Solenoidový ventil – princip činnosti a jeho funkce

Elektromagnetický ventil (elektromagnetický ventil) se skládá z následujících hlavních částí: tělo, kryt, membrána (píst), pružina, plunžr, tyč a elektrická cívka (elektromagnetický ventil). Těla ventilů a víka jsou odlita z mosazi, nerezové oceli, litiny nebo polymerů: polypropylen, ecolon, nylon atd. Ventily jsou určeny pro použití v různých provozních prostředích, tlacích a teplotách. Pro písty a tyče se používají speciální magnetické materiály. Elektrické cívky (solenoidy) pro ventily jsou vyráběny v prachotěsném nebo utěsněném pouzdře. Vinutí cívek je vyrobeno z kvalitního smaltovaného drátu z elektrické mědi. Připojení k potrubí je závitové nebo přírubové. Pro připojení k elektrické síti slouží zástrčka. Řízení se provádí přivedením napětí (nebo impulsu) na cívku.

Napájecí napětí:
Střídavý proud, AC: 24V, 110V, 220V;
Stejnosměrný proud, DC: 12V, 24V;
Tolerance napětí: ± 10 %.
Třída ochrany: IP65.

Základní pracovní ustanovení:
Elektromagnetické ventily jsou k dispozici v následujících verzích: „NC“ – normálně zavřené ventily, „NO“ – normálně otevřené ventily a „BS“ – bistabilní (pulzní) ventily, které přepínají z otevřené do uzavřené polohy podle řídicího impulsu.

Podle zásady jednání:
Pro různé provozní podmínky se používají přímočinné ventily, které pracují při nulovém diferenčním tlaku, a pilotní ventily (nepřímočinné), které pracují pouze při minimálním diferenčním tlaku. Elektromagnetické ventily se dále dělí na uzavírací ventily (2/2cestné), třícestné rozdělovací ventily (3/2cestné) a přepínací ventily (2/3cestné).

Membrány a těsnění:
Membrány ventilů jsou vyrobeny z elastických polymerních materiálů speciální konstrukce a chemického složení – EPDM, NBR, FKM a těsnění jsou vyrobena z PTFE nebo TEFLONu. Při konstrukci ventilů jsou také použity nejnovější směsi silikonového kaučuku – VMQ a další polymery.

Vlastnosti materiálu:

EPDM – Ethylen propylen dienový kaučuk. Levný, chemicky a otěruvzdorný elastický polymer. Vysoká odolnost proti stárnutí a povětrnostním vlivům. Odolává kyselinám, zásadám, oxidačním činidlům, solným roztokům, vodě, nízkotlaké páře, neutrálním plynům. Neodolává benzínu, benzenu a uhlovodíkům. Aplikační teplota −40… +140 °С.

NBR – Nitril-butadienový kaučuk. Běžný a levný elastický polymer, který je neutrální vůči benzínu, minerálnímu oleji, motorové naftě, alkalickým roztokům, anorganickým kyselinám, propanu, butanu a vodě. Teplotní rozsah −30… +100 °С. Zničený benzenem, oxidačními činidly a ultrafialovým zářením.

FKM – Fluorový kaučuk. Tepelně odolný a elastický syntetický polymer. Vysoká odolnost proti stárnutí, ozónu a ultrafialovému záření. Chemicky odolný vůči kyselému a alkalickému prostředí, ropným produktům, palivům a uhlovodíkům. Používá se pro alkoholy, vodu, vzduch a nízkotlakou páru při teplotách −30… +150 °C. Zničeno estery a organickými kyselinami.

PTFE – Polytetrafluorethylen. Fluoropolymer, jeden z nejvíce chemicky odolných polymerních materiálů. Používá se v chemickém průmyslu pro kyseliny a jejich směsi o vysoké koncentraci, zásady a rozpouštědla. Odolný vůči benzenu, oxidačním činidlům, olejům a palivům. Používá se pro agresivní plyny, uhlovodíky, vzduch, vodu a páru. Teplotní rozsah −50… +200 °С. Zničeno fluoridem chloričitým a tekutými alkalickými kovy.

TEFLON – Polytetrafluorethylen. Patentovaný název pro fluoropolymer na bázi PTFE se zlepšenými výkonnostními charakteristikami. Provozní teplota v rozsahu −50… +250 °C.

