Magneetventiel Onderdelengids

Magneetventiel onderdelen

magneetventielen

Figuur 1: Magneetventiel

Een magneetventiel is een elektrisch gestuurde klep die de vloeistofstroom van het ene naar het andere punt afsluit of doorlaat. De klep bestaat uit twee hoofdcomponenten: een elektromagneet en een klephuis. Binnen deze componenten bevinden zich verschillende onderdelen, en een goed begrip daarvan helpt de kennis van de werking van de klep als een geheel te vergroten. Dit artikel bespreekt de verschillende onderdelen van het meest voorkomende type magneetventiel, een 2/2-wegventiel, en de respectieve functies ervan.

Inhoudsopgave

Wat is een magneetventiel

Een magneetventiel is een elektromagnetisch bediende klep waarmee de vloeistofstroom binnen een systeem autonoom en op afstand geregeld kan worden. De klep wordt gebruikt voor het sluiten, openen, mengen of omleiden van vloeibare en gasvormige media in industriële en huishoudelijke toepassingen. Magneetventielen hebben een snellere reactietijd en een lager stroomverbruik in vergelijking met andere ventieltypes. Het stroomverbruik kan verder worden beperkt door een bistabiele magneetklep te gebruiken.

De verschillende classificaties van een magneetventiel zijn:

  1. Direct werkende en indirect werkende magneetventielen: Direct werkende magneetventielen hebben een directe verbinding met het openende en sluitende armatuur, terwijl indirect werkende magneetventielen (ook wel servogestuurd of pilotgestuurd genoemd) het drukverschil van het medium over de ventielpoorten gebruiken om de klep te openen en te sluiten.
  2. Normaal gesloten en normaal open magneetventielen: Een normaal-open klep is open, en een normaal-gesloten klep is gesloten in de niet bekrachtigde toestand.
  3. 2-weg en 3-weg magneetventielen: Afhankelijk van de circuitfunctie kunnen magneetventielen 2-weg, 3-weg, 5-weg, 7-weg, enz. zijn. Bijvoorbeeld, een 2-weg magneetventiel heeft twee poorten, namelijk een inlaat en een uitlaat. Evenzo heeft een driewegklep (3/2-klep) drie aansluitpoorten. Gewoonlijk heeft hij twee toestanden of posities waarin hij zich kan bevinden, zodat de klep tussen twee verschillende circuits kan schakelen. Lees het artikel Selectiegids magneetventiel voor meer informatie over de functies van het magneetventielcircuit.
  4. AC en DC magneetventielen: Magneetventielen kunnen werken op wisselstroom of gelijkstroom. Lees ons artikel over AC of DC magneetventielen voor meer informatie.

Magneetventiel onderdelen

De verschillende onderdelen van een magneetventiel werken samen om de optimale werking van het ventiel te garanderen. Er moet goed op worden gelet dat de onderdelen correct worden geïnstalleerd. Ontbrekende of onjuist geïnstalleerde onderdelen kunnen een klep defect doen raken. Lees ons artikel over de installatie van magneetventielen voor meer informatie over de installatieprocedure. De voornaamste onderdelen van een 2/2-weg magneetventiel zijn afgebeeld in figuur 2 en worden hieronder besproken.

2/2-weg magneetventiel onderdelen

Figuur 2: Onderdelen 2/2-weg magneetventiel: ankerbuis (A), schaduwringen (B), afdichting (C), opening (D), ventiellichaam (E), inlaatpoort (F), magneetspoel (G), veer (H), plunjer (I) en uitlaatpoort (J).

Inlaatpoort (A)

Het medium komt de klep binnen via de inlaatpoort, waarna het in aanraking komt met de sluit- of openingsfuncties van de klep. Het te regelen medium komt de klep binnen via een pijp of slang die op de inlaatpoort van de klep is aangesloten.

