Pro výběr přímočinného nebo pilotně ovládaného solenoidového ventilu je rozhodující pouze jeden parametr: minimální tlaková ztráta systému. Pilotně ovládané solenoidové ventily mají vyšší energetickou účinnost ve většině průmyslových potrubí s tlakem a velkým průtokem. Přímočinné solenoidové ventily jsou vhodnější pro nulový tlak, vakuum nebo podmínky rychlého spínání. Následující text podrobně popisuje specifické specifikace, úvahy o výběru a rozhodovací pravidla, která vám pomohou s přesným výběrem.
Srovnávací tabulka: Přímočinný vs. pilotně ovládaný solenoidový ventil
| Rozhodovací faktor | Přímočinný solenoidový ventil | Pilotem ovládaný solenoidový ventil |
|---|---|---|
| Minimální tlakový rozdíl (ΔP) | 0 barů: otevírá se při nulovém ΔP, podtlak a vedení napájená gravitací | Před zvednutím membrány je potřeba ~0.3–0.5 baru |
| Typická velikost otvoru | Malé, ~0.5–6 mm (průměr obvykle ≤25 mm) | Velké, ~10–50 mm nebo více |
| Doba odezvy | Velmi rychlý, často pod 20 ms | Pomalejší, ~50–500 ms (nejprve se musí odvětrat pilotní komora) |
| Výkon na jednotku průtoku | Vyšší (cívka přímo zvedá sedadlo; ~5–20 W) | Spodní: jedna malá cívka ovládá velký otvor |
| Údržba/znečištěná média | Tolerantní; žádný malý pilotní otvor, který by se mohl ucpat | Pilotní otvor vyžaduje předřazený filtr s póry o velikosti 40–100 µm. |
| Maximální stupnice tlaku | Omezené; velmi vysoký tlak vyžaduje větší cívky | Díky kompaktní cívce se dobře přizpůsobí vysokému tlaku |
| Relativní jednotková cena | Nižší u malých velikostí | Cenově výhodnější na jednotku průtoku u velkých rozměrů |
| Nejlepší pro (kdo vyhraje) | Inženýři provozující vakuové, nízkotlaké, dávkovací nebo rychlocyklové linky | Inženýři provozující vysokoprůtočné, tlakové linky s nepřetržitým provozem |
Hodnocení: hodnota je typický interval pro dané odvětví, viz datový list konkrétního modelu.
Co je přímočinný a pilotně ovládaný solenoidový ventil?
Prostřednictvím výše uvedené tabulky můžeme rychle a snadno pochopit rozdíly mezi přímočinnými a pilotně ovládanými solenoidovými ventily. Následuje podrobnější informace o nich.
Přímočinný solenoidový ventil: vhodný pro podmínky nulového tlakového rozdílu
Kompaktní řada 2V od společnosti ANRUK a série 3V mají přímočinnou konstrukci a jsou speciálně vyvinuty pro řízení malého průměru a nízkého napětí. Hlavní vlastností přímočinného solenoidového ventilu je, že cívka přímo pohání šoupátko: protože samotné těsnění je součástí pohyblivého jádra, ventil lze otevírat a zavírat pouze elektromagnetickou silou, bez závislosti na tlaku v potrubí. Jeho hlavní vlastností je tedy: Může fungovat při tlaku 0 barů.
Výhody:
- Lze jej normálně otevřít v systémech s nulovým diferenčním tlakem, podtlakem a gravitačním napájením.
- Rychlá odezva, obvykle méně než 20 ms, vhodná pro vysokofrekvenční zapínací a vypínací provoz.
- Počet pohyblivých částí je nejmenší ze všech solenoidových ventilů a trvanlivost je vyšší.
- Má silnou přizpůsobivost médiu obsahujícímu nečistoty, protože není potřeba malý pilotní otvor k ucpání.
Nevýhody
- Spotřeba energie je vysoká a cívka musí přímo překonávat střední tlak a sílu pružiny.
- Otvor a průtok jsou omezené a průměr otvoru je obvykle asi 25 mm.
