Zawór elektromagnetyczny, na co zwrócić uwagę podczas wyboru? 

Posiadanie maszyny, a nawet wytwarzanie na niej detali to jedno, jednak znajomość jej właściwości, jak jest zbudowana oraz jakie ma wymogi techniczne, to już zupełnie inna sprawa. Z tych samych powodów użytkownicy urządzeń wymagających zastosowania zaworów elektromagnetycznych borykają się z problemami przy wyborze właściwych zaworów, spełniających określone wymagania. Wskazują na to zapytania w wyszukiwarkach oraz tematy postów na odpowiednich forach. Z myślą o takich osobach powstał niniejszy artykuł.

Zawór elektromagnetyczny, co oznaczają poszczególne parametry?

Znane są przypadki np. tokarzy, którzy potrafią na swych urządzeniach tworzyć prawdziwe cuda. Kiedy jednak zachodzi potrzeba doboru odpowiednich noży lub – co gorsza – usunięcia awarii wzywany jest serwis, a maszyna stoi bezużytecznie. Podobnie jest z zakupem części. Nawet jeśli użytkownik wie, jak nazywa się konkretny element, gubi się w specyfikacjach technicznych.

Owszem, można skorzystać z fachowej konsultacji u profesjonalisty, lecz wymaga to czasu, którego często brak z punktu widzenia zachowania ciągłości produkcji.

W wyszukiwarce Google można znaleźć wszystko o wszystkim. Badania wyszukiwań wskazują jednak, iż pytający nie oczekują branżowych wypowiedzi, którymi emanują anonimowi eksperci.

Na pytanie, jaki zawór do pompy X, użytkownik chce uzyskać odpowiedź zrozumiałą dla przeciętnego człowieka. Fakt, że zawór posiada zworę, nic mu nie mówi, chyba że ktoś wyjaśni w przystępny sposób, czym jest i do czego służy owe tajemnicza zwora?

Pojawiają się opinie, że ludzie powinni zajmować się tylko tym, na czy się wybitnie znają. Wydaje się, że głoszą je osoby, którzy mają szczęście pracować w swoich zawodach, lecz co ma powiedzieć zegarmistrz, który ma szansę utrzymać się z plecenia koszy? Zgoda. Powinien się przebranżowić, ale to wymaga czasu i wiedzy. Niniejszy artykuł ma pomóc ją zdobyć, przynajmniej ogólnie.

Ponieważ próżno szukać tego typu publikacji, autor artykułu postanowił przybliżyć czytelnikom znaczenie pojęć technicznych, zaczynając od zaworów elektromagnetycznych, z uwagi na szeroką gamę ich zastosowań. Być może i inni pójdą tym śladem, ułatwiając tym samym życie ogromnej rzeszy użytkowników urządzeń mechanicznych? Czas pokaże.

Elektrozawory, czym są i do czego służą?

Jak podaje Wikipedia: „Zawór elektromagnetyczny (elektrozawór) – zawór służący do odcinania lub sterowania przepływem mediów ciekłych, lub gazowych”. A można prościej?

Elektrozawory są niezbędnym elementem wszystkich instalacji, przez które przepływają gazy lub ciecze. Począwszy od znanej wszystkim pralki, ekspres do kawy, przez systemy wodne i kanalizacyjne, na przetwórstwie ropy naftowej skończywszy. Każdy człowiek bez wyjątku musi się z nimi zetknąć, od niemowlęcia, po starca.

Szerszy wykaz zastosowań, poniżej:

  • układy pneumatyczne,

  • przemysłowe urządzenia myjące,

  • sprężarki,

  • pompy próżniowe,

  • maszyny do formowania wyrobów z tworzyw sztucznych,

  • maszyny do przetwórstwa spożywczego,

  • kotły parowe,

  • instalacje przeciwpożarowe i tryskaczowe,

  • sprzęt dentystyczny,

  • kotły,

  • ekspresy do kawy,

  • komunalne oczyszczalnie,

  • elektrownie,

  • instalacje wodne i kanalizacyjne,

  • przetwórstwo ropy naftowej,

  • generowanie prądu elektrycznego,

  • sprzęt laboratoryjny.

Lista pozwala uzmysłowić sobie, jak wszechstronne są to urządzenia. Typów zaworów jest rzeczywiście zatrzęsienie, dlatego, aby uprościć nieco zadanie, skupmy się tylko na zaworach pneumatycznych oraz elektrozaworach firmy YPC.

