O MAGNETNIH VENTILIH

GLAVNE INFORMACIJE O MAGNETNIH VENTILIH

1. Sestav in terminologija magnetnih ventilov

DIREKTNI VENTIL

1. Tuljava
2. Tulec magneta
3. Jedro magneta
4. Vzmet jedra
5. Tesnilo
6. Ohišje

MEMBRANSKI ALI BATNI VENTIL

1. Tuljava
2. Tulec magneta
3. Jedro magneta
4. Vzmet jedra
5. Tesnilo
6. Ohišje
7. Membrana ali bat 8. Vzmet membrane ali bata
9. Krmilna (servo) odprtina
10. Pokrov ventila


2. Načini delovanja

2/2 BREZ NAPETOSTI ZAPRT (NC) Z DIREKTNIM DELOVANJEM



Ko dobi tuljava napetost, ventil odpre. Odpirajo že od tlaka 0 bar. Maksimalni tlak je neposredno odvisen od nazivnega premera sedeža ventila in moči tuljave. Zaradi omejene moči tuljave taki ventili ne dopuščajo večjih pretokov.



3/2 BREZ NAPETOSTI ZAPRT (NC) Z DIREKTNIM DELOVANJEM



Delujejo enako kot 2/2 NC, imajo pa tri priključke in zato dve poti: eno odprto in drugo zaprto. Pogosto jih uporabljamo za krmiljenje delovnih cilindrov. S primerno povezavo lahko iste ventile uporabimo tudi v funkciji NO.



2/2 BREZ NAPETOSTI ZAPRT (NC) S SERVO DELOVANJEM



Pretok medija zapira membrana ali bat. Taki ventili imajo krmilno pot (povezava med prostorom nad membrano/batom in izhodnim delom ventila), ki se odpre, ko tuljava dobi napetost in pritegne jedro. Takrat tlak nad membrano/batom pade, kar povroči, da pretočni medij odrine membrano/bat in omogoči pretok skozi ventil. Ta način delovanja temelji na razliki med vhodnim in izhodnim tlakom pretočnega medija, zato taki ventili niso uporabni za tlake blizu 0 bar.



2/2 BREZ NAPETOSTI ZAPRT (NC) S KOMBINIRANIM DELOVANJEM



Princip delovanja je kombinacija direktnega in servo delovanja. Ker ni potrebna razlika tlakov, taki ventili omogočajo večje pretoke pri tlakih blizu 0 bar.



3. Uporabljeni materiali

Materiali, ki so uporabljeni v ventilih JAKŠA, so izbrani v odvisnosti od vrste pretočnega medija, za katerega je ventil namenjen.

Ohišja
• med (CuZn39Pb3), lahko tudi ponikljana
• termoplasti (poliamid ali polipropilen)
• nerjavno jeklo (AISI 303/1.4305, AISI 304/1.4301 ali AISI 316L/1.4404)

Tesnila (O-tesnila, tesnilne ploščice, membrane)
so izbrana na osnovi mehanskih, termičnih in kemičnih zahtev. Standardni material za nevtralne medije in temperature do 90°C je NBR. Pri višjih temperaturah pridejo v poštev EPDM, FPM in PTFE. V nekaterih primerih (visoka temperatura in veliko število vklopov) uporabljamo tudi nerjavno jeklo.

Lastnosti tesnilnih materialov:

NBR (Nitril-butadienski kavčuk)
• dobra odpornost na mehanske obremenitve
• odpornost na olja in maščobe
• tesno zapiranje pretoka
• temperaturna obstojnost: od -20°C (-40°C) do +90°C
• mediji: voda, bencin, mineralna olja, zrak, argon, zemeljski plin, metan, propan, butan

EPDM (Etilen-propilen-dienski kavčuk)
• odpornost na luge in kisline srednjih koncentracij
neodpornost na olje
• tesno zapiranje pretoka
• temperaturna obstojnost: od -20°C do +130°C
• mediji: vroča voda, nasičena para, ozon, etilni in metilni alkohol, kisline in lugi

FPM (Fluor kavčuk)
• odlična kemična odpornost
• nekoliko slabša mehanska odpornost kot NBR ali EPDM
• tesno zapiranje pretoka
• temperaturna obstojnost: od -40°C do +200°C
• mediji: vroč in naoljen zrak, kisline, lugi in drugi mediji, ki ne dopuščajo uporabe NBR ali EPDM

PTFE (Politetra-fluor-etilen)
• obstojen praktično v vseh medijih
neelastičen material, pri nizkem tlaku medija se lahko pojavi rahlo puščanje na sedežu ventila
• temperaturna obstojnost: od -200°C do +250°C
• mediji: različne kemikalije, hladilni mediji, amoniak, pregreta para

PA (Poliamid 6, ojačan s 30% steklenih vlaken)
neelastičen material, pri nizkem tlaku medija se lahko pojavi rahlo puščanje na sedežu ventila
• dobro kemično obstojen, zlasti v gorivih, mazivih, topilih in čistilih
• temperaturna obstojnost: od -40°C do +160°C (kratkotrajno do 180°C)

