Czym jest zawór elektromagnetyczny?
Czym jest zawór elektromagnetyczny?
Zawory elektromagnetyczne to zawory sterowane magnetycznie. Czasami nazywane są zaworami elektromechanicznymi. Część elektryczna odnosi się do elektromagnesu. Elektromagnes to cylindryczna cewka z drutu, która po wzbudzeniu wytwarza pole magnetyczne. To pole magnetyczne służy do poruszania żelaznego tłoka, który bezpośrednio lub pośrednio zamyka (lub otwiera) zawór.
Istnieje kilka różnych klasyfikacji zaworów elektromagnetycznych, opartych na kilku różnych parametrach. Pierwsza opiera się na mechanizmie działania:
Działanie bezpośrednie – zawory elektromagnetyczne o działaniu bezpośrednim wykorzystują tłok do bezpośredniego zamknięcia otworu (małego otworu). Są to prawie wyłącznie mniejsze zawory, ponieważ większe zawory bezpośredniego działania wymagałyby bardzo dużego elektromagnesu. Te elektromagnesy są drogie, dlatego zamiast nich stosuje się elektrozawory sterowane pilotem.
Sterowane pilotem – zawory sterowane pilotem wykorzystują ciśnienie cieczy do zamknięcia i uszczelnienia otworu. Pozwala to na zastosowanie większego otworu bez większego elektromagnesu.
Drugi typ klasyfikacji opiera się na stanie spoczynku zaworu:
Normalnie zamknięte (N.C.) – zawory normalnie zamknięte są zamknięte w stanie spoczynku (bez zasilania). To jest bardziej powszechny typ zaworów.
Normalnie otwarty (N.O.) – Zawory normalnie otwarte są otwarte w stanie spoczynku (bez zasilania).
Ostatecznie, zawory można również klasyfikować ze względu na kierunkowy przepływ materiału:
Jednokierunkowy – Materiał musi płynąć w określonym kierunku, zazwyczaj oznaczonym strzałką
Dwukierunkowy – Przepływ materiału może odbywać się w dowolnym kierunku
Rysunek 1.1 przedstawia typowy zawór bezpośredniego działania. Składa się on z dwóch odrębnych części. Metalowy korpus, który ma gwintowane przyłącza żeńskie, wykonany jest z 2 mosiężnych części, które tworzą uszczelnienie z uszczelką. Materiał uszczelki jest głównym czynnikiem decydującym o możliwych zastosowaniach zaworu. Uszczelki wykonane z NBR nie mogą być stosowane z produktami petrochemicznymi. Uszczelki wykonane z VITONU są bezpieczne w każdym zastosowaniu. Druga część zaworu jest odpowiedzialna za otwieranie i zamykanie. Czarna obudowa mieści elektromagnes, który po wzbudzeniu wytwarza pole magnetyczne. Pole magnetyczne działa na żelazny tłok, który następnie otwiera mały otwór. W zaworach bezpośredniego działania jest to główny otwór. W zaworach sterowanych pilotem mały otwór uwalnia tylko ciśnienie z cieczy na uszczelce. Po zwolnieniu ciśnienia uszczelka może się swobodnie poruszać, skutecznie odblokowując większy otwór. Zawory sterowane pilotem wymagają ciśnienia, aby działać efektywnie.
Jak wspomniano wcześniej, efektywny rozmiar zaworu elektromagnetycznego można zwiększyć za pomocą sterowania pilotem lub serwosterowania. Zawory sterowane serwosterowaniem są jednokierunkowe, ponieważ ciśnienia wlotowe i wylotowe są niezbędne do działania zaworu.
Zgodnie z rysunkiem 1.3 w membranie serwosterowania znajdują się małe otwory. Oto jak działają.
Gdy zawór jest zamknięty, ciecz przedostaje się przez otwory membrany (rysunki 1.3 i 1.4), a ciśnienie wlotowe działa na membranę, utrzymując ją w pozycji zamkniętej. Oznacza to, że im wyższe ciśnienie wlotowe, tym większa siła zamykająca. Nie dotyczy to zaworów bezpośredniego działania.
Gdy zawór jest w pozycji otwartej (w przypadku zaworów N.C. oznacza to, że są one zasilane), porusza się tylko mały tłok przeciwny ciśnieniu wlotowemu, ale NIE cała membrana, która przedostaje się przez mały otwór, wypychając ciecz, która wcześniej wypychała membranę (rysunek 1.2). To działanie zmniejsza ciśnienie działające na membranę, a cewka ma energię, aby otworzyć cały otwór.
Zawory elektromagnetyczne są oznaczone gwintem rurowym. Zatem zawór elektromagnetyczny ¾” ma zazwyczaj gwint ¾” NPT. Istnieją inne standardy stosowane w innych częściach świata, ale ponieważ NPT jest standardem w Stanach Zjednoczonych, jest to przyjęty standard dla zaworów sprzedawanych w USA. Nasza marka, U.S. Solid, używała prawie wyłącznie gwintu NPT i wyraźnie oznaczy, gdy używany jest inny rodzaj gwintu.
Zawory elektromagnetyczne to niesamowite dzieło inżynierii. Są stosowane w samochodach, systemach nawadniających i dziesiątkach innych zastosowań. Ich prostota i opłacalność sprawiają, że są również doskonałym produktem dla majsterkowiczów. Już wkrótce przedstawimy przykłady i zastosowania zaworów elektromagnetycznych w praktyce! Zajrzyj na naszego bloga w najbliższych dniach.