Magnetventiltypen - Hochtemperatur-Magnetventil

Was ist ein Hochtemperatur-Magnetventil?

Hochtemperatur-Magnetventil ist ein direktwirkendes Pilot-Magnetventil. Seine einzigartige Form unterstützt die Wärmeableitung und verhindert, dass die Spule bei hohen Temperaturen durchbrennt. Und spezielle Spulen sorgen dafür, dass es in der Hochtemperaturindustrie funktioniert. Dieses Produkt wird häufig in Kesseln, der Schwerindustrie im Schiffsbau, der Erdölindustrie, in Heizgeräten und anderen Hochtemperaturindustrien eingesetzt. Seine Hauptfunktion besteht darin, das Medium in der Rohrleitung zu regulieren und zu steuern. Geeignet für heißes Wasser, heißes Öl, Dampf und andere Medien. Der Betrieb ist schnell und empfindlich mit einem minimalen aerodynamischen Druck von 0,5 bar.

Funktionsprinzip von Hochtemperatur-Magnetventilen

Wenn der Magnet aktiviert wird, wird die Pleuelstange angehoben, und wenn sich die Welle zu drehen beginnt, wirkt diese Bewegung auf das Steuerventil und öffnet das Hauptventil. Wenn die Stromzufuhr unterbrochen wird, werden das halbobere Steuerventil und das Steuerventil unter der Wirkung des Eigengewichts des Ankers und der Rückstellfeder geschlossen, und das Hauptventil wird durch die Druckdifferenz geschlossen.

Normalerweise geschlossen: Wenn die Spule mit Strom versorgt wird, wird die Pilotspule absorbiert, das Pilotloch wird geöffnet, der Druck auf das Ventil wird freigegeben, der Kolben wird durch den Druck des Mediums in der unteren Kammer angetrieben und das Magnetventil wird geöffnet; wenn die Spule ausgeschaltet wird, wird die Pilotspule durch die Feder zurückgesetzt und das Pilotloch wird geschlossen, die obere Kammer des Ventils wird durch das Drosselloch des Kolbens unter Druck gesetzt und der Schub der Feder wird wiederhergestellt. Das Ventil ist geschlossen.

Normalerweise offen: Wenn die Spule aktiviert ist, ist das Pilotloch geschlossen, die obere Kammer des Ventils wird durch das Kolbendrosselloch und den Schub der Rückstellfeder unter Druck gesetzt, das Magnetventil ist geschlossen. Wenn die Spule abgeschaltet ist, wird die Pilotspule durch die Feder zurückgesetzt, das Pilotloch wird geöffnet, die obere Kammer des Ventils wird entlastet, der Kolben wird durch den Mitteldruck der unteren Kammer angetrieben und das Magnetventil wird geöffnet.

Merkmale von Hochtemperatur-Magnetventilen:

Vorgesteuerte Kolbenkonstruktion mit geringem Stromverbrauch
Die Dichtung ist lange haltbar bei Dampfumgebung
Wird für Langzeitarbeiten im Rohrleitungssystem verwendet

Technische Parameter von Hochtemperatur-Magnetventilen:

Material	Rostfreier Stahl
Siegel	PTFE
Größenbereich	1/2″ bis 2″
Geeignetes Medium	Heißes Wasser, heißes Öl, Dampf usw.
Mediumstemperatur	-10℃ bis 180℃
Druck	0,5 bar bis 16 bar
Verbindungstyp	Gewinde / Flansch
Stromspannung	Gleichstrom 12 V, 24 V; Wechselstrom 24 V, 120 V, 240 V/60 Hz; 110 V, 220 V/50 Hz
Toleranz	±10%

Was ist ein Magnetventil?

Das Magnetventil ist ein durch Elektromagnetismus gesteuertes Industriegerät. Es ist ein automatisches Grundelement zur Steuerung der Flüssigkeit. Es gehört zum Antrieb, ist aber nicht auf die Steuerung des Hydraulikdrucks und der Pneumatik beschränkt. Im industriellen Steuerungssystem wird das Magnetventil verwendet, um die Richtung, den Durchfluss, die Geschwindigkeit und andere Parameter des Mediums zu regulieren. Das Magnetventil kann mit verschiedenen Schaltkreisen koordiniert werden, um die gewünschte Steuerung zu realisieren, wobei sowohl die Steuerungspräzision als auch die Flexibilität gewährleistet sind.