PU (Poliuretan)
zaradi pojava kavitacije pri visokih tlakih ni primeren za vodo in ostale kapljevine
• elastičen material s trdoto 90 Sh A in dobrimi tesnilnimi lastnostmi
• temperaturna obstojnost: -60°C do +70°C
• mediji: suh in naoljen zrak, maščobe

PEEK (Polieter eter keton)
• polimer z veliko trdoto in obrabno trdnostjo
• se lahko obdeluje in dosega veliko gladkost površine
neelastičen material, pri nizkem tlaku ali gostoti medija se lahko pojavi rahlo puščanje na sedežu ventila
• temperaturna obstojnost: -50°C do +250°C
• mediji: zlasti kapljevine

4. Električne karakteristike

• Magnetni ventili JAKŠA imajo vse tuljave dimenzionirane za trajno obratovanje (ED100%).
• Izjemoma je lahko tudi drugače, kar je označeno na posameznem izdelku.
• Izolacija žice je termičnega razreda H (180 ali 200°C).
• Toleranca napetosti je ±10% pri AC in ±5% pri DC.
• Poraba je podana v vatih (W) in znaša:
• zmnožku izmerjene napetosti in toka pri istosmerni napetosti (DC)
• zmnožku izmerjene napetosti in toka, pomnoženemu s faktorjem 0.6 pri izmenični napetosti (AC)


Temperaturni pogoji
Ko je tuljava daljši čas pod napetostjo, temperatura navitja naraste. Na porast temperature vpliva tudi višja temperatura okolja in pretočnega medija. V najslabšem primeru lahko pride do poškodbe izolacije navitja in tuljava postane neuporabna. Na voljo so tudi tuljave, ki prenesejo zelo visoke temperature.

Zaščita IP
Za vse magnetne ventile JAKŠA je razvitih več tipov tuljav. Poleg standardnih so iz lastnega razvoja tudi tuljave v eksplozijsko varni izvedbi in tuljave, ki lahko obratujejo v zelo vlažnih okoljih (tudi v vodi). To omogoča uporabo ventilov v najrazličnejših okoljih. Standardne tuljave so zalite v posebni termoplastični masi, ki onemogoča dostop vlage in ščiti navitje pred mehanskimi poškodbami. Tuljave v eksplozijsko varni izvedbi so zalite v posebno epoksidno smolo.

Tuljave v protieksplozijski zaščiti so zalite z epoksidno ali poliuretansko smolo. V osnovi so tuljave v zaščiti IP00, s pravilno privito priključnico pa je zagotovljena zaščita IP65. Tuljave tipa TM35k so v zaščiti IP67.

5. Pretok in kv faktor

Pretočna zmogljivost je odvisna od velikosti ventila, vrste pretočnega medija in od tlaka, s katerim potiskamo medij skozi ventil. Za vsak tip ventila je v tabeli naveden Kv faktor, s pomočjo katerega izračunamo pretok ob upoštevanju danih podatkov po naslednjem obrazcu:


Q......pretok [l/min]
Kv.....faktor iz tabele za posamezni ventil
Δp....razlika med vhodnim in izhodnim tlakom [bar]
p1.....izmerjeni tlak na vhodu v ventil [bar]
p2.....izmerjeni tlak na izhodu iz ventila [bar]
ρ......specifična masa medija [kg/dm3] (za vodovodno vodo znaša 1)

V praksi je faktor Kv za določen magnetni ventil približno enak za vodo in olje viskoznosti do 21 mm2/s. Za večje viskoznosti je potrebno faktor Kv korigirati po posebnem obrazcu.

6. Tlak

Maksimalni diferenčni delovni tlak je največja razlika tlaka med vhodnim in izhodnim priključkom, pri kateri ventil še zanesljivo deluje. Vrednosti v tabelah so podane za temperaturo okolja 22°C s hladno tuljavo. Možno odstopanje je ± 10%.

Minimalni diferenčni delovni tlak je najmanjši delovni tlak, pri katerem ventil še zanesljivo odpira. Če je tlak nižji, ventil kljub aktiviranju ostane zaprt.

Maksimalni statični tlak je najvišji tlak, ki ga brez poškodb zdržijo ohišje ventila in ostali sestavni deli.

7. Vgradnja in priporočila

Magnetni ventili JAKŠA so predvideni za vgradnjo v vodoravnem in navpičnem položaju. Priporočamo vgradnjo s tuljavo navzgor, da se v krmilnem delu ne nabirajo usedline, ki lahko motijo delovanje. Pred vgradnjo magnetnega ventila očistite cevovode, sicer lahko pride do motenj v delovanju. Pred ventili s servo delovanjem je potrebno vgraditi lovilec nečistoče z gostoto 40 µm ali manj. Tuljave za izmenični tok (AC) ne priklapljajte na električno napetost, če ni montirana na ventilu, ker bo sicer pregorela. V zelo vlažnih okoljih je potrebno uporabiti posebna tesnila za zaščito tuljave ali vgraditi tuljavo TM35k, ki je namenjena uporabi v takih okoljih.

