Kitz ESR Series Operation Manual

Spring return type electric actuators for compact ball valves

Advertisement

Quick Links

Document No:KE-4032-02 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
                            KITZ ESR Series Spring Return Type Electric Actuators 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Operation Manual             
for KITZ Compact Ball Valves 
Thank you for having chosen KITZ products. 
For safe and trouble-free use of the product, ensure to carefully 
read every instruction provided in this manual beforehand.    Keep 
this manual in a convenient place for easy access of all valve 
operating personnel. 
 
 
 
 
 
 
 
 

Advertisement

Table of Contents
loading
Need help?

Need help?

Do you have a question about the ESR Series and is the answer not in the manual?

Questions and answers

Subscribe to Our Youtube Channel

Summary of Contents for Kitz ESR Series

  • Page 1               Operation Manual                                                KITZ ESR Series Spring Return Type Electric Actuators  for KITZ Compact Ball Valves                   ...
  • Page 2 Document No:KE-4032-02    SAFETY CAUTIONS  This manual calls users  careful attention to the dangers and hazards that may be caused to  personnel or properties during handling, storage, installation, operation or maintenance of the  product. Such dangers and hazards are specifically highlighted in the operation manual with either  one of the following marks.    A warning indicates a potentially hazardous condition that may result in    serious injury or death of personnel, if such a warning is ignored.    A caution indicates a potentially hazardous condition that may result in    minor injury to personnel or damage to properties, if such a caution is  ignored.    *  Refer to the following for the classification of severity of damages.  Serious injury:  Loss of sight, injury, burn (high and low temperature), electric shock, fracture  of bones, intoxication, etc. that have aftereffects.  And those requiring hospitalization and/or long-term hospital visit for  treatment  Minor injury:  Injuries not requiring hospitalization and/or long-term hospital visit  Physical damage:  Enlargement loss, etc. related to houses, household articles, live stocks, and  pets Moreover, the types of precautions we ask you to observe are classified  and explained by the following graphics.  (The followings show examples of graphic.)    This type of graphic indicates  cautions  to call users  attention to be careful.      This type of graphic indicates  prohibition  of actions.   ...
  • Page 3 Document No:KE-4032-02    NOTES TO USERS      ◆  This manual provides users with the instructions on correct use of KITZ ESR Series electric  actuators. Ensure to carefully read all the items of this manual before handling, storage,  installation, operation and maintenance of the product.      ◆  This manual covers the normal use of the product as a general guide to users, but does not  necessarily cover all possible conditions or situations that may be caused to users while using  the product.  If technical assistance beyond the scope of this manual is required, users are  recommended to contact KITZ Corporation or the distributors in their locations.      ◆ Numerical limits and procedures of operation, maintenance and inspection provided in this  manual are specified in consideration of safe and trouble-free operation of the product.    It is  forbidden to use the product in any condition that may exceed such numerical limits or conflict  with such procedures.      ◆  Drawings, tables, photographs and illustrations of the product in this manual provide users with  only the basic information.  Ask KITZ Corporation or the distributors for detailed assembly  drawings of the products, if needed.      ◆  Any information provided in this manual is subject to from-time-to-time change without notice  for error rectification, product discontinuation, design modification, or any other causes that  KITZ Corporation considers necessary.   ...
  • Page 4: Table Of Contents

    Document No:KE-4032-02     Contents               Page    1. Design and Functions ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・         1  1-1. Technical Features  ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・         1  1-2. Product Coding  ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・         1  1-3. Appearance Diagrams and Dimensions  ・・・・・・・・・・・・・・・・・         2  1-4. Actuator-valve Assembly  ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・...
  • Page 5: Design And Functions

            100: Power supply: AC100V                                       200: Power supply: AC200V                                                        Actuator type: KITZ ESR Series      ...
  • Page 6: Appearance Diagrams And Dimensions

