Elektrozawory membranowe impulsowe

Zawór impulsowy, zwany także zaworem pulsacyjnym, to rodzaj zaworu membranowego, który działa w sposób charakterystyczny. Główne różnice między nim a tradycyjnymi dwudrożnymi zaworami elektromagnetycznymi wynikają z układu połączeń wlotowych i wylotowych, które tworzą kąt 90 stopni.

W efekcie tego układu zawór ten jest zdolny do generowania powietrza w postaci impulsu lub uderzenia, dlatego też nazywany jest zaworem pulsacyjnym lub zaworem impulsowym.

Zawór działa w ten sposób, że gdy jest zasilany, aktywuje się i wypuszcza impuls sprężonego powietrza w bardzo krótkim okresie czasu. Przepływ powietrza nie jest stały, lecz impulsowy. To właśnie dlatego ten rodzaj zaworu obsługiwany jest poprzez dostarczanie energii przez krótki okres czasu i w określonych odstępach.

Inne tradycyjne dwudrożne zawory membranowe pozwalają na stały przepływ medium o stałym natężeniu. Zawory pulsacyjne natomiast wytwarzają krótkotrwałe uderzenia przy pomocy wysokiego nadmuchu.. Zawory są normalnie zamknięte.

Warto zaznaczyć, że zawory membranowe znajdują zastosowanie w różnych rodzajach płynów, podczas gdy zawory pulsacyjne są dedykowane wyłącznie dla sprężonego powietrza. Dlatego też, w sytuacjach, gdzie wymagane jest wykorzystanie sprężonego powietrza w postaci impulsów, niezbędne jest stosowanie zaworów pulsacyjnych, a zawory elektromagnetyczne dwukierunkowe nie są odpowiednią alternatywą.

Zastosowanie

Elektrozawory impulsowe znajdują powszechne zastosowanie w różnych branżach przemysłowych, takich jak przemysł cementowy, ceramika, produkcja farb, elektrociepłownie, betoniarnie, przemysł detergentów, przemysł szklarski oraz przemysł hutniczy żelaza i stali. Służą one do eliminacji gromadzącego się pyłu w filtrach strumieniowych (takich jak filtry workowe) lub do zapobiegania zastyganiu pyłu w zasobnikach.

Istnieje kilka różnych typów elektrozaworów impulsowych, w tym:

1. Zawory impulsowe z przyłączem gwintowanym.

2. Zawory impulsowe zaciskowe.

3. Zawory impulsowe z połączeniem kołnierzowym.

4. Zawory impulsowe z podłączeniem pod wąż.

5. Zawory impulsowe sterowane zdalnie za pomocą sterownika/pilotów.

6. Zawory impulsowe montowane bezpośrednio na zbiorniku powietrza.

Wszystkie te rodzaje elektrozaworów impulsowych pełnią istotną rolę w zapewnianiu efektywnego działania procesów