Navodila za uporabo PDF

8. Odprava motenj v delovanju ventilov

1. Membranski in batni ventili

Motnja Možen vzrok Kako ukrepati
Ventil ne odpre, ko dobi napetost. Napetosti na tuljavi ni ali pa je prenizka oz. neustrezna. Preverite napetost na tuljavi; napetost mora biti v deklarirani toleranci (AC ± 10%; DC ± 5%).
Zamašena je servo odprtina ventila. Razstavite ventil in očistite obtočne poti.
Pretrgana je membrana ali manšeta na batu. Zamenjajte poškodovani del.
Jedro magneta je blokirano zaradi smeti ali vodnega kamna. Razstavite in očistite krmilni del ventila; pred ventilom vgradite filter.
Tlak na vhodu ventila je previsok. Znižajte tlak, da bo v mejah deklariranega, ali vgradite primernejši ventil.
Tlačna razlika v ventilu je premajhna. Ventil je lahko prevelik; zamenjajte ventil z manjšim ali zvišajte tlak na vhodu.
Poškodovan je tulec magneta. Zamenjajte poškodovani del.
Tuljava je pregorela. Zamenjajte tuljavo; možni vzroki za pregoretje so navedeni v točki 3.
Ventil ne zapre, ko zgubi napetost. Tuljava je še pod napetostjo. Preverite električni tokokrog.
Smer pretoka ni pravilna. Preverite, če je ventil vgrajen v pravilni smeri; puščica na ohišju označuje smer pretoka.
Zamašena je servo odprtina v membrani ali batu. Očistite servo odprtino.
Jedro magneta je blokirano zaradi smeti ali vodnega kamna. Razstavite in očistite krmilni del ventila; pred ventilom vgradite filter.
Poškodovan je tulec magneta. Zamenjajte poškodovani del.
Ventil ne zapre popolnoma ali pušča. Poškodovano je tesnilo, membrana, sedež ventila ali vzmet jedra. Na sedežu ventila ali na membrani so smeti. Zamenjajte poškodovani del; vzmeti nikdar ne raztegujte in ne krajšajte!
Tlačna razlika v ventilu je premajhna. Ventil je lahko prevelik; zamenjajte ventil z manjšim ali zvišajte tlak na vhodu.
Prikaz menjave rezervnih delov servo krmiljenega elektromagnetnega ventila JAKŠA

2. Direktni ventili

Motnja Možen vzrok Kako ukrepati
Ventil ne odpre, ko dobi napetost. Napetosti na tuljavi ni ali pa je prenizka oz. neustrezna. Preverite napetost na tuljavi; napetost mora biti v deklarirani toleranci (AC ± 10%; DC ± 5%).
Tlak na vhodu ventila je previsok. Znižajte tlak v meje deklariranega ali vgradite primernejši ventil.
Jedro magneta je blokirano zaradi smeti ali vodnega kamna; poškodovan je tulec magneta. Razstavite in očistite krmilni del ventila, zamenjajte poškodovane dele; pred ventilom vgradite filter.
Tuljava je pregorela. Zamenjajte tuljavo; možni vzroki za pregoretje so navedeni v točki 3.
Ventil ne zapre, ko zgubi napetost. Tuljava je še pod napetostjo. Preverite električni tokokrog.
Smer pretoka ni pravilna. Preverite, če je ventil vgrajen v pravilni smeri; puščica na ohišju označuje smer pretoka.
Jedro magneta je blokirano zaradi smeti ali vodnega kamna. Razstavite in očistite krmilni del ventila; pred ventilom vgradite filter.
Poškodovan je tulec magneta. Zamenjajte poškodovani del.
Ventil ne zapre popolnoma ali pušča.
Poškodovano je tesnilo, sedež ventila ali vzmet jedra. Zamenjajte poškodovani del; vzmeti nikdar ne raztegujte in ne krajšajte!

3. Tuljave

Motnja Možen vzrok Da se napaka ne ponovi
Tuljava je pregorela. Jedro ne pritegne, ker je blokirano zaradi smeti ali vodnega kamna. Razstavite in očistite krmilni del ventila; pred ventilom vgradite filter.
V navitju tuljave je vlaga. Zatesnite uvod priključnega kabla, preverite, če so tesnila priključnice pravilno vgrajena, če je okolje zelo vlažno, uporabite tesnilni komplet ali posebno tuljavo.
Jedro ne pritegne zaradi previsokega tlaka medija. Znižajte tlak ali vgradite primernejši ventil.
Jedro ne pritegne, ker je blokirano zaradi poškodbe tulca ali zagozdene vzmeti. Razstavite in očistite krmilni del ventila ter zamenjajte poškodovane dele.
Ventil nima vseh delov oz. je napačno sestavljen. Preverite, če so vsi deli na svojem mestu.
Napajalna napetost je previsoka ali neustrezna. Preverite napetost na tuljavi; napetost mora biti v deklariranih mejah (AC ± 10%; DC ± 5%).
Temperatura medija in/ali okolja je previsoka. Posvetujte se z našimi strokovnjaki glede ustreznosti izbrane tuljave oziroma ventila.