    Document No:KE-4032-02                                                 Page:2/19    1-3. Appearance Diagrams and Dimensions    [ESR100-1, ESR200-1]    Motor    Rubber bush     Cover      Gear Box    Cord   Gear      Manual lever Base plate   Housing    Coil spring   Shaft     Fig. 1    1-4. Actuator-valve Assembly    Actuator (ESR)    Cord       ...
  • Page 7   Also do not    install it in any corrosive environment which will affect the service life.  Do not carry out wiring works on actuators being energized, and do not  remove covers of their housings during wiring, to eliminate the danger of    an electric shock.    Do not disassemble energized actuators from valves. It will damage  valves or actuators and cause problems.  Do not put your fingers or foreign objects such as tools into ports of  valves being fully opened or closed.    It may cause injuries or equipment    damages.  Before dismantling actuated valves from piping, ensure to equalize the  piping pressure with the ambient pressure and thoroughly release line  fluid from the piping. Otherwise, residual pressure and line fluid will    dangerously extrude from valve bores.        Factory-assembled actuated valves are adequately adjusted for  satisfactory function and performance. Do not disassemble them for any  reason, unless approved in advance by KITZ Corporation, as it may cause  valve malfunction, valve seat leakage and other technical problems.  This manual covers the procedures to properly handle KITZ compact ball  valves driven by KITZ ESR Series actuators. For the product  specifications of ball valves and so on that mount this product, refer to  individual specifications.    Ensure to follow all instructions given in this manual on piping  installation, electric wiring, maintenance and inspection of actuated  valves, to eliminate concerns of accidental mishaps and product failures.   Mounting actuated metal valves on plastic piping may cause an excessive  load during manual operation, and damage the piping.  Care must be  taken to eliminate such a concern ...
  • Page 8: Design Specifications

    Document No:KE-4032-02                                                 Page:4/19    1-5. Design Specifications    1-5-1. Design Specifications    Type-size ESR100-1 ESR200-1  Specifications  Power supply (single phase)  AC100V AC200V  50/60 Hz *  Rated current  200mA  100mA  Approx. 90°  (50/60Hz) 10  sec.  operation time Spring return  20 sec.  Duty factor  Continuous  Insulation class  Class E  Insulation strength  1 min./AC1500V or 1 sec./AC1800V  Insulation resistance  Minimum 100MΩ  (DC 500V)    Service environment  Indoor type * Ambient temperature  -10℃ 〜 +50℃  Mounting orientation  Vertical to horizontal (no downwards)  Power cable / cable connection Vinyl cabtyre cord 0.75 mm2, length 3000 mm  Lubrication Grease  Black housing with light blue cover ...
  • Page 9 Document No:KE-4032-02                                                 Page:5/19  1-5-3. Actuator Operation Principle of ESR    ●  Opening operation (fully closed  →  fully open)  ①  If you turn on the motor power supply, the motor rotates and the motor force  is transmitted to the output shaft via the reduction gear and the valve rotates  in the opening direction.  ②  It opens the valve while lifting the spring attached to the output shaft.  ③  When the Actuator shaft opens in the direction by 90°, it gets into contact  with the stopper inside the actuator and stops at the full-open position. At  this point, the motor stops and maintains the spring s reaction force.    Close      Toggle switch  Open     Motor   100/200 V     50/60Hz    Product provision range                                                Fig. 4   ...
  • Page 10: Handling And Storage

    Document No:KE-4032-02                                                 Page:6/19    2. Handling and Storage    2-1. Cautions for Handling and Storage      Handle actuated valves by holding valve bodies. Holding instrumentation cables  will cause electric wiring failures and other troubles (Fig.6).  Do not fall the product on the ground.  Protect the product from excessive impact  shock or vibration to eliminate concerns of  malfunction (Fig.7).  Overloading the product must be    prevented. Do not place any heavy object  on the product. Do not step on the product.  Fig. 6 Fig. 7 Do not store the product in the place subject to rain or high humidity. Poor  storage environment will cause product malfunction, such as corrosion inside the  product.    Do not disassemble the product to avoid malfunction or damage of the product.    The product is carefully packed to protect actuators and valves from intrusion of  dusts and other foreign objects.    Do not unpack the product until you are ready  for installation on piping.         ...
  • Page 11: Piping Installation

