Elektrozawór pneumatyczny

Elektrozawór jest zaworem mającym na celu odcinanie lub sterowanie przepływem mediów ciekłych, lub gazowych, w którym elementem sterującym jest cewka elektromagnetyczna, zaś jeżeli szukasz zaworu sterowanego sprężonym powietrzem to zawory pneumatyczne zostały dokładniej opisane tutaj.

Zmiana sygnału elektromagnetycznego, który steruje zaworem, powoduje zmianę położenia elementu zamykającego przepływ. W czasie przepływu prądu elektrycznego generowane jest pole magnetyczne, które przyciąga rdzeń lub ruchomą kotwicę aż do ogranicznika.

Kiedy następuje zanik przepływu prądu, pole magnetyczne znika, a element zamykający wracaj do pozycji wyjściowej na skutek działania sprężyny.

Elektrozawory pneumatyczne - podstawowe informacje

• korpus zaworu, który posiada przyłącze wejściowe, wyjściowe oraz otwór o średnicy nominalnej dla przepływu medium
• urządzenie zwierające, w którym znajduje się przesuwający się w trzpieniu element zamykający
• trzpień, na którym osadzona jest cewka
• cewka wytwarzająca pole elektromagnetyczne, które powoduje ruch elementu zamykającego

Z uwagi na poszczególne części składowe oraz zastosowanie zaworów elektromagnetycznych wyróżnia się podstawowe parametry:

• średnica nominalna DN (mm)
• rodzaj przyłącza
• wielkość przepływu Kv (m3/h
• materiał i wykonani korpusu oraz uszczelnień miękkich
• napięcie zasilania
• pobór mocy
• zakres ciśnień
• dopuszczalny zakres temperatur
• czas otwarcia oraz czas zamknięcia zaworu

Wybierając elektrozawór pneumatyczny, należy wziąć pod uwagę dwa parametry: - roboczy, do którego zalicza się:

• ciśnienie,
• temperaturę,
• natężenie przepływu

- konstrukcyjny, do którego zalicza się:

• średnicę rury oraz rodzaj medium.

Elektrozawór pneumatyczny - budowa

Budowa zależy od rodzaju medium, jakie ma obsługiwać, jeżeli będą to media nieagresywne, stosowane są zwykle zawory o mosiężnym korpusie, natomiast w przypadku agresywnych, zawory powinny być wyprodukowane ze stali nierdzewnej. Dobierając wielkość zaworu, należy zwrócić uwagę, aby nie był on zbyt mały, ani też zbyt duży.

Zastosowanie za małego zaworu może przyczynić się do: niemożności osiągnięcia żądanego natężenia przepływu, przemiany cieczy w gaz na wylocie zaworu, obniżenia ciśnienia wylotowego oraz powstania niepożądanej straty ciśnienia w systemie. Natomiast za duży zawór może wpływać na: zmienny przepływ przez zawór lub błędne sterowanie przepływem, skrócenie czasu eksploatacji niektórych zaworów na skutek drgań części wewnętrznych powodowanych brakiem przepływu, a powstających dla wytworzenia wymaganego wewnętrznego ciśnienia różnicowego.

Dopasowanie zaworu można przeprowadzić poprzez dobranie do rozmiarów przyłącza, które jest przystosowane do innych części instalacji lub też poprzez dobranie przyłącza na podstawie współczynnika Kv, który jest wielkością przepływu wody w m3/h w przypadku różnicowego ciśnienia osiągającego 1 bar.

Większość elektrozaworów jest przystosowana do działania z czystymi mediami, zaleca się instalowanie zaworów z cewkami w pozycji pionowej, aby nie dopuścić do gromadzenia się zanieczyszczeń w pobliżu rdzenia magnetycznego. W przypadku, kiedy pojawia się duże prawdopodobieństwo wystąpienia zanieczyszczenia, należy zainstalować filtr lub sito przed wlotem do zaworu oraz często dokonywać rutynowego przeglądu.

Oprócz zanieczyszczeń również brak odpowiedniego napięcia może zakłócić prawidłową pracę zaworu. Zazwyczaj zawory elektromagnetyczne są przeznaczone do pracy z nominalnym napięciem, jeśli zasilanie jest zbyt słabe, może to doprowadzić do błędnego zamykania i otwierania zaworu, nadmiernego hałasu, drgań oraz skrócić żywotność zaworu.

Sterowanie elektrozaworem pneumatycznym: rodzaje napięć, sposoby podłączenia i konfiguracji.

