Kako se razlikujeta malenoidni in zračni ventili?
Pustite sporočilo
V sistemih za nadzor industrijske avtomatizacije so ventili ključni aktuatorji, ki se uporabljajo za prilagajanje, odpiranje ali zapiranje poti medijskega toka. Med številnimi vrstami ventilov se zaradi priročnega nadzora pogosto uporabljajo magnetni ventili (magnetni ventil) in pnevmatski ventili (zračni ventil). Čeprav imajo vsi samodejne nadzorne funkcije, so njihova delovna načela, veljavna okolja, nadzorne metode in zahteve za vzdrževanje popolnoma drugačne. Ta članek se bo osredotočil na specifično strukturo in načela delovanja pnevmatskih zaklopk ter razkril prednosti prvega s poglobljeno primerjavo s magnetnimi ventili.
Pnevmatični ventili so bolj primerni za visoko intenzivne operacije
Zaradi svoje preproste strukture se majhne velikosti in nizkih stroškov se magnetni ventili široko uporabljajo v sistemih za avtomatizacijo za majhne premera, nizko tlačno in nizkofrekvenčno odpiranje in zapiranje. Na primer, laboratorijski cevovodi, oskrba z vodo v gospodinjstvu, notranji hladilni sistem električnih omar itd. Tovrstno okolje ima nizke potrebe glede trdnosti, odpornosti na tlak in delovne frekvence. Magnetni ventil se lahko zanese na načelo hitre privlačnosti svoje elektromagnetne tuljave, da dokonča odpiranje in zapiranje z odzivom na milisekund.
Ko pa je treba ventil dlje časa pogosto preklapljati ali prenesti visok tlak in velik pretok, metoda vožnje magnetnega ventila kaže omejitve. Najprej se njen vozni postopek opira na privlačnost magnetnega polja, ki jo nenehno ustvarja elektromagnetna tuljava, da potisne jedro ventila, da se premika. Vendar je izhodna trdnost elektromagnetne privlačnosti fizično omejena s strukturo tuljave, intenzivnost toka in neprekinjenim časom energije. Zlasti v delovnem ritmu pogostega vklopa bo neprekinjeno segrevanje tuljave povzročilo kopičenje temperature, kar bo povzročilo težave, kot so magnetno nasičenost železovega jedra, staranje izolacije, zamik elektromagnetnega odziva itd., Kar sčasoma vodi do oslabljenega sesanja, počasnega odziva in celo izgorelosti.
Poleg tega so magnetni ventili pri odpiranju in zapiranju v visokem prizorišču, velikih premerah cevovodov, zahtevajo veliko gonilno silo. Če upor odpiranja in zapiranja presega sesalno zmogljivost elektromagnetne tuljave, se lahko dejanje zatakne ali ga ni mogoče ponastaviti.
Za primerjavo, pnevmatski ventili uporabljajo stisnjen zrak kot vozni vir in kot pogonsko komponento uporabljajo bat ali diafragmo. Njegova izhodna sila je sorazmerna s pritiskom vira zraka, ki lahko zagotavlja gonilno silo, ki presega moči magnetnega ventila, ne da bi povečal volumen aktuatorja. Ta metoda vožnje se ne more le enostavno spoprijeti z visokotlačnimi delovnimi pogoji, ampak tudi doseči hitro in stabilno pretvorbo akcij, ki je primerna za visokofrekvenčne odpiranja in zapiranja. Ker ima stisnjen zrak dobre lastnosti pufranja, med večkratnimi gibi ni nagnjen k utrujenosti ali mehanskem vplivu, kar bistveno izboljša stabilnost in življenjsko dobo sistema.
Pnevmatični ventili imajo večje zmogljivosti odziva na napake
V industrijskih procesih, ki vključujejo vnetljive, zelo strupene, visokotlačne ali visokotemperaturne medije, ventili niso samo kontrolne komponente za vklop in izklop medijev, ampak tudi ključna povezava v varnostni verigi zaščite celotnega sistema. Ko pride do okvare nadzora, prekinitve napajanja, nepravilnosti opreme ali nesreča na kraju samem, se mora ventil samodejno odzvati v zelo kratkem času in hitro vstopiti v nastavljeni "varen položaj", da prekine nevarne vire, prepreči puščanje in zaščiti varnost osebja in opreme.
Gonilni mehanizem magnetne zaklopke določa, da pri izklopu ne more ohraniti nobenega dejanja. Ker magnetni ventil ustvari magnetno silo, potem ko se tuljava takoj napolni, da potegne železno jedro, da dokonča delovno in zapiranje, ko je napajanje prekinjeno ali je napetost nestabilna, magnetna sila takoj izgine in jedro ventila ne more vzdrževati nastavljenega položaja. Ta strukturna okvara pomeni, da magnetni ventil ne more zagotoviti zanesljivega delovanja v scenarijih, kot so izklop v sili, požar, eksplozija ali strela.