Zawory elektromagnetyczne, budowa

Typowy elektrozawór składa się z cewki i korpusu, jako głównych elementów predysponujących urządzenie do określonego działania.

Cewka wytwarza siłę magnetyczną unoszącą rdzeń do pozycji otwarcia przepływu bądź zamknięcia. Można zatem postawić tezę, iż jest on detalem stanowiącym o niezawodności całego mechanizmu.

Korpus nie tylko spina wszystko w całość, lecz także swoją budową sprawia, iż cały zawór nadaje się do wykorzystania w konkretnym systemie.

Bez względu na to, czy jest to typowy zawór elektromagnetyczny, czy też elektrozawór pneumatyczny, zasada działania jest podobna.

Elektrozawór powietrza i zawory pneumatyczne

Sterują przepływem gazu, najczęściej jest to powietrze. Sterowanie elektrozaworem przeważnie polega na wysuwaniu lub chowaniu tłoczyska siłownika pneumatycznego. Wykorzystywane są w przemyśle oraz w urządzeniach domowych. Są integralną częścią układów pneumatycznych, które muszą funkcjonować w sposób bardzo spójny. Co to oznacza?

Układy pneumatyczne bezwzględnie powinny być dopasowane pod kątem szczelności podzespołów. W żadnym wypadku nie można sobie pozwolić na najmniejsze niedociągnięcia konstrukcyjne. Nie tylko dlatego, że cały system mógłby przestać działać.

Nieszczelny lub niepoprawnie zamontowany elektrozawór do powietrza mógłby doprowadzić do sytuacji zagrożenia zdrowia, a nawet śmierci osób pracujących w pobliżu. Gazy sprężone pod odpowiednio dużym ciśnieniem w instalacji w każdej chwili mogą doprowadzić do wybuchu, wystarczy niewielkie zaniedbanie lub chwila nieuwagi.

Z punktu widzenia niniejszych rozważań jest to o tyle istotne, że w specyfikacjach technicznych zaworów zawarta jest informacja na temat wysokości maksymalnego dopuszczalnego ciśnienia pracy.

Podobnie jak i oznaczenie wymagań dotyczących niezbędnej energii elektrycznej dla poprawnego działania mechanizmu.

Informacja, że dany produkt to elektrozawór pneumatyczny 24 v oznacza, że cewka użyta w zaworze wymaga energii elektrycznej podanej w nazwie urządzenia.

Podział elektrozaworów według funkcji:

  • Zawory rozdzielające. Służą do podziału i ustalenia kierunku przepływu czynnika roboczego. Udrażniają, tudzież zamykają wyjścia, wyznaczając drogę ruchu czynnika (gaz, ciecz).

  • Zawory zwrotne. Umożliwiają tylko jeden kierunek ruchu czynnika w obrębie zaworu.

  • Zawory odcinające. Blokują lub odblokowują ruch czynnika roboczego (włącz, wyłącz).

  • Zawory dławiące. Poza regulacją ruchu czynnika za ich pośrednictwem można ustalić także siłę, z którą porusza się czynnik.

W dalszej części artykułu odniesiemy się do oznaczeń zaworów, omawiając informacje w nich zawarte.

Elektrozawory pneumatyczne, specyfikacje

Poszukując odpowiedniego zaworu, klienci natykają się na specyfikacje, określające parametry, do jakich urządzenie jest przystosowane. Przykładowa specyfikacja dotyczy urządzenia:

Elektrozawór pneumatyczny 12 v.

  • Funkcja: 5/2 monostabilny

  • Przyłącze: 1/4″

  • Sposób powrotu: powietrze + sprężyna

  • Szerokość: 26 mm

  • Przepływ: 1000 l/min (5 bar)

  • Medium: sprężone powietrze i gazy obojętne

  • Ciśnienie: 1,5 ~ 10 bar

  • Zakres temp.: 5 ~ 60°C

  • Czas reakcji: 25 ms (5 bar)

  • Częstotliwość pracy: 5 c/sek

  • Smarowanie: stosować ISO VG32#

  • Przesterowanie ręczne: przycisk

Nie zawsze i nie wszystko jest w pełni zrozumiałe, zwłaszcza dla klientów niezajmujących się stricte pneumatyką. Warto pamiętać, iż nie każdy posiadacz sprężarki musi być ekspertem w dziedzinie pneumatyki. Zatem, co oznaczają niektóre z podanych wyżej parametrów?