Sterowanie elektrozaworem pneumatycznym polega na podaniu odpowiedniego napięcia do elektromagnesu, który odpowiada za otwieranie lub zamykanie zaworu. Elektrozawór pneumatyczny może być zasilany różnymi rodzajami napięć, w zależności od modelu i potrzeb układu, w którym jest stosowany. Może być zasilany napięciem stałym, zmiennym lub prądem o różnej częstotliwości.

Podłączenie elektrozaworu pneumatycznego do układu może odbywać się na różne sposoby, w zależności od konkretnego modelu i potrzeb układu. Elektrozawór może być podłączony do układu przez przewody elektryczne lub za pomocą złączek, które umożliwiają szybką i łatwą instalację.

Konfiguracja elektrozaworu pneumatycznego polega na ustawieniu parametrów, takich jak czas otwarcia i zamknięcia zaworu, siła napięcia czy kierunek przepływu powietrza. Te parametry mogą być ustawiane za pomocą specjalnych przełączników lub za pomocą programowalnych sterowników pneumatycznych. Dzięki takiemu dostosowaniu elektrozaworu pneumatycznego do konkretnych potrzeb układu, możliwe jest precyzyjne sterowanie pracą urządzeń i maszyn pneumatycznych.

Jak działa elektrozawór pneumatyczny? Zasada działania i zastosowanie w układach pneumatycznych

Elektrozawór pneumatyczny to urządzenie służące do sterowania przepływem powietrza w układach pneumatycznych. Jest ono wyposażone w elektromagnes, który po podaniu napięcia powoduje otwarcie lub zamknięcie zaworu.

Zasada działania elektrozaworu pneumatycznego opiera się na działaniu pola elektromagnetycznego, które wytwarzane jest przez elektromagnes po podaniu napięcia. Elektromagnes składa się z rdzenia z ferromagnetycznego materiału, na który nawijane są druty.

Po podaniu napięcia do drutów, rdzeń zaczyna przyciągać metalowe elementy, takie jak ruchome ramię elektrozaworu. W elektrozaworze pneumatycznym ruchome ramię jest połączone z membraną, która przesuwa się w górę lub w dół w zależności od kierunku przyciągania ruchomego ramienia.

Gdy elektrozawór jest otwarty, powietrze jest dopuszczane do układu pneumatycznego i może ono przepływać przez otwór w elektrozaworze.

Natomiast gdy elektrozawór jest zamknięty, powietrze jest odcinane i przepływ powietrza zostaje zatrzymany. Dzięki temu elektrozawór pneumatyczny może być wykorzystywany do kontrolowania pracy urządzeń i maszyn pneumatycznych.

Elektrozawór pneumatyczny może być wyposażony w różnego rodzaju elementy, takie jak sprężyny, które służą do automatycznego zamykania lub otwierania zaworu po odcięciu lub podaniu napięcia.

Może być również wyposażony w dodatkowe elementy, takie jak klapy lub zwężki, które pozwalają na regulację przepływu powietrza.

Elektrozawór pneumatyczny jest powszechnie stosowany w różnego rodzaju układach

pneumatycznych, takich jak systemy transportu materiałów, maszyny produkcyjne, układy chłodzenia czy systemy zabezpieczeń. Może być również wykorzystywany w układach hydraulicznych, gdzie pełni rolę zaworu sterującego przepływem oleju.

Elektrozawór może być zasilany różnymi napięciami, w zależności od modelu i potrzeb układu, w którym jest stosowany. Może być zasilany napięciem stałym lub zmiennym, a także prądem o różnej częstotliwości.

Elektrozawór jest prostym w obsłudze i niezawodnym urządzeniem, które jest powszechnie stosowane w wielu różnych dziedzinach przemysłu. Dzięki swojej elastyczności i łatwości w konfiguracji, elektrozawór pneumatyczny stanowi cenne narzędzie w automatyzacji procesów produkcyjnych i innych aplikacjach.

Elektrozawór pneumatyczny - dobór odpowiedniego zaworu

W zależności od sposobu działania wyróżnia się dwa rodzaje zaworów. Są to zawory bezpośredniego działania oraz zawory z serwowspomaganiem. W zaworach bezpośredniego działania, uszczelnienie gniazda znajduje się bezpośrednio na rdzeniu magnetycznym. Podczas zmiany położenia rdzenia otwiera lub zamyka się zawór. Zawory te znajdują zastosowanie przy małych wartościach przepływu lub też ciśnienia.