Das Magnetventil besteht aus der Magnetspule und dem Magnetkern. Es ist der Ventilkörper mit einem oder mehreren Löchern. Wenn die Spule durchgeschaltet oder von der Stromversorgung getrennt wird, führt die Betätigung des Magnetkerns dazu, dass die Flüssigkeit durch den Ventilkörper fließt und unterbrochen wird, um das Ziel einer Änderung der Flüssigkeitsrichtung zu erreichen. Die elektromagnetische Komponente des Magnetventils besteht aus dem festen Eisenkern, dem beweglichen Eisenkern, der Spule usw. Der Ventilkörper besteht aus dem Schieberventilkern, dem Schieberventilkabelbaum und der Federbasis. Die Magnetspule ist direkt am Ventilkörper installiert, während der Ventilkörper im Dichtungsrohr eingeschlossen ist, um eine einfache und kompakte Kombination zu bilden.

Die Geschichte der Magnetventile

Das erste Magnetventil war das Magnetsteuerventil, das 1910 von ASCO Numatics verkauft und hergestellt wurde. In den 1950er Jahren begannen die Hersteller dann mit dem Vertrieb von aus Kunststoff geformten Magnetventilen. Durch die Umstellung auf Kunststoff waren Magnetventile nun effizienter, zuverlässiger, korrosionsbeständiger und chemikalienresistenter.

Dieser Trend zur Verbesserung hielt bis ins späte 20. Jahrhundert an. So begannen die Hersteller beispielsweise ab den 70er Jahren mit der Herstellung automatischer Absperrmagnetventile, die sicherer und einfacher zu bedienen waren als manuell gesteuerte Absperrventile.

In den 1990er Jahren begannen Regierungen auf der ganzen Welt sowie unabhängige Organisationen mit der Entwicklung von Standards für Magnetventile, die einen höheren internationalen Handel, eine einfachere Zusammenarbeit zwischen Unternehmen und eine einfachere Wartung ermöglichten. Heute beschränken neuere Standards auch die Verwendung gefährlicher Substanzen bei der Ventilherstellung, um ihre Umweltfreundlichkeit zu verbessern. Heute konzentrieren sich viele Innovationen bei der Ventilherstellung und -verwendung auf Gesundheit und Nachhaltigkeit.

Aufbau von Magnetventilen

Fertigungsprozess

Hersteller produzieren Magnetventile mithilfe verschiedener Verfahren, wie CNC-Bearbeitung, Laserschweißen, Spritzguss und Spulenwicklung. Nachdem sie die Ventilkomponenten hergestellt haben, werden sie zusammengebaut.

Zu diesen Komponenten gehören: die Magnetventilspule, das Ventil, ein Einlassanschluss, ein Auslassanschluss, eine Feder, eine Öffnung und ein Aktuator. Magnetventile verfügen häufig auch über Dichtungen.

Materialien

Den Herstellern steht eine große Auswahl an Materialien zur Verfügung, aus denen sie ihre Magnetventile herstellen können. Ventile können sowohl aus Kunststoff als auch aus Metall hergestellt werden, beispielsweise aus PVC, natürlichem Polypropylen, PTFE, CPVC, Edelstahl, Bronze, Aluminium und Messing. Dichtungen, wie Viton-Dichtungen oder NBR-Dichtungen, werden normalerweise aus einer Art Gummi hergestellt. Gelegentlich fertigen Hersteller Dichtungen aus Edelstahl.

