Vše, co potřebujete vědět o elektromagnetických ventilech – Část 1

Vše, co potřebujete vědět o elektromagnetických ventilech – Část 1

Co jsou elektromagnetické ventily?

Elektromagnetický ventil je elektromechanické ovládací zařízení, které lze použít k ovládání plynných nebo kapalných médií. Ventil je ovládán elektromagnetickou silou, která propouští nebo blokuje cestu kapaliny.

Obrázek 1: Princip činnosti elektromagnetického ventilu

TYPY VENTILŮ

Zapínací/vypínací ventily Ventily tohoto typu využívají elektromagnet, který pohybuje pístem přímo spojeným s těsnicím prvkem. V normálně uzavřeném systému, když je elektromagnet vypnutý, udržuje pružina ventil uzavřený tím, že tlačí píst a těsnění ventilu proti sedlu ventilu. K otevření ventilu musí být píst zvednut ze sedla ventilu elektromagnetickou silou; pohon proto musí pracovat proti tlakové síle pružiny působící na píst ventilu. Minimální síla, kterou elektromagnetický pohon potřebuje k otevření ventilu, závisí především na síle pružiny, velikosti sedla ventilu a maximálním rozdílu tlaků při zavřeném ventilu.

Obrázek 2: Princip činnosti zapínacího/vypínacího ventilu

Proporcionální ventily

V porovnání se zapínacími/vypínacími ventily, které lze pouze zcela otevřít nebo zavřít, lze rychlost otevírání proporcionálních ventilů řídit pomocí modulace proudu. S rostoucím proudem se píst dále vytahuje, což umožňuje větší otevření průchodu, a tím i zvýšený průtok kapaliny ventilem, úměrně přiváděnému proudu. Proporcionální ventily se používají v hydraulice a pneumatických systémech zejména tam, kde se vyžaduje proměnný průtok. Rozdíl v průtoku při zvýšení proudu přímo do nastaveného bodu, v porovnání s tím, když se tento bod průtoku překročí a proběhne návrat zpět, se nazývá hystereze. Tento jev je vlastní každému proporcionálnímu ventilu díky jeho magnetickým vlastnostem a je nežádoucí, protože omezuje regulovatelnost ventilu. V závislosti na tom, zda zvyšujete nebo snižujete průtok, se tedy bude lišit úroveň proudu potřebná k dosažení pevně stanoveného průtoku.

Obrázek 3: Princip činnosti proporcionálního ventilu

Ventily s oddělovačem médií

U elektromagnetického ventilu s oddělováním médií není kapalina v kontaktu s vnitřními součástmi, jako je píst a pružina. Ventily s oddělovačem médií se také nazývají membránové ventily, vahadlové ventily nebo izolační ventily. Tyto ventily jsou vhodné zejména pro agresivní a citlivé kapaliny. Elektromagnetické ventily s oddělovačem médií se dělí na dvě části:

• průtokovou část;

• hnací část, která ovládá součásti ventilu.

Membrána uvnitř ventilu tyto dvě části od sebe odděluje, takže médium je v kontaktu pouze s tělesem ventilu a oddělovací membránou. To zabraňuje korozi vnitřních součástí a také kontaminaci média oddělitelnými látkami, jako je prach nebo kov, v důsledku opotřebení při delší době provozu. Ventily s oddělovačem médií navíc snižují riziko křížové kontaminace mezi médii. Použití chemicky odolných materiálů, jako jsou PTFE, PEEK, FFKM, umožňuje dosažení vysoké chemické odolnosti. Díky této konstrukci je tento typ ventilu vhodný zejména pro analytické, zdravotnické nebo diagnostické přístroje. Hlavními výhodami jsou ochrana před korozí při působení agresivních médií a skutečnost, že nedochází ke kontaminaci médií, jako je krev, léčiva nebo činidla. Jako alternativu k ventilům s oddělovačem médií lze použít hadicové ventily, kde tekutina protéká trubicí, a má tak nulový zbytkový objem a nedochází ke křížové kontaminaci.

Obrázek 4: Průtoková dráha média u ventilu s oddělovačem médií

Součásti a jejich funkce

Níže naleznete základní popis hlavních součástí elektromagnetického ventilu. Ventil zobrazený na obrázku představuje normálně uzavřený, zapínací/vypínací ventil.

• Cívka: Cívka vytváří elektromagnetické pole, když je ventil zapnutý. Toto magnetické pole táhne píst proti síle pružiny nahoru a ventil se otevře.

• Pružina tlačí píst směrem dolů k tělesu, aby se zajistilo uzavření ventilu, když není pod napětím.

• Píst je kovová část, která se pohybuje nahoru a dolů a umožňuje otevírání a zavírání ventilu.

• Píst je kovová část, která se pohybuje nahoru a dolů a umožňuje otevírání a zavírání ventilu.

• Těleso je hlavní součástí, která přichází do styku s médiem. Zahrnuje vstupní a výstupní kanály.