    Document No:KE-4032-02                                                 Page:7/19    3. Piping Installation    3-1. Recommended Service Environments        The product is not designed for explosion-proof.  Do not install  it  in  any  explosive environment to prevent accidental mishaps.    Also do not install it in    any corrosive environment which will affect the service life.        This product is indoor type. Do not install the product outdoor, in location  subject to water splash or high humidity.  Do not install the product where rainwater may gather high enough to submerge  the product installed on piping.    Do not install the product where the vibration generated by nearby facilities  might affect the function of the product.  Otherwise, take appropriate  protective measures to insulate the vibration  Do not install the product where it is directly exposed to the sunlight.  Otherwise, take appropriate protective measures such as installation of a cover  or a shelter.    Raising the temperature of the product may cause malfunction and  affect service life of the product  Protect the product appropriately in environments where salty water, snow or  freeze may affect functions of the product.  Keep a sufficient room around the installed product to ease dismantling,    disassembly, manual operation, maintenance and re-installation of the product.  Where the product is exposed to radiant heat, take appropriate protective  measures such as installation of a cover or a shelter. ...
  • Page 12: Cautions For Piping Installation

    Document No:KE-4032-02                                                 Page:8/19    3-2. Cautions for Piping Installation        Do not apply too much sealing materials for piping.    An excessive application may  cause intrusion of sealing materials into the valve interior and cause malfunction  or internal leakage of line fluid. The first one or two threads of piping ends are  better to be left free from sealing materials    Do not apply an excessive load by hand to  adjust mounting orientation of an actuated  valve, or do not tighten a valve with a wrench, to  eliminate a risk of damaging the valve (Fig.8).    Fig.  8 Do not excessively thread a valve into a pipe. It  will damage or distort the valve interior and  cause malfunction of the valve or external fluid  leakage.(Fig. 9, Table 1 in Page 13).    Do not hold a valve with a vice to eliminate a  concern of deformation or damage of the valve,  No bumping of a pipe end against the  which may cause valve malfunction or external  valve interior:No scratching  fluid leakage (Fig.10).  Fig. 9   Do not apply an external force to a valve  counterclockwise during mounting on piping.    It  may loosen the body-cap joint of the valve and  cause external fluid leakage.    Fig. 10  ...
  • Page 13 Document No:KE-4032-02                                                 Page:9/19      Mount an actuated valve with a wrench  firmly held around the valve end, which  is jointed with a pipe.  Holding the  wrench around another valve end,  which is open to the atmosphere, may  cause a too excessive load to the  Fig. 13 valve body (Fig.13).    Do not apply any excessive bending moment to an actuated valve, to avoid valve  body deformation and valve functional failure.      Provide an appropriate support to an actuated valve, if the weight of the valve  and operation cycles may cause an excessive load to the piping. Where metal  valves are mounted on plastic piping, care must be particularly taken to securely  support the both ends of the valve.    If sands, metallic particles and other foreign objects are contained in the line  fluid, ensure to mount a filtering device such as a strainer on the upstream side  piping. These foreign objects may get stuck around valve seats and affect valve  function or cause internal fluid leakage.    ①  Prior to piping installation, check that the design specifications of an actuated valve  all satisfy service conditions.  ②  Also remove dusts, scales and other foreign residues from valve end threads and  piping internals  ③  Check the kind and the standard of valve threads with a gauge and confirm that the  required number of effective threads are provided.  ④  For threading a valve into piping, use a wrench held around the valve end, which is  jointed with a pipe.  ⑤  Thread a valve with a tightening torque recommended in Table 1.  ⑥ ...
  • Page 14: Cautions For Electric Wiring

    Document No:KE-4032-02                                                 Page:10/19    3-3. Cautions for Electric Wiring        Ensure to switch off an actuator before electric wiring, to eliminate the danger of  an electric shock  Do not work for electric wiring in rainwater, to avoid the danger of an electric    shock.  Do not unnecessarily pull  out connecting cables  and wires, as they may  get disconnected and  cause an electric shock.     Cabling an actuator to  the power source with  some slack is recommended (Fig.14).  Fig.14          Do not modify an actuator for any reason, to avoid concerns of functional  failures.  Do not separate an actuator-valve assembly or disassemble an actuator, to    avoid damage of the actuator.  An actuator is designed for either AC100V or AC200V.    Check that the power  source voltage on site matches to the design specification of an actuator.  Ensure to make correct wiring to eliminate the danger of an earth leakage or a  short circuit.    Work for electric wiring according to the indication attached to an actuator.  Incorrect wiring may damage instrumentation devices.     ...
  • Page 15 Document No:KE-4032-02                                                 Page:11/19          There is a small gap between an electric cable and inner wires.   If waterproofing  of cable connections and exposed cable ends is not adequately done, capillary  phenomenon may cause water intrusion into the interior of an actuator, resulting  in corrosion of parts and components.    To prevent malfunction of an actuator,  ensure to adequately waterproof all cable connections and exposed cable ends  (Fig.15).  ② Waterproofing clearance between ①  Waterproofing for edges of unused      cables and cable sheath.    electric cables, and for joint of  cable wires with relay cables.   to the  Gap filler    control  Actuator cable  panel    Closed end  Tightly filled with no gap connector    Gap filler Cable ...
  • Page 16: Operation

