Zawory membranowe elektromagnetyczne – budowa oraz zastosowanie, czyli co warto wiedzieć!

Rynek zaworów membranowych należy do bardzo dynamicznych, dlatego warto znać podstawowe cechy produktów, ich budowę oraz zastosowanie. Ułatwi nam to prawidłowy dobór właściwego zaworu dla naszej aplikacji, zaoszczędzi czas i pozwoli swobodnie porównać oferty rynkowe!

 

Budowa elektrozaworu membranowego

Standardowe zawory membranowe zbudowane są z obudowy zewnętrznej, tłoczka, membrany, sprężyny.

Najczęściej stosowanymi materiałami na obudowę to mosiądz oraz stal nierdzewna – zastosowanie znajdują przy agresywnych mediach. Spotkać również można wykonanie z tworzyw sztucznych. Materiałami membrany zazwyczaj jest kauczuk akrylonitrylo-butadienowy (NBR), kauczuk fluorowy(FKM) lub terpolimer otrzymywany z monomerów etylenowo-propylenowo-dienowych (EPDM)

Różnice w zastosowaniach membran są znaczne. Wytrzymałość temperaturowa oraz na medium przykładowo tworzywa EPDM – to około 140 stopni Celsjusza, natomiast nie nadaje się on całkowicie do zastosowania przy zamykaniu/otwieraniu przepływu naoliwionego sprężonego powietrza – tutaj lepszym zastosowaniem jest membrana z kauczuku (NBR) lub kauczuku fluorowego (FKM).

NBR – podstawowe zastosowanie przy mediach ciekłych, ropopochodnych oraz sprężonym powietrzu, temperatura pracy do 90⁰ C.

FKM – najszersze zastosowanie – możemy stosować tak jak w/w membrany, lecz tutaj dodatkowym atutem jest odporność na media niestandardowe – żrące, niebezpieczne, temperatura pracy do 140 st.C.

Tłoczki oraz sprężyny wykonane są zazwyczaj ze stali nierdzewnej 316.

Działanie zaworów elektromagnetycznych

W elektrozaworach membranowych możemy wyróżnić dwa typy zaworów:

NC (Normalnie zamknięte) – zawór bez napięcia na cewce posiada stan zamknięty – po otrzymaniu napięcia, tworzy się pole elektromagnetyczne i zawór zostaje otwarty.

NO (Normalnie otwarte) – zawór bez napięcia na cewce posiada stan otwarty – po otrzymaniu napięcia, tworzy się pole elektromagnetyczne i zawór zostaje zamknięty.

 

Wyróżniamy również 3 rodzaje działania zaworów tj:

1. Bezpośredniego działania – w tym typie działania, zawór potrafi otworzyć się bez pomocy medium (bez ciśnienia różnicowego) – czyli działanie zaworu jest od 0 bar.

Plus tego zaworu membranowego jest taki, że możemy zastosować go w każdej aplikacji – przykładowo spust kondensatu lub zawór odpowietrzający (zawory na końcu układu).

Największym minusem tego typu zaworów elektromagnetycznych są małe średnice przyłącza – potrzebna jest ogromna ilość mocy, aby otworzyć duży zawór, więc producenci wypuszczają te zawory w średnicach max do 3/8”

2. Pośredniego działania – czyli tak zwany zawór z serwowspomaganiem – aby zawór się otworzył, potrzebne jest ciśnienie różnicowe, różne dla zróżnicowanych dostawców.

Po nadaniu napięcia, medium przepływa najpierw przez mały otwór pod tłoczkiem, dzięki temu wyrównuje się ciśnienie pomiędzy wejściem, a wyjściem – różnica ciśnień pomaga otworzyć membranę. Średnice przyłączy zaworów w tym wykonaniu to nawet DN100 – w wykonaniu kołnierzowym.

3. Kombinowanego działania – czyli zawór elektromagnetyczny łączący plusy jednego i drugiego rodzaju zaworów – tutaj zawory występują w dużych rozmiarach, nawet do 1 ½” oraz potrafią działać bez ciśnienia różnicowego – od 0 bar.

Tutaj tłoczek zazwyczaj jest umiejscowiony oraz zaczepiony stricte do membrany – dzięki temu możliwe jest nawet małe otwarcie zaworu.

Zasada działania polega podobnie jak w zaworze kombinowanego działania, występowania siły podczas wyrównywaniu różnicy ciśnień, z tą różnicą, że przy tym zaworze, medium przepływa przez mały otworek w membranie.

Zastosowanie elektrozaworów membranowych

Najczęściej zawory membranowe ze sterowaniem elektrycznym stosowane są w aplikacjach przemysłowych – gdzie potrzebna jest możliwość zamknięcia/otwarcia przepływu medium w określonych warunkach.

Bardzo szerokie zastosowanie tych zaworów zawdzięczamy cenie, oraz szerokiemu spektrum mediów z którymi potrafią działać – od standardowego sprężonego powietrza, po żrące chemikalia.

Rodzaje elektrozaworów

• zawór elektromagnetyczny impulsowy – najczęstszym zastosowaniem tych zaworów jest otrzepywanie filtrów. Budowa ich pozwala na szybkie otwarcie oraz bardzo duży przepływ powietrza.

 

 

• zawór do tlenu – specjalne zawory służące do zamykania/otwierania przepływu medium jakim jest tlen. Przy takim zastosowaniu, zawory te muszą być odtłuszczone, aby nie doszło do reakcji tlenu ze smarem (wybuch).

 

• zawór proporcjonalny hydrauliczny – zawory te służą do regulacji przepływu medium – podłączone przez specjalny konwerter , zamieniający napięcie (0-10V) lub natężenie (4-20mV) na odpowiednie natężenie prądu dla zaworu (0-1A). Przykład takiego rozwiązania można znaleźć na http://www.pneumat.com.pl/elektrozawory-proporcjonalne