V nasprotju s tem lahko pnevmatske aktuatorje izberemo kot "eno-delujoče" vrste, torej le ena stran je na voljo s stisnjenim zrakom za odpiranje ali zapiranje, močna vzmet pa na drugi strani zagotavlja obratno delovanje. V tej strukturi, ko je vir zraka prekinjen, vzmet takoj poganja bat, da se premika v obratni smeri, hitro vrne ventil v "prednastavljeni varnostni položaj" (običajno odprt ali običajno zaprt) brez kakršnega koli električnega posega. To varno ponastavitev se hitro pojavi, zaradi česar so pnevmatski ventili idealni za aplikacije, kot so izklop plina, izolacija pare ali nadzor zgorevanja, kjer so potrebni izjemno kratki odzivni časi.
Ker se magnetni ventili v bistvu opirajo na elektromagnetno privlačnost za doseganje dejanja, lahko običajno preklopijo le med dvema fiksnima položajem (tj. Popolnoma odprti ali popolnoma zaprti), ki se imenuje "Dvopogodni nadzor". Ni sposobno, da ostane stabilno v srednjem položaju in ne more neprestano prilagajati srednjega pretoka. Zato so magnetni ventili pogosto primerni za sisteme, ki potrebujejo hiter odziv, vendar preprosta kontrolna logika, kot so čiščenje, brizganje, preklop reagenta itd.
Pnevmatične ventile se lahko uporabljajo v kombinaciji s "pozicioni". Pozicionar je vmesna krmilna naprava, ki lahko sprejme neprekinjene analogne signale (na primer 42 0 mA tok signal ali 010V napetostni signal) iz zgornjega sistema (na primer PLC ali DCS), pretvori signal v ustrezen stisnjeni zračni tlak, ki vstopa v volumen zraka, ki vstopa v pnevmatično aktuatorsko votlino. Na ta način lahko razdaljo ali kot gibanja bata fino nadzorujete, s čimer poganjate steblo ventila za natančno prilagoditev odprtine ventila in tako dosežete neprekinjeno prilagoditev od 0% do 100%.
Čeprav so začetni nakupni stroški pnevmatskih zaklopk nekoliko višji od stroškov magnetnih ventilov, so dolgoročni obratovalni stroški nižji. Najprej so z vidika strukturnega oblikovanja pnevmatski ventili sestavljeni iz mehanskih komponent, kot so jeklenke, bati, tesnilni obroči in stebla ventila. Jedro gonilne sile izvira iz zunanjega stisnjenega zraka in ne iz magnetne sile, ki jo vzbuja tok. Zato pnevmatski ventil nima elektromagnetne tuljave, ki med delovanjem nenehno ustvarja toploto in ne potrebuje zapletenih elektronskih krmilnih vezij. Ta "nizka električna odvisnost" znatno zmanjšuje običajne nevarnosti električne napake, kot so izgorevanje tuljave, izolacijsko staranje, elektromagnetna motnja in druga vprašanja. Jedro magnetne zaklopke je tuljava, ki bo med dolgotrajno energijo neizogibno povzročila toplotne učinke. Zlasti med visokofrekvenčnimi ali dolgoročnimi preklopnimi operacijami bo prekomerna temperatura tuljave privedla do zmanjšanja magnetizma, nezadostnega sesanja in nato povzročila počasno delovanje ali okvaro.
Drugič, glede na težave z vzdrževanjem je delovanje in vzdrževanje pnevmatskih ventilov lažje izvesti. Njegovo vzdrževanje se osredotoča na tri vidike: najprej na kakovost vira zraka in redno preverja, ali vsebuje blokado vode, olja in delcev; drugič, pogoji mazanja in obrabe tesnilnih obročev in drsnih delov; Tretjič, natančnost signalov povratnih informacij. Večino teh pregledov je mogoče zaključiti z rutinskimi pregledi plinovodov in opazovanjem stanja obratovanja. Stroški vzdrževanja so nadzorovani, prag za usposabljanje operaterjev pa je nizek. Solenoidni ventili zahtevajo, da strokovnjaki uporabljajo instrumente za testiranje odpornosti na tuljavo, spremljanje krivulj temperature in potrdijo, ali obstajajo skrite nevarnosti, kot so lokalni kratki stik ali demagnetizacija. Te pogosto zahtevajo električni poseg in zaustavitev, kar povečuje motnje vzdrževanja in časovne stroške.