Uitlaatpoort (B)

De gereguleerde vloeistof stroomt uit de klep door de uitgangspoort. De uitgang ontvangt de media die door de klep stroomt. Een magneetventiel kan één of meer uitlaatpoorten hebben, afhankelijk van de toepassing. De klepmedia kunnen door de specifieke werking van de klep naar een of meer van deze poorten worden geleid. Het gereguleerde medium verlaat de klep via de pijp die is aangesloten op de uitgangspoort. Lees ons artikel over de magneetklep van een luchtbevochtiger voor meer details over hoe de pijpen zijn aangesloten op de inlaat- en uitlaatpoorten van een magneetklep.

Magneetspoel (C)

De spoel van de elektromagneet bestaat uit verschillende windingen geëmailleerde draad, die een cilindrische vorm heeft en hol is van binnen. Wanneer stroom door de spoel vloeit, wordt een overeenkomstig magnetisch veld opgewekt. De behuizing van de spoel is bekleed met staal en heeft een metallic afwerking.

Veer (D) en plunjer (E)

De plunjer, of zuiger, is het deel van de klep dat op en neer beweegt om de klep te sluiten of te openen. De plunjer is gewoonlijk cilindrisch van vorm en gemaakt van ferromagnetisch materiaal dat zich in de holle ruimte van de spoel van de elektromagneet bevindt. De solenoïdeveer levert de kracht die nodig is om de plunjer in zijn positie te houden. In een normaal gesloten klep oefent de veer druk uit op de plunjer, waardoor deze omlaag wordt gedrukt en de afdichting wordt gesloten. In een normaal open klep houdt de veer de plunjer omhoog, zodat de klep in zijn ruststand open blijft.

Bij een normaal gesloten magneetklep produceert de spoel van de elektromagneet, wanneer deze onder stroom komt te staan, een magnetisch veld dat de magnetische plunjer naar boven trekt (aangezien de plunjer van ferromagnetisch materiaal is), waardoor de kracht van de veer wordt opgeheven. Wanneer de plunjer beweegt, wordt de klep geopend, net als wanneer de klep wordt geopend door een operator die een handwiel of een hendel op de klep beweegt. Afhankelijk van de vereiste actie en het werkingsmechanisme van de klep, regelt de beweging van de plunjer de stroom van media door de klep. Het kan de vloeistof doorlaten, blokkeren of de hoeveelheid die doorlaat reguleren. Een normaal open magneetventiel werkt omgekeerd (d.w.z. dat het bekrachtigen van de magneet de klep sluit).

Armatuur (F)

Een amatuur is een hol component die als geleider voor de plunjer fungeert. Gebreken in de buis kunnen de beweging van de plunjer beperken. De opeenhoping van vuil kan ook de beweging van de plunjer beïnvloeden, waardoor warmte ontstaat en de klep beschadigd raakt.

Afdichting (G)

De afdichting is het deel dat de klep afsluit en voorkomt dat er media door de klep stromen. De plunjer beweegt omhoog in een normaal gesloten klep wanneer de klep onder spanning staat. De afdichting opent de opening en laat de media door de klep stromen. Als de klep normaal open is, beweegt de plunjer naar beneden, waardoor de afdichting de opening blokkeert en de media niet door de klep kunnen stromen.

De afdichting komt in contact met het te controleren medium. Daarom is het van cruciaal belang ervoor te zorgen dat het afdichtingsmateriaal compatibel is met de gekozen klepmedia. Ook moet de afdichting vrij van vuil worden gehouden om te voorkomen dat de klep gedeeltelijk open en dicht gaat. Lees ons artikel over afdichtingsmateriaal voor magneetventielen voor meer informatie.

Opening (H)

De opening verbindt de inlaat- en uitlaatpoorten. De plunjer bedient deze opening, waardoor de stroom van media in en uit de klep wordt beperkt. Een magneetventiel kan één of meer openingen hebben, afhankelijk van het toegepaste werkingsprincipe en de vereiste actie.

Geleidende ringen (I)

De geleidende ring voorkomt het trillen en brommen in wisselspoelen in een magneetklep. Lees ons artikel over het begrijpen van magneetventielontwerp en -functie voor meer details over het belang van schaduwringen in AC-magneetventielen.