Funkcja: 5/2

Przykładowy elektrozawór 12 v do powietrza ma następujące cechy

  • liczba dróg;

  • liczba nastawnych położeń;

  • sposób sterowania.

Sterowanie może być ręczne, mechaniczne, mieszane bądź elektromagnetyczne.

Symbol 5/2 mówi użytkownikowi, ile zawór ma otworów (5), a ile położeń roboczych (2).

Seria SF to uniwersalne zawory o działaniu 5/2. 5/3 i 3/2. Zawory o działaniu 5/2 i 5/3 można zamontować na jednej płycie.

Bistabilność i monostabilność

Określenie dotyczy stabilności zaworów. Zawory bistabilne po aktywacji wymagają także dezaktywacji. Zawory monostabilne po wyłączeniu dezaktywują się samoczynnie.

Przyłącze: 1/4

Wymiar przyłącza podawany w calach.

Przepływ

Poprawny wybór rodzaju i wielkości zaworu jest niezwykle istotny dla przyszłego funkcjonowania układu. Należy znać wartość współczynnika Kv, prędkości przepływu i parametrów spadku ciśnienia.

Medium

Parametr wskazuje na obsługiwaną przez zawór substancję.

Ciśnienie

Dopuszczalne wartości ciśnienia roboczego. Minimum i maksimum.

Zakres temperatur

Dopuszczalne warunki termiczne dla opisywanego zaworu.

Smarowanie

Parametr dotyczy klasy lepkości wymaganego oleju hydraulicznego.

Nie sposób nie wspomnieć w tym kontekście o zasilaniu zaworów pneumatycznych, jako bardzo istotnej cechy wyróżniającej zawór elektromagnetyczny 12 v, elektrozawór powietrza 24 v oraz im podobne.

Zawory są zasilane przewodowo lub płytowo.

W pierwszym przypadku czynnik roboczy dostaje się do urządzenia za pośrednictwem przewodów montowanych za pomocą gwintów.

Zawory zasilane płytowo montuje się do płyt zaworowych, co umożliwia uzyskanie wysokiego ciśnienia przepływu. Ponadto pozwala to na znaczne zmniejszenie powierzchni zajmowanej przez dany system oraz znakomicie ułatwia montaż pozostałej elektroniki. Z tych powodów zawory zasilane płytowo w większości przypadków uznaje się za efektywniejsze.

Dodatkowo producent podaje jeszcze szczegóły dotyczące materiałów użytych do produkcji zaworów. Optymalnymi są: aluminium, stal nierdzewna oraz nylon wzmacniany włóknem szklanym.

Nazwa produktu np. „elektrozawór 12 v do powietrza” mówi o rodzaju zastosowanej cewki. AC (ang. alternating current) oznacza prąd zmienny, natomiast DC- prąd stały.

Elektrozawory pneumatyczne wiodącego producenta

Materiały do niniejszego artykułu autor uzyskał dzięki uprzejmości firmy Pneumatig, od lat z sukcesami współpracującej z koreańskim producentem urządzeń pneumatycznych przeznaczonych przede wszystkim do zastosowań w automatyce przemysłowej.

Wypada dodać, że azjatycki koncern YPC jest od 1999 roku certyfikowanym eksporterem urządzeń, obejmującym swoim zasięgiem cały świat. Od tego samego roku regularnie uczestniczy w targach Hannover Messe w Niemczech.

Wszystkie zawory w ofercie firmy Pneumatig są produkowane według normy ISO 9001 i posiadają certyfikat CE.

Można mieć nadzieję, że powyższa wiedza ułatwi dokonanie poprawnego wyboru zaworów niezbędnych do funkcjonowania maszyn i urządzeń w przedsiębiorstwie. Nie zmienia to jednak faktu, iż warto skonsultować się z doświadczonym personelem firmy dostawczej.

Ważne, by była to firma mogąca się pochwalić dorobkiem na rynku szeroko rozumianej pneumatyki oraz renomą partnerów z nią współpracujących. Będzie to skuteczna rękojmia, iż wyposażenie tam zakupione spełni oczekiwania nawet najbardziej wymagających klientów.