    Document No:KE-4032-02                                                 Page:12/19    4. Operation    4-1. Manual Operation      Do not disassemble energized actuators from valves. It will damage valves or  actuators and cause problems.        Ensure to turn off an actuator for manual operation not to damage the actuator.    Manual operation must be done slowly to prevent an actuator from damage  or  malfunction.      [ESR100-1, ESR200-1]    ①  The valve operation range is 100% (fully open) at manual operation.  ②  Since it is equipped with the lock groove, it is possible to hold the valve in the fully  opened status by the manual operation.    ③  When shifting from manual to electric operation, make sure to check that the manual  lever is released from the lock groove.          Lock groove          Closed position Opened position  ...
  • Page 17: Electric Operation

    Document No:KE-4032-02                                                 Page:13/19    4-2. Electric Operation    Perform the electric operation with the following procedure.    ①  Checking power supply voltage        Check that the power source voltage conforms with the design specification of an   actuator.      ② Checking wiring connection    Check that control circuits of an actuator are correctly wired, according to the wiring    diagram indicated on an actuator housing and the color codes of wires    ③  Turning on the power supply    Turn on an actuator to detect if anything abnormal might happen. If anything abnormal    such as smoke emission or failure of control circuit fuse happens, immediately turn off    the actuator, detect the cause and take an appropriate corrective measure to solve   the problem.    ④ Electric operation    Turn on the power supply and confirm that valve opens. Similarly, turn off the power    supply in the fully open status and confirm that the valve closes.    ⑤ Others  In case of motor overheating, smoke emission or fuse failure, turn off an actuator,  ● detect the cause of failure and apply an appropriate corrective measure to solve the  problem. ...
  • Page 18: Operational Precautions

    Document No:KE-4032-02                                                 Page:14/19    4-3. Operational Precautions      Do not drive an actuator to continually open and close a valve. Pause for at least  ten second between opening and closing operations (Fig. 17).      open  close     Pause for 10 seconds or longer     Fig. 17  Do not control an actuator with a Solid-State Relay (SSR). When the actuator is  turned off, a leakage current may affect its function or affect its service life. If  SSR must be used for any particular reason, ensure to test the actuator to check    its proper activation prior to operation.  Do not drive an actuator directly by contact output of a sequence controller. If  such an activation is inevitable for any particular reason, drive the actuator by  means of a switching element like a relay provided with an adequate contact  capacity.  Do not perform the closing (opening) operation while the valve is in the middle of  opening (closing). It will shorten the life significantly.    This series of actuators is designed for technically non-critical applications, and  electromagnetic waves and noises may affect its operation. For connection of  this series of actuators with other equipment, which may cause electromagnetic    waves and noises, ensure to check its proper operation before application.   ...
  • Page 19 Document No:KE-4032-02                                                 Page:15/19  Ensure to provide a fuse or a short circuit breaker on the control panel to  prepare for accidental short circuits.   Protective measures for extraordinary pressure rises  When a floating-ball type ball valve is used for highly volatile liquid service,  rise of line temperature or ambient temperature may often cause an  extraordinary rise of the pressure of the fluid left within a body cavity and  result in seat damage or valve malfunction.    This problem may be solved by  the following preventive measures:    Pressure  Pressure  Body  equalization groove  equalization hole  cavity         Pressure    Fully closed                      Fully open  equalization hole  Fluid flow direction    Fig. 18 ...
  • Page 20: Maintenance/Inspection

