Coaxiaal magneetventiel

Een coaxiaal magneetventiel is een direct werkend magneetventiel met een relatief onbelemmerd stromingstraject, ontworpen voor zeer viskeuze media of hogedruktoepassingen. Het unieke ontwerp van deze kleppen maakt ze geschikt voor systemen met hoge debietvereisten waarbij minimaal drukverlies over de klep gewenst is. Ze worden meestal gewoon coaxklep genoemd.

Typisch vereisen systemen die dikke vloeistoffen met viscositeiten boven 50 centistokes (vierkante millimeter per seconde) verwerken, gespecialiseerde magneetventielen voor een goede controle. Standaard magneetventielen zijn ongeschikt voor het beheren van dichte vloeistoffen zoals zware oliën, vet, siropen of andere viskeuze stoffen. Deze dikke vloeistoffen kunnen de doorgang blokkeren of een buitensporige kracht vereisen om het ventiel te bedienen, waardoor het ineffectief wordt. De meeste magneetventielen zijn ontworpen om, wanneer geactiveerd, de vloeistof 90 graden omhoog en over de opening te leiden, vervolgens 180 graden naar beneden onder de afdichting en nog eens 90 graden naar de uitlaat. Bovendien maken indirect bediende magneetventielen gebruik van kleine pilootpoorten met smalle stromingspaden. Hoewel deze configuratie ideaal is voor media met lage viscositeit (zoals water, lucht of lichte oliën), veroorzaakt het een significante drukval in het systeem wanneer het wordt gebruikt met dikke vloeistoffen.

De uitvinding van coaxiale magneetventielen heeft het mogelijk gemaakt om zeer viskeuze vloeistoffen te regelen door de obstakels in het pad van de vloeistof te elimineren. Coaxiale magneetventielen worden gebruikt voor vloeistoffen met viscositeiten tot 500 of 600 centistokes (CST).

Inhoudsopgave

• Coaxiale magneetventielkarakteristieken
• Ontwerp en werking
• Soorten coaxiale magneetventielen
• Kenmerken
• Toepassingen
• Selectiecriteria

Coaxiale magneetventielkarakteristieken

Een coax-ventiel biedt verschillende voordelen ten opzichte van universele magneetventielen. Deze kleppen kunnen de juiste keuze zijn voor jouw toepassing als:

• Uw systeem vereist hoge stroomsnelheden en klein drukverlies
• Uw media is zeer viskeus (meer dan 50 CST)
• Uw medium is een agressief, schurend, licht verontreinigd of gevoelig gas of vloeistof
• Je hebt een zeer hoge tegendruk (tot 400 bar) of drukschommelingen
• Uw systeem vereist snelle reactietijden
• Uw medium is vacuüm tot 10-4 mbar
• Je systeem ervaart een drukverschil van nul

Ontwerp en werking

In een coaxiaal magneetventiel is de elektromagneet concentrisch geïnstalleerd op een interne lateraal beweegbare buis waardoor de vloeistof stroomt (Afbeelding 2). Deze interne buis is rechtstreeks verbonden met een magnetische plunjer die parallel aan de stroomrichting beweegt wanneer de spoel bekrachtigd wordt. Deze zijwaartse beweging verandert de toestand van de klep in open of gesloten, ongeacht de systeemdruk. In een normaal gesloten klep beweegt de buis tegen een retourveer (niet getoond in Figuur 2) en weg van de klepzitting (buis beweegt naar links in Figuur 2), waardoor de vloeistof kan stromen. Door de spoel spanningsloos te maken, wordt de buis met behulp van de retourveer teruggeduwd naar de klepzitting (buis beweegt naar rechts in Figuur 2). Om te voorkomen dat media in contact komen met andere interne onderdelen van de klep, wordt de slang afgedicht en op zijn plaats gehouden met O-ringen.

Soorten coaxiale magneetventielen

Alle coaxiale magneetventielen zijn in principe direct werkend, waardoor ze kunnen werken vanaf nul drukverschil. Deze kleppen kunnen 2/2-weg of 3/2-weg en normaal gesloten of normaal open zijn.

In een 2/2-weg configuratie, afhankelijk van of deze normaal gesloten of normaal open is, kan het coaxiale magneetventiel de uitlaat voeden wanneer de spoel onder spanning staat of spanningsloos is.

Een 3/2-wegconfiguratie kan worden gebruikt om vloeistof om te leiden naar een tweede uitlaat, zoals te zien is in Figuur 3. In deze configuratie wordt uitlaat 1 vóór de buis geplaatst die standaard door de inlaat wordt gevoed. Wanneer de spoel spanningsloos is, wordt de vloeistof die via de inlaat binnenkomt, afgevoerd naar uitlaat 1 en wordt de weg naar uitlaat 2 geblokkeerd door de klepzitting. Wanneer de spoel wordt bekrachtigd, beweegt de buis weg van de klepzitting waardoor uitlaat 2 wordt geopend, terwijl tegelijkertijd de weg naar uitlaat 1 wordt afgesloten.

Kenmerken

• Vrij stromingstraject: Omdat het stromingstraject relatief vrij is van obstructies, zijn coaxiale kleppen bedoeld voor zeer viskeuze vloeistoffen. Dankzij het eenvoudige ontwerp kunnen ze ook hoge debieten aan met weinig drukverlies.

• Ongevoelig voor druk: Coaxiale magneetventielen kunnen drukken tot 400 bar aan en worden niet beïnvloed door drukschommelingen aan de inlaat of uitlaat. Ze kunnen ook werken bij een drukverschil van nul of in vacuümtoepassingen.

• Reactietijd: Als je een coaxiale klep vergelijkt met andere kleppen voor hoogviskeuze media (gemotoriseerde kogelkleppen, schuifafsluiters, vlinderkleppen en klepafsluiters), dan zijn ze extreem snelwerkend. Bij andere oplossingen kan het enkele seconden duren voordat ze in werking treden.

• Positiesignalering: Tijdens het fabricageproces van de klep kunnen optionele positiesignaleringsapparaten worden toegevoegd om feedback over de open of gesloten positie te geven.

• Onderhoud: Coax-kleppen hebben een hoge levensduur, zijn robuust en vereisen minimaal onderhoud. Ze kunnen echter worden uitgerust met handmatige overrides voor eenvoudige inbedrijfstelling of onderhoud.

Toepassingen

Coaxiale magneetventielen worden voornamelijk gebruikt voor zeer viskeuze vloeistoffen, dus systemen met de volgende media zijn geweldige toepassingen voor hun implementatie:

• De meeste minerale en plantaardige oliën zoals maïsolie, olijfolie, ricinusolie, kokosolie, sesamzaadolie, palmolie, lijnzaadolie, enz.
• Zure room
• Boters zoals pindakaas, amandelboter, hazelnootboter, enz.
• Vloeibare vetten
• Syrup
• Honey
• Ink
• Gesmolten chocolade
• Sauzen
• Dikke koolwaterstoffen

De snelle reactietijd van dit type kleppen en hun beschikbaarheid in een 3/2-weg configuratie maken ze geschikt voor nauwkeurige meng- en doseertoepassingen.

Selectiecriteria

De belangrijkste selectiecriteria voor coaxiale magneetventielen zijn de drukverschilspecificaties bij de poorten, KV-waarde en klepdoorlaat. Het constructiemateriaal, namelijk het materiaal van de behuizing en de afdichting, moet ook worden bekeken op compatibiliteit met de media om corrosie en een goede levensduur van de klep te voorkomen.