Jak funguje elektrický ventil?

Moderní automatizační nástroje umožňují řídit procesy zásobování vodou, plynem a párou na dálku pro potřeby jak složitých průmyslových technologických procesů, tak domácích, čistě domácích procesů.

Elektromagnetický ventil, která má ve svém provedení elektromagnetický ventil, plně splňuje tyto požadavky na dálkové ovládání přívodu zkapalněných a plynných látek.

V moderních průmyslových odvětvích, při provozu kotelen, v procesech topných systémů, zásobování vodou a kanalizace, v průmyslu, zemědělství, stravovacích zařízeních a v každodenním životě jsou široce používány různé modely solenoidových ventilů.

Mezi mnoha konstrukcemi zaujímá elektromagnetický ventil pro vodu zvláštní, prvořadý význam. Maloobchodní a velkoobchodní nákup elektromagnetických ventilů tohoto typu zaujímá na našem trhu prioritní postavení. Solenoidový ventil se snadno instaluje, nastavuje a snadno se ovládá a udržuje. U některých zařízení nelze použití těchto struktur nahradit jinými jednotkami.

Je obtížné uvést úplný seznam míst, kde se používají elektricky ovládané ventily, a to jak v průmyslu, malých průmyslových odvětvích, tak v domácím použití v různých typech domácích spotřebičů.

Kde se používají solenoidové ventily?

Jak již bylo zmíněno, aplikace solenoidových ventilů jsou velmi rozsáhlé. Jejich působení můžeme pozorovat při rafinaci plynu a ropy, při zavlažování a zavlažování zemědělské půdy, napájení hospodářských zvířat, při provozu plynových a tepelných kotelen, při přesměrování toků plynu a vody do několika směrů v průmyslových a zemědělských podnicích.

Vodní solenoidový ventil:

• pomáhá zahradníkům a obyvatelům chatových domů se zavlažováním a zavlažováním jejich chat a zahradních pozemků;
• při dodávce vody do různých domácích hydraulických instalací: automatické myčky nádobí, pračky, sprchové kabiny a cisterny;
• při dodávce vody a plynu do topných systémů, kotlů a kotlových instalací;
• pro rozvody vodovodu do kanalizace soukromých a průmyslových objektů pro zajištění provozu WC a sprch ve společných prostorách;
• v malých mycích podnicích reguluje přívod vody při mytí zařízení;
• u pekařů – zajistit proces pečení pekařských výrobků;
• v soukromých a veřejných stravovacích zařízeních při přípravě kávy v kombajnech pro dávkování vody pro vaření v přesném dávkování zásobování vařící vodou a mnoha dalších odvětvích a druhů lidské činnosti.

Elektrické ventily nejen distribuují, ale také regulují množství vody a plynu dodávaného každému spotřebiteli a uvnitř vodních a plynových instalací.

Každý den používáme domácí automatické hydraulické stroje, ale ani nepřemýšlíme o tom, že uvnitř těchto konstrukcí je elektromagnetický ventil, nebo dokonce několik současně, k provádění řady procesů.

Například v každodenním životě se elektromagnetický ventil používá k přívodu vody do pračky. Toto hydraulické zařízení zapneme a tím vyšleme elektrický signál do cívky elektromagnetu, který otevře průtok vody do nádrže pračky. A během mycího procesu řídí elektrický ventil v každé fázi programu přívod vody v požadovaném množství uvnitř stroje z vodovodního řadu nebo odvádění špinavé směsi z mycí nádrže do kanalizace.

Zařízení a vlastnosti

Konstrukce solenoidového ventilu závisí na jeho typu, ale obecný princip činnosti těchto elektrických zařízení je stejný;

• Elektromagnetická cívka – solenoid;
• Zástrčka nebo vstup elektrického kabelu napěťové sítě;
• Pohyblivá tyč nebo píst;
• Vratná pružina tyče;
• Elektrický píst s izolačním těsněním;
• kryt membránového prostoru;
• Upevnění krytu;
• Vratná pružina membrány;
• Elastická membrána;
• Tělo solenoidového ventilu.

Charakteristiky elektromagnetických ventilů zahrnují řadu technických parametrů, které splňuje ten či onen konstrukční model výrobku. Mezi tyto možnosti patří:

Tlak. Přetlaková hodnota přetlaku uvnitř kapaliny nad tlakem vzduchu (atmosférický), která závisí na:

• Tlakový rozdíl – rozdíl tlaků na vstupu a výstupu produktu.
• U elektricky ovládaných konstrukcí musí být vstupní tlak vždy vyšší než výstupní tlak z materiálu membrány.
• Průměr otvoru pro průchod kapaliny.
• Strukturní a fyzikální vlastnosti těsnících materiálů.
• Výkon elektromagnetické cívky a typ proudu aplikovaného na ovládací jednotku solenoidu.

Průtok kapaliny nebo kapacita solenoidového ventilu (Kv), která se zjišťuje experimentálně při každé výrobě konkrétních modelů ventilů. V tomto případě se odebírá čistá voda o teplotě +20 C a hodinu je hnána otevřeným tělesem instalace s tlakovým rozdílem na vstupu a výstupu (diferenciál) 1 bar a tato hodnota se vypočítá.

Když znáte koeficient propustnosti (Kv), můžete vypočítat průtok vody pomocí vzorce:

• Q je množství spotřeby vody v metrech krychlových za hodinu provozu zařízení;
• Kv je prakticky změřený kapacitní koeficient modelu instalace elektroventilu, měřený v metrech krychlových za hodinu provozu;
• ΔP – hodnota diferenčního tlaku;
• ρ je hustota kapaliny při dané teplotě, měřená v kg/m³.