Klepbehuizing (J)

De elektromagneet is verbonden met het klephuis. Het klephuis is verbonden met het circuit dat de te regelen vloeistof transporteert. Er zijn twee openingen in het klephuis die inlaat- en uitlaatpoorten worden genoemd. De klepfabrikanten gebruiken hoogwaardige materialen voor het maken van het kleplichaam, aangezien dit deel de betrokken media draagt en in staat genoeg zou moeten zijn om zonder mankeren te dragen. Klephuizen zijn vervaardigd uit verschillende soorten materialen. Het materiaal wordt gekozen op grond van zijn geschiktheid om de media te verwerken die door de klep stromen en zijn kenmerken, zoals zijn vermogen om corrosie te veroorzaken. Specifieke materiaalopties voor de klephuizen van magneetventielen omvatten roestvrij staal, kunststof, of messing.

Het ontwerp van het ventiellichaam varieert tussen de verschillende typen magneetventielen.

  • Indirect (pilot) bediende magneetventielen: In indirect bediende magneetkleppen scheidt een membraan of diafragma (zie figuur 3) de uitlaat- en inlaatpoorten van elkaar. Het membraan sluit en opent de hoofdopening van de klep onder invloed van drukverschillen van het medium over de inlaat- en uitlaatpoorten van de klep, zoals te zien is in figuur 3. Aangezien het membraan een bewegend onderdeel is, moet het schoon worden gehouden voor een goede werking van de klep. Het membraan verdeelt het klephuis in een onderste en bovenste kamer. Een klein gaatje in het membraan zorgt ervoor dat de bovenste kamer zich kan vullen met vloeistof uit de onderste kamer en dat de druk tussen de kamers gelijk wordt gemaakt.
Pilot-bediende magneetventiel werking

Figuur 3: Werking van een indirect gestuurd magneetventiel

  • Semi-direct gestuurd magneetventiel: Deze kleppen hebben een kleplichaamsontwerp dat een hogere kamer en een lagere kamer omvat die door een diafragma of membraan worden gescheiden, zoals te zien in figuur 4. Het membraan bevat een kleine opening waardoor de vloeistof de bovenste kamer kan vullen en de druk gelijk kan maken. De plunjer van het magneetventiel in een semi-direct gestuurd magneetventiel is bevestigd aan het membraan; vandaar dat de plunjer de stand van het membraan direct controleert, in tegenstelling tot het gebruik van een pilot om de vloeistof in de bovenste kamer te controleren, zoals in het geval van het indirect gestuurde ventiel. Lees ons overzichtsartikel over magneetventielen voor meer informatie over de werking van pilotgestuurde en semi-directgestuurde magneetventielen.
Semi-direct bediende magneetventielen in gesloten (links) en open toestand (rechts)

Figuur 4: Semi-direct bediende magneetventielen in gesloten (links) en open toestand (rechts)

Bedrading

De draden (Figuur 3 met het label W) verbinden de klep extern met de stroomvoorziening, rechtstreeks of via een connector, wanneer de klep onder spanning staat. De stroomtoevoer stopt wanneer de stroom wordt uitgeschakeld.

Looddraden in een magneetklep

Figuur 5: Bedrading in een magneetklep

FAQs

Wat is een 2-weg magneetventiel?

Een 2-weg magneetventiel heeft twee aansluitingen, namelijk een inlaatpoort en een uitlaatpoort. De vloeistof komt binnen via de inlaatpoort en komt vrij via de uitlaatpoort.

Wat is een plunjer in een magneetventiel?

Een plunjer van de elektromagneet, gewoonlijk zuiger genoemd, beweegt op en neer om de klep te openen of te sluiten.

Waar wordt een magneetventiel voor gebruikt?

Een magneetventiel is een elektrisch gestuurd ventiel dat wordt gebruikt om vloeistoffen af te geven, af te sluiten, te verdelen of te mengen in courante industriële toepassingen.