Princip činnosti pilotního solenoidového ventilu

Ventil normálně zavřený
Ve statické poloze není na cívce žádné napětí – elektrický ventil je uzavřen. Uzavírací prvek (membrána nebo píst, podle typu ventilu) je silou pružiny a tlakem pracovního média hermeticky přitlačen k sedlu těsnicí plochy. Pilotní kanál je uzavřen pružinovým plunžrem. Tlak v horní dutině ventilu (nad membránou) je udržován obtokovým otvorem v membráně (nebo kanálem v pístu) a je roven tlaku na vstupu do ventilu. Solenoidový ventil je v uzavřené poloze, dokud není cívka pod napětím.

K otevření ventilu je na cívku přivedeno napětí. Píst se zvedá vlivem magnetického pole a otevírá pilotní kanál. Protože je průměr pilotního kanálu větší než obtok, tlak v horní dutině ventilu (nad membránou) klesá. Pod vlivem tlakového rozdílu se membrána nebo píst zvedne a ventil se otevře. Ventil zůstane v otevřené poloze, dokud je cívka pod napětím.

Ventil normálně otevřený
Princip činnosti normálně otevřeného ventilu je opačný – ve statické poloze je ventil v otevřené poloze a při přivedení napětí na cívku se ventil uzavře. Aby normálně otevřený ventil zůstal zavřený, musí být na cívku přivedeno napětí po dlouhou dobu.

Pro správnou funkci jakýchkoliv pilotně ovládaných ventilů je nutný minimální pokles tlaku, ΔP je rozdíl tlaků na vstupu a výstupu ventilu. Pilotní ventily se nazývají nepřímo působící ventily, protože. Kromě napájecího napětí je nutné splnit podmínku poklesu tlaku. Vhodné ve většině případů pro použití ve vodovodních systémech, topných systémech, systémech zásobování teplou vodou, pneumatických řídicích systémech atd. – všude tam, kde je v potrubí tlak.

Princip činnosti přímo působícího solenoidového ventilu

Přímo působící solenoidové ventily nemají pilotní kanál. Elastická membrána ve středu má pevný kovový kroužek a je spojena s pístem pomocí pružiny. Když se ventil otevře, pod vlivem magnetického pole cívky se píst zvedne a odstraní sílu z membrány, která se okamžitě zvedne a otevře ventil. Při zavírání (bez magnetického pole) se odpružený plunžr spustí a silou přitlačí membránu přes kroužek na těsnicí plochu.

U přímo působícího solenoidového ventilu není vyžadována minimální tlaková ztráta na ventilu, ΔPmin=0 bar. Přímočinné ventily mohou pracovat jak v systémech s tlakem v potrubí, tak na vypouštěcích nádržích, zásobnících a na dalších místech, kde je minimální nebo žádný tlak.

Princip činnosti bistabilního ventilu

Bistabilní ventil má dvě stabilní polohy: „otevřeno“ a „zavřeno“. Přepínání mezi nimi se provádí postupně přivedením krátkého impulsu na cívku ventilu. Řídicí funkcí je potřeba dodávat impulsy se střídavou polaritou, takže bistabilní ventily fungují pouze ze zdrojů stejnosměrného proudu. K udržení otevřené nebo zavřené polohy není nutné přivádět napětí na cívku! Konstrukčně jsou bistabilní pulzní ventily řešeny jako pilotní ventily, tzn. Je vyžadována minimální tlaková ztráta.

Elektromagnetický solenoidový ventil je funkční a spolehlivá potrubní armatura. Životnost speciálních elektromagnetických cívek je až 1 milion aktivací. Doba potřebná k ovládání membránového magnetického ventilu se pohybuje v průměru od 30 do 500 milisekund, v závislosti na průměru, tlaku a konstrukci. Elektromagnetické ventily lze použít jako uzavírací zařízení pro dálkové ovládání a pro bezpečnost jako uzavírací, spínací nebo uzavírací solenoidové ventily.

Pro zlepšení vašeho online zážitku používáme soubory cookie. Používáním našich webových stránek souhlasíte s používáním souborů cookie v souladu s našimi Zásadami ochrany osobních údajů.