Na základě těchto výpočtů sestaví výrobce diferenciální ztrátový diagram pro každý ventil:

Doba odezvy ventilového mechanismu, která závisí na typu a konstrukci elektricky ovládaného ventilu a na přivedeném napětí na cívku elektromagnetu;

Doba reakce ventilu po přijetí elektrického signálu závisí na zvolené konstrukci a typu ventilu a také na přídavných pomocných mechanismech použitých uvnitř zařízení.

Princip činnosti

Princip činnosti pilotního (nepřímého) solenoidového ventilu pro vodu lze pochopit z přiložených schémat zařízení. Bez ohledu na typ použitého elektrického ventilu (normálně zavřený, normálně otevřený nebo bistabilní) bude funkce elektricky ovládaného ventilu vypadat asi takto:

1. Solenoidový ventil je zpočátku uzavřen a do cívky ještě nebyl odeslán žádný elektrický signál. Voda je uzavřena ve vstupní části ventilu vřetenem s těsněním;
2. Při vstupu elektrického signálu do cívky vzniká v elektromagnetu elektromagnetická síla, která vtáhne tyč (plunžr) do vnitřku cívky, čímž se vytvoří prostor mezi tyčí a prostorem nad membránou. Tlak pod membránou převýší tlak nad membránou a otevře se průchod pro průtok tekutiny tělem ventilu.

Při otevřeném kohoutku probíhá stejný proces v opačném pořadí – plunžr se vysune z těla elektromagnetu a otevře tlak vody nad membránou a spolu se silou pružiny uzavře průchod vody ventilem tělo.

Nejjednodušší provozní schéma přímočinného solenoidového ventilu:

1. Při přivedení signálu (uzavření elektrického obvodu) do elektromagnetu se tyč vtáhne do vnitřku cívky a otevře průchod kapaliny v důsledku rozdílu tlaků od vstupu k výstupu ventilu;
2. když se signál do cívky elektromagnetu zastaví (elektrický obvod je otevřený), pružina vrátí tyč na její místo a sedlo ventilu zablokuje průtok kapaliny tělem ventilu.

Solenoidový ventil může být vyroben v různých typech provedení:

• solenoidový ventil sedlového typu;
• ventil využívající membránový plovoucí zesilovač;
• ventil využívající membránový zesilovač s nuceným zdvihem;
• solenoidový ventil pístového typu;
• šoupátkový ventil;a
• sklopné ventily;
• pákové ventily;
• solenoidové ventily talířového typu;
• šoupátkové ventily.

Podle typu proudu dodávaného do indukčních cívek lze solenoidové ventily rozdělit na:

• instalace se stejnosměrným proudem v síti, což je typické pro výrobky, kde není vysoký tlak a není potřeba vytvářet velkou sílu elektromagnetického záření;
• Výrobky pro sítě s vysokými tlaky využívají střídavý síťový proud k vytvoření elektromagnetického pole vysoké velikosti na tyči nebo membráně, aby bylo možné překonat velké odporové zatížení ve vodním nebo plynovém prostředí.

Také elektromagnetické ventily jsou rozděleny podle pracovní polohy tyče na:

1. Normálně zavřeno;
2. Normálně otevřené;
3. Bistabilní – s přepínáním polohy tyče v závislosti na příchozím elektrickém impulsním signálu.

Normálně zavřeno

Elektromagnetický normálně uzavřený ventil pro vodu má ventil uzavřený tyčí, když je cívka bez napětí, což blokuje tok kapaliny. Když je na cívku elektromagnetu přiveden elektrický signál, tyč a ventil tento průchod otevřou.

Normálně otevřené

Elektromagnetické ventily pro vodu jsou normálně otevřené, jako např. řada UNIPUMP BOX, když je selenoidová cívka bez napětí, jsou v otevřené poloze a kapalina volně proudí tělem ventilu. Když je aplikován elektrický signál, ventil a tyč uzavřou tento průchod a průtok tekutiny se zastaví.

Jak připojit elektromagnetický ventil

Solenoidový ventil je připojen k potrubnímu systému instalace v místech, kde je nutné jej zapnout pro řízení průtoku vody nebo plynu, a také v místech, kde jsou tyto toky distribuovány po různých dálnicích, aby bylo zajištěno souběžné pracovní procesy několika zařízení.

Proces instalace elektrického ventilu pro řízení průtoku kapaliny a plynu spočívá v několika jednoduchých instalačních krocích. Tento:

• Závitové spojení ventilu v požadovaném místě s potrubím, kudy proudí kapalina nebo je dodáván plyn;
• Připojení elektrické sítě k zajištění toho, že cívka elektromagnetu přijímá elektrický signál;
• Možné připojení přídavných zařízení a přenosových vedení k solenoidovému ventilu pro podporu elektrických impulsů v komunikačním obvodu řídicího signálu;
• Vybavení solenoidového ventilu prostředky ochrany před vnějšími vlivy na jeho činnost.
• Při instalaci solenoidového ventilu musíte dodržovat určitý soubor pravidel pro instalaci těchto hydroelektrických konstrukcí:
• Ujistěte se, že při instalaci konstrukce není pod napětím a cívka není vystavena dalšímu zatížení;
• Během instalace by elektromagnetický ventil neměl být ovlivněn vnějším zatížením od hmotnosti potrubí a dalších součástí vodovodního systému;
• Při záporných teplotách vzduchu v otevřených nechráněných prostorách by měla být solenoidová část armatur zakryta dodatečnými ochrannými prostředky;
• Pokud jsou armatury ventilů neustále vystaveny slunečnímu záření a srážkám, je třeba dbát na jejich uzavření pomocí fumifikované pásky nebo flexibilního izolačního kabelu a jiných ochranných prostředků.