Design und Anpassung

Hersteller von Magnetventilen treffen ihre Entscheidungen auf der Grundlage von Anwendungsspezifikationen wie: Art der Flüssigkeit/des Gases im Rohr (Korrosivität, Gefährlichkeit, Viskosität, Säuregehalt usw.), Umgebung, Häufigkeit der Verwendung des Rohrs und Anforderungen an die Anwendungsnormen. Auf der Grundlage der Spezifikationen können sie Designaspekte wie: Ventilgröße, Ventilmaterial, Ventiltyp und -konfiguration sowie Anzahl der Anschlüsse auswählen.

Lieferanten können Ihr Magnetventilsystem auf verschiedene Weise anpassen. Beispielsweise stellen sie normalerweise Ventile mit zwei Anschlussbereichen und einer Öffnung her, sie können Ihnen aber auch Ventile mit drei Anschlussbereichen und zwei Öffnungen herstellen. Während sie normalerweise Ventile für den Betrieb mit einer 12-Volt-Gleichstromquelle konstruieren, können sie diese auch für den Betrieb mit 3-Volt-, 6-Volt- oder 24-Volt-Stromquellen anpassen. Sie können Ihnen auch spezielle Anforderungen stellen: Druckstufen, Federrückstellung, Ventilgröße usw.

Wie ein Magnetventil funktioniert

1.Direktwirkendes Magnetventil

DIREKTWIRKENDE VENTILE

Bei einem direktwirkenden Magnetventil ist die Sitzdichtung am Magnetkern befestigt. Im stromlosen Zustand ist eine Sitzöffnung verschlossen, die sich bei Bestromung des Ventils öffnet

DIREKTWIRKENDE 2-WEGE-VENTILE

Zweiwegeventile sind Absperrventile mit einem Einlass- und einem Auslassanschluss (Abb. 1). Im stromlosen Zustand hält die Kernfeder, unterstützt durch den Flüssigkeitsdruck, die Ventildichtung auf dem Ventilsitz, um den Durchfluss zu unterbrechen. Bei Bestromung werden Kern und Dichtung in die Magnetspule gezogen und das Ventil öffnet sich. Die elektromagnetische Kraft ist größer als die kombinierte Federkraft und die statischen und dynamischen Druckkräfte des Mediums.

DIREKTWIRKENDE 3-WEGE-VENTILE

Dreiwegeventile haben drei Anschlüsse und zwei Ventilsitze. Eine Ventildichtung bleibt im stromlosen Zustand immer offen und die andere geschlossen. Wenn die Spule bestromt wird, kehrt sich der Modus um. Das in Abb. 2 gezeigte Dreiwegeventil ist mit einem Kolbenkern ausgestattet. Je nachdem, wie das flüssige Medium an die Arbeitsanschlüsse in Abb. 2 angeschlossen wird, können verschiedene Ventilfunktionen erreicht werden. Der Flüssigkeitsdruck baut sich unter dem Ventilsitz auf. Wenn die Spule stromlos ist, drückt eine konische Feder die untere Kerndichtung fest gegen den Ventilsitz und sperrt den Flüssigkeitsfluss. Anschluss A wird über R entlüftet. Wenn die Spule bestromt wird, wird der Kern eingezogen, der Ventilsitz an Anschluss R wird durch die federbelastete obere Kerndichtung abgedichtet. Das flüssige Medium fließt jetzt von P nach A.

2. Vorgesteuertes Magnetventil

INTERN GESTEUERTE MAGNETVENTILE

Bei direktwirkenden Ventilen steigen die statischen Druckkräfte mit zunehmendem Düsendurchmesser, was bedeutet, dass die zur Überwindung der Druckkräfte erforderlichen Magnetkräfte entsprechend größer werden. Zum Schalten höherer Drücke in Verbindung mit größeren Düsendurchmessern werden deshalb intern gesteuerte Magnetventile eingesetzt; in diesem Fall leistet der Differenzdruck der Flüssigkeit die Hauptarbeit beim Öffnen und Schließen des Ventils.