    Document No:KE-4032-02                                                 Page:16/19    5. Maintenance/Inspection      Unusual noise may be generated if foreign objects are caught in the valve seat.  Promptly remove foreign objects in the seat. If such objects are left as is, the  seat may be damaged or malfunction.  Leaving unusual piping vibration as is causes malfunction. If unusual vibration is    detected, fix the piping with support or similar to prevent vibration.  ①  Ball valves and actuators introduced in this manual are all designed  lubrication-free.  ② Inspections of all actuated valves must be carried out periodically, and as  frequently as possible to prevent accidental mishaps.  Here are the items of  inspections required as a minimum:  1) Check trouble-free opening and closing of valves.  2) Detect any external fluid leakage from valves and piping connections.  3) Check vibration of valves and piping during operation.    4) Inspect loosened bolts and nuts    5-1. Dismantling and Reinstallation      Do not disassemble an energized actuator from a valve, to eliminate concerns of  valve damages and accidental mishaps.    Do not put your fingers or foreign objects such as tools into ports of valves being  fully opened or closed.    It may cause injuries or equipment damages.    Before dismantling an actuated valve, ensure to equalize the pressure of the  piping and the valve interior with the ambient pressure.  Otherwise, residual  pressure and line fluid may dangerously extrude from the valve bore and cause    accidental mishaps.     ...
  • Page 21 Document No:KE-4032-02                                                 Page:17/19      Factory-assembled actuated valves are all adequately adjusted for satisfactory  function and performance. Do not disassemble them for any reason, unless  approved in advance by KITZ Corporation, as it may cause valve malfunction,    valve seat leakage and other technical problems.    Maintenance works for dismantled valves must be carried out in dust-free, clean  places to prevent intrusion of foreign objects into the interiors of valves and  actuators.  During maintenance works and dismantling from or reinstallation on piping, take    care not to damage sliding parts of actuated valves such as shafts and stems,  and prevent foreign objects from sticking to internal and external surfaces.      ① To remove the valve from a piping, check that no fluid remains within the piping  and use a valve spanner hook closer to the piping to be removed and remove the  valve as shown in Fig. 20.    Hold here with a  Hold here with a      monkey wrench to  monkey wrench to    avoid pipe  avoid pipe                  Fig. 20 ...
  • Page 22: Trouble Shooting

    Document No:KE-4032-02                                                 Page:18/19    5-2. Trouble Shooting    The following table provides the general guidance of remedial and preventive measures to  settle technical problems which may occur on site during operation of actuated ball valves.    For further technical assistance, contact KITZ Corporation or your local KITZ distributors or  agents.  Categories  Causes of failures  Remedial measures Preventive measures  of failures  ・Discrepant power  ・Replacing actuators, ・Correct power supply  Control   supply    if subjected to  circuit    voltage higher than failure   design specification ・Discrepant control  ・ Replacing  ・Checking correct circuitry  circuitry   actuators, if    with operation manual  ・Inadequate contact   corrective measures ・Correct and secured   between terminals    could not solve the  terminal connections ...
  • Page 23: Others

    If the actuator or inside the valve is damaged by problems indicated by *, the product must  be replaced. Take sufficient actions to prevent recurrence at the replacement.  ・The allowable voltage fluctuation range shall be ± 10 % .  ・This product shall not be used outdoors or in the area subject to water splash or high  humidity.  ・This product shall be used only for ON-OFF (fully open  ⇔  fully closed) control.  ・Do not electrically open the valve when it is being closed by a spring return type actuator.  ・The valve cannot be opened when the power is shut down.  ・The product life will be shortened when the valve is frequently opened and closed (20  times/hour) for air-conditioning equipment (e.g. fan coil unit).  ・This product cannot be used to always keep the valve in the fully open position. Please use  for temperature control of air-conditioners.  ・When the valve is continuously used in the fully open position over 24 hours, use of a  three-wire system actuator which turns off the power with a limit switch is recommended.    6. Others    6-1. Product Warranty    Failed or damaged products shall be repaired or replaced at no cost to users, if the failure or  damage occurred within 12 months after pilot operation, but not exceeding 18 months  after shipment from KITZ factories, while the following conditions are satisfied:  (1) The product has been correctly handled, stored, installed, operated and maintained  according to this manual within the scope of design specifications and service  conditions of the product.  (2) Failure or damage of the product has not been caused as a result of the user s incorrect  operation or lack of care.  (3) The product has not been damaged due to an act of God or a natural disaster.  (4) The product has not been modified by any party other than KITZ Corporation or its  authorized modification shops.  (5) The product function and performance has not been deteriorated by aging.  Note that repairing of defects/damages caused by problems above and replacement of    consumables are performed for pay.  ...

This manual is also suitable for:

Esr100-1Esr200-1

Table of Contents