Pilotně ovládaný solenoidový ventil: hlavní volba pro podmínky s velkým průtokem
Řada 4V od společnosti ANRUK a pilotně ovládané 4/5cestné solenoidové ventily kryt servopohonem (vnitřní pilot). Při provozu cívka otevírá pouze malý pilotní otvor. Poté membrána or píst je tlačen tlakem v potrubí samotného systému a je vyvrtán větší hlavní otvor. Vynikající vlastnost: použití malých cívek umožňuje regulovat velký průtok a spotřeba energie je velmi nízká.
Výhody:
- Malá cívka dokáže ovládat velký otvor ventilu o průměru cca 10-50 mm a vysoký průtok.
- Ve srovnání s průtokem je spotřeba energie nízká, což je vhodné pro nepřetržitý provoz.
- Poháněn tlakem v potrubí, odolá vyššímu provoznímu tlaku.
- Cívka se méně zahřívá a je dlouhodobě pod napětím a není snadné ji spálit.
Nevýhody:
- Minimální diferenční tlak (asi 0.3–0.5 baru) je vyžadován a nelze jej zapnout při nulovém diferenčním tlaku.
- Rychlost odezvy je pomalá a pilotní otvor se snadno ucpe, takže je nutné nakonfigurovat filtr před proudem.
Porovnání společných charakteristik přímočinných a pilotně ovládaných solenoidových ventilů
Schopnost nulového tlaku: přímočinný typ má lepší výkon. Pouze přímočinný solenoidový ventil lze otevřít bez tlakového rozdílu, což je jediný vhodný typ potrubí pro podtlak, gravitační přívod a nízkotlakové potrubí pro kapaliny.
Průtok a otvor: dominantní je pilotně ovládaný solenoidový ventil. Pomocí tlaku v potrubí, který tlačí na membránu, může pilotně ovládaný solenoidový ventil otevřít velký otvor ventilu, který daleko překračuje schopnost přímého pohonu stejné cívky, čímž se dosáhne vyššího součinitele průtoku Cv.
Doba odezvyPřímo ovládaný solenoidový ventil je rychlejší. Sedlo ventilu se otevírá přímo a doba sepnutí je obvykle do 20 ms. Pilotně ovládaný solenoidový ventil potřebuje 50–500 ms, aby počkal, až pilotní komora dokončí nabíjení a vybíjení.
Energetická účinnost při daném průtokuEnergetická účinnost solenoidových ventilů s pilotním ovládáním je vyšší. Velký otvor ventilu je řízen malou cívkou a spotřeba energie na jednotku průtoku je nižší, což je obzvláště důležité pro obvody, které vyžadují dlouhodobé nepřetržité napájení.
Tolerance kontaminace: Proti znečištění jsou u přímo ovládaných solenoidových ventilů lepší vlastnosti. Uvnitř nejsou žádné malé pilotní otvory, což zajišťuje spolehlivější průchod médií obsahujících nečistoty nebo vysokou viskozitu. Pilotně ovládaný solenoidový ventil musí být pro zajištění plynulého chodu vybaven filtrem 40–100 μm.
Odstraňování okapů při vysokém tlakuPilotně ovládaný solenoidový ventil má v oblasti vysokého tlaku více výhod. Pokud je tlak přibližně 30 barů nebo více, je velikost cívky potřebná k přímému otevření sedla ventilu příliš velká a ztrácí na praktičnosti. V současné době je nahrazen konstrukcí s pístovým pilotním ventilem.
Vlastnosti přímočinných a pilotně ovládaných solenoidových ventilů
Provoz s nulovým diferenciálem: Jádro ventilu je přímo poháněno cívkou, nikoliv tlakem kapaliny, takže ventil se může normálně otevírat, i když jsou vstupní a výstupní tlaky stejné. To je rozhodující výhoda vakuového systému a výtlačného potrubí nádrže a pilotní motor nemůže za těchto podmínek fungovat.
Minimální pohyblivé částiPohyblivé železné jádro, pružina a sedlo ventilu tvoří téměř celou konstrukci a je zde nižší riziko opotřebení, znečištění a dislokace. To má výhody z hlediska trvanlivosti u kvantitativního plnění a vysokofrekvenčního zařízení.
Vysoké CV na watt: servopohon umožňuje nízkopříkonovým cívkám regulovat velké průtoky. Na vodovodních potrubích nebo hlavních potrubích stlačeného vzduchu s velkým průměrem může pilotně řízená konstrukce zajistit průtok, kterého nelze dosáhnout přímým působením při stejných specifikacích cívky.