INTERN GESTEUERTE 2-WEGE-VENTILE

Intern gesteuerte Magnetventile sind entweder mit einem 2- oder 3-Wege-Steuermagnetventil ausgestattet. Eine Membran oder ein Kolben dichtet den Hauptventilsitz ab. Die Funktionsweise eines solchen Ventils ist in Abb. 4 dargestellt. Wenn das Steuerventil geschlossen ist, baut sich über eine Entlüftungsöffnung auf beiden Seiten der Membran Flüssigkeitsdruck auf. Solange zwischen den Einlass- und Auslassöffnungen ein Druckunterschied besteht, steht aufgrund der größeren wirksamen Fläche auf der Oberseite der Membran eine Absperrkraft zur Verfügung. Wenn das Steuerventil geöffnet wird, wird der Druck von der Oberseite der Membran abgelassen. Die größere effektive Nettodruckkraft von unten hebt nun die Membran an und öffnet das Ventil. Im Allgemeinen erfordern intern gesteuerte Ventile einen Mindestdruckunterschied, um ein zufriedenstellendes Öffnen und Schließen zu gewährleisten. Omega bietet auch intern gesteuerte Ventile an, die mit einem gekoppelten Kern und einer Membran ausgestattet sind und bei einem Druckunterschied von null arbeiten (Abb. 5).

INTERN GESTEUERTE MEHRWEGE-MAGNETVENTILE

Intern gesteuerte 4-Wege-Magnetventile werden vorwiegend in hydraulischen und pneumatischen Anwendungen zur Betätigung doppeltwirkender Zylinder eingesetzt. Diese Ventile besitzen vier Anschlüsse: einen Druckeingang P, zwei Zylinderanschlüsse A und B und einen Entlüftungsanschluss R. In Abb. 6 ist ein intern gesteuertes 4/2-Wege-Sitzventil dargestellt. Im stromlosen Zustand öffnet das Steuerventil an der Verbindung vom Druckeingang zum Steuerkanal. Beide Teller im Hauptventil stehen nun unter Druck und schalten um. Der Anschluss P ist nun mit A verbunden und B kann über eine zweite Drossel über R entlüften.

EXTERN GESTEUERTE VENTILE

Bei diesen Typen wird ein unabhängiges Steuermedium zur Betätigung des Ventils verwendet. Bild 7 zeigt ein kolbengesteuertes Schrägsitzventil mit Schließfeder. Im drucklosen Zustand ist der Ventilsitz geschlossen. Ein 3-Wege-Magnetventil, das am Antrieb montiert werden kann, steuert das unabhängige Steuermedium. Wird das Magnetventil bestromt, hebt sich der Kolben gegen die Wirkung der Feder und das Ventil öffnet. Eine stromlos offene Ventilausführung kann erreicht werden, wenn die Feder auf der gegenüberliegenden Seite des Antriebskolbens platziert wird. In diesen Fällen wird das unabhängige Steuermedium an die Oberseite des Antriebs angeschlossen. Doppeltwirkende Ausführungen, die von 4/2-Wegeventilen gesteuert werden, enthalten keine Feder.

Vorteile von Magnetventilen

Magnetventile haben viele vorteilhafte Eigenschaften, die ihnen Vorteile gegenüber anderen Ventiltypen verschaffen. Da Magnetventile beispielsweise durch natürlichen Druck und elektromagnetische Kraft angetrieben werden, haben sie im Allgemeinen weniger bewegliche Teile als andere Ventile. Dies wird allgemein als gutes Design angesehen, da bewegliche Teile gewartet werden müssen.

Darüber hinaus können Magnetventile einfach über Fernbedienungen bedient werden, die die Magnetspule aktivieren, was Magnetventile für gefährliche Anwendungen äußerst nützlich macht. Magnetventile können außerdem entweder hydraulisch oder pneumatisch betrieben werden, da beide durch Magnetspulen aktiviert oder gesteuert werden können. Pneumatische Antriebe werden jedoch häufiger verwendet, da sie als sauberer und wartungsärmer gelten als hydraulische Antriebe, da keine zersetzenden Flüssigkeiten verwendet werden, die Abfall erzeugen und gewartet werden müssen.

Schließlich bieten Magnetventile schnelles und sicheres Schalten, ein kompaktes Design, eine hohe Zuverlässigkeit und typischerweise eine lange Lebensdauer.

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