，法兰间距为标准尺寸。GS10 阀门的计量端口尺寸有 0.5 平方英寸（323 平方毫米）和 1.0 平方英寸（645 平方毫米）两种。
技术参数
GS 驱动器参数
电源电压：18-32Vdc。
最大瞬态电源电流：25.0A，持续 0.20 秒。
正常稳态输入电流：<4.0A。
电气连接：通过驱动器组件上的接线端子，外部接地柱；阀门与驱动器的最大距离为 100m。
阀门位置指令信号：4-20mA 电流信号，输入阻抗 249Ω。
阀门指示位置信号：4-20mA 电流信号，输入阻抗 < 500Ω。
停机 / 复位指令：闭合触点运行，打开则关闭阀门。
系统故障指示信号：1 组 C 型干触点输出。
环境温度能力：-5 至 + 131°F（-20 至 + 55°C）。
GS 驱动器尺寸：9.0×10.0×3.0 英寸（229×254×76mm）。
故障检测能力：阀门组件或接线连接中的开路或短路情况；输入信号超过 20mA；位置环路误差超过满量程的 5% 且持续 0.250 秒以上。
危险场所认证：见后页。
GS10 阀门参数
气体流量范围：25-15000lb/h（11-6804kg/h）。
气体供应压力范围：100-750psig（690-5170kPa）。
最小压差：为保证精确的流量特性，建议最小 20psid（138kPa）。
气体过滤要求：25μm 或更高精度。
可用计量端口（最大面积）：0.5 平方英寸、1.0 平方英寸（323 平方毫米、645 平方毫米）。
气体入口和环境温度：-20 至 + 248°F（-29 至 + 120°C）（注：温度低于 0°C（32°F）时需要干燥气体）。
精度（端口面积的百分比）：±5.0% 的实际值或 ±0.5% 的最大值（取较大者）。
计量阀泄漏：在规定条件下，气体关闭时泄漏量 < 额定最大流量的 1.0%。
流量截止阀泄漏：不适用。
流量截止阀响应：不适用。
全行程转换时间（闭环位置控制）：<150ms。
停机转换时间（驱动器电压为 24Vdc 时）：<75ms。
位置环路带宽：35 弧度 / 秒（典型值）（注：系统动态大致为二阶。带宽由 - 6dB 处的幅度响应确定，GS 驱动器电压为 24Vdc）。
气体连接：2.00 英寸 RF 法兰，符合 ANSI B16.5 Class 600；面对面尺寸符合 ANSI S75.03。
外部气体排放连接：符合 SAE J514-4 的直螺纹端口。
电气连接：2 区 - 执行器电机，一个 0.500 英寸 NPT 导管连接，3 根导线，最小 72 英寸（1.8m）长；1 区 - 带接线端子的布线腔和两个 0.5 英寸 NPT 导管连接。
组件重量：114lb（52kg）。
振动和冲击：在任何平面上，20-500Hz 时 15g 振动，符合 MIL-STD-810C 曲线 G；最大冲击 20g，符合 MIL-STD-810C 方法 516.2 程序 1。
危险场所认证：见后页。
法规合规性
欧洲合规性（CE 标志）：仅适用于带有 CE 标志的单元。
EMC 指令（GS 驱动器）：符合 1989 年 5 月 3 日关于协调成员国有关电磁兼容性法律的 89/336/EEC 理事会指令。
ATEX - 潜在爆炸性环境指令（GS 驱动器）：符合 1994 年 3 月 23 日关于协调成员国有关用于潜在爆炸性环境的设备和保护系统法律的 94/9/EEC 理事会指令。LCIE 01.ATEX.6012 X 2 区，3 类，II 类 G 组，EEx nC/L IIC T4。安全使用特殊条件：GS 驱动器必须安装在符合欧洲标准 EN 50021（1999）要求的 IP54 防护等级的外壳内，且必须连接到 GS10 阀门 / 执行器。
北美合规性：仅适用于带有 UL 或 CSA 机构标识的单元。
GS10 阀门 CSA：经 CSA 认证，适用于 I 类 1 区，C 和 D 组，环境温度 120°C 时的 T3C。可在加拿大和美国使用。
GS 驱动器 UL：经 UL 认证，适用于 I 类 2 区，A、B、C 和 D 组，环境温度 55°C。可在加拿大和美国使用。经 CSA 认证，适用于 I 类 1 区，A、B、C 和 D 组，环境温度 55°C 时的 T4A。可在加拿大和美国使用。