Ich główną cechą jest szybki czas zadziałania, zwykle mierzony w milisekundach. Natomiast zawory z serwowspomaganiem wykorzystują istnienie różnicy ciśnień w zaworze do wywołania siły otwierającej zawór i utrzymującej go w tej pozycji. Siła nacisku na element zamykający rośnie przy większych średnicach gniazd zaworów.

Aby ją pokonać, potrzeba odpowiednio większej siły magnetycznej. Tego typu zawory używane są przy dużej rozpiętości średnic, a ich charakterystyczną cechą jest szeroki zakres ciśnień pracy. Małe przekroje kanałów sterujących powodują wrażliwość na zanieczyszczenia, a czas przesterowania jest dłuższy aniżeli w przypadku zastosowania zaworów bezpośredniego działania. W zależności od liczby możliwych dróg przepływu, elektrozawory pneumatyczne dzielimy na 2-drogowe, 3-drogowe i wielodrogowe.

Natomiast bazując na przeznaczeniu zaworów rozróżnia się różne konfiguracje w oparciu o: ilość możliwych połączeń, ilość pozycji spoczynkowych, położenie spoczynkowe, rodzaj elementu sterującego przepływem. Zawory elektromagnetyczne dwudrogowe bezpośredniego działania, posiadają przyłącze wejściowe i wyjściowe w korpusie zaworu, wersja normalnie zamknięty, charakteryzuje się tym, iż po podaniu napięcia na cewkę zaworu następuje otwarcie i przepływ medium. Wersja normalnie otwarty polega na swobodnym przepływie medium, aż do momentu podania napięcia na cewkę, wtedy następuje zamknięcie zaworu.

W obu tych przypadkach zamykanie i otwieranie, wywoływane jest przez pole elektromagnetyczne, które wytwarza cewka elektrozaworu. Elektrozawór pneumatyczny trzydrogowy bezpośredniego działania posiada przyłącze wejściowe i wyjściowe w korpusie elektrozaworu oraz odpowietrzenie, które znajduje się nad trzpieniem. W wersji normalnie zamknięty, zamknięcie zaworu uniemożliwia przepływ medium. Odpowietrzenie oraz port wejściowy są ze sobą połączone.

Otwarcie zaworu następuje po podaniu napięcia na cewkę, medium przepływa pomiędzy portem wyjściowym a wejściowym, natomiast odpowietrzenie zostaje zamknięte. W wersji normalnie otwarty, możliwy jest przepływ medium, a odpowietrzenie jest zamknięte, przy braku napięcia na cewce elektrozaworu. Kiedy nastąpi zasilenie cewki elektrozaworu, port wejściowy zostaje zamknięty, w tym samym czasie otwiera się odpowietrzenie, a medium przepływa od portu wyjściowego.

Elektrozawór pneumatyczny - rodzaje

Najpopularniejsze elektrozawory pneumatyczne na rynku są produkcji YPC, w zależności od funkcji lub zastosowania dzielą się na poszczególne serie:

• seria SF – oznacza elektrozawór pneumatyczny 24v o uniwersalnym działaniu 5/2, 5/3, 3/2. Posiadają one gwintowane przyłącza, które dają możliwość bezpośredniego zastosowania zaworów oraz montażu na wyspach zaworowych. Zawory te są najczęściej używane.
• seria SCE- są mniejsze od elektrozaworów serii SF, ale posiadają te same, a niekiedy nawet lepsze, parametry. Występują w wersji wyłącznie do montażu płytowego oraz wersji uniwersalnej. Dają możliwości zamontowania w różnych kombinacjach na jednej płycie.
• seria SIV – zawory przeznaczone do montażu na płytach zaworowych, cechą wyróżniającą je, jest duża przepustowość, dzięki czemu mogą być stosowane w sterowaniu elementami pneumatyki, które wymagają dużo powietrza. Mogą być stosowane na płytach różnych producentów, dzięki temu, że przyłącza są wykonane według normy ISO5599/1
• seria SIE – pozwalają na zastosowanie ich na standardowych płytach zaworowych, są małe, zachowują podobne parametry jak zwory z serii SIV
• seria NAMUR – do sterowania urządzeniami używa się przyłącza typu NAMUR, wykorzystywane np.
  przy napędach pneumatycznych
• odcinające 2/2- membranowe, służą do otwierania lub zamykania przepływu mediów. Dostępne są normalnie otwarte i normalnie zamknięte, zależy od potrzeb. Mogą być stosowane podczas sterowania mediów do lepkości 22 mm²/s oraz wody, gazów obojętnych czy też sprężonego powietrza.
• MINI-PICO- służą głównie do sterowania układami, które wymagają złożonych zespołów zaworowych, są niewielkich rozmiarów.