Škálovatelnost s velkým otvoremHlavní těsnění závisí na tlaku v potrubí a velikost tělesa ventilu a otvoru ventilu lze zvětšit bez zvětšení cívky. To je důvod, proč se u velkých soutokových desek obvykle používá pilotně ovládaný typ.
Nejčastější dotazy
Který z nich reaguje rychleji u přímočinných a pilotně ovládaných solenoidových ventilů?
Odezva přímočinného solenoidového ventilu je rychlejší. Přímo otevírá sedlo ventilu, doba sepnutí je obvykle do 20 milisekund; dutina pilotně ovládaného solenoidového ventilu musí nejprve dokončit naplnění a uvolnění tlaku, což trvá přibližně 50–500 ms. Přímočinný solenoidový ventil je spolehlivější za podmínek rychlých kvantitativních nebo vysokofrekvenčních pulzů.
Který typ solenoidového ventilu spotřebovává více energie?
Při daném průtoku obvykle spotřebovává přímočinný solenoidový ventil více energie, protože jeho cívka musí překonat veškerý tlak a sílu pružiny, aby se sedlo ventilu otevřelo. Nepřímo ovládaný solenoidový ventil ovládá velký otvor ventilu prostřednictvím malé cívky. V potrubí s velkým průtokem a nepřetržitým napájením je průtok na jednotku výkonu mnohem vyšší než u přímočinného solenoidového ventilu.
Který z přímočinných a pilotně ovládaných solenoidových ventilů je vhodnější pro znečištěná média?
Tolerance přímočinných solenoidových ventilů je lepší. Nemá v sobě žádný malý pilotní otvor, který by bylo třeba ucpat, a je spolehlivější při průchodu částic nebo kapaliny s vysokou viskozitou. Pokud je nutné z důvodu požadavků na průtok zvolit pilotní typ, měly by se před ventil přidat filtry o velikosti 40–100 μm, aby se zabránilo ucpání pilotního otvoru.
Jak zjistím, zda je můj solenoidový ventil přímočinný nebo pilotně ovládaný?
Zkontrolujte minimální provozní tlak v datové tabulce. Pokud je označen jako 0 bar (nebo nulový diferenciál), jedná se o přímý typ; pokud je označena minimální hodnota 0.3–0.5 bar, jedná se o pilotně ovládaný solenoidový ventil. Z hlediska vzhledu je nad hlavním sedlem pilotně ovládaného solenoidového ventilu membrána nebo píst a otvor přímého ventilu je utěsněn přímo pístem.
Musí mít pilotně ovládaný solenoidový ventil minimální tlak pro otevření?
Ano. Pilotně ovládaný solenoidový ventil se spoléhá na diferenční tlak (obvykle 0.3–0.5 baru) pro tlačení membrány. Pokud je tlakový rozdíl nižší než prahová hodnota, hlavní otvor ventilu se nemusí otevřít, i když je cívka plně pod napětím. Toto je jedna z nejčastějších chyb při výběru nízkonapěťových systémů.
Jak si vybrat mezi přímočinným a pilotně ovládaným solenoidovým ventilem?
Vyberte přímočinný solenoidový ventil: vaše potrubí je na nulovém nebo téměř nulovém tlaku (vakuum nebo gravitační napájení); pro dosažení rychlého vysokofrekvenčního zapínání a vypínání je nutná odezva do 20 ms; nebo je potřeba přepravit znečištěné médium s vysokou viskozitou, které ucpe pilotní otvor.
Zvolte solenoidový ventil s pilotním ovládáním: chcete regulovat vysoký průtok na velkém otvoru ventilu v tlakovém hlavním potrubí; systém dokáže stabilně udržovat diferenční tlak alespoň 0.3–0.5 baru. Nebo je ventil dlouhodobě napájen s prioritou nízké spotřeby energie a nízké teploty cívky.
Potřebujete sladit typ solenoidového ventilu s ohledem na váš tlak a průtokové podmínky? Navštivte prosím Řada solenoidových ventilů ANRUKnebo se podívejte na naše průvodce symboly solenoidových ventilů naučit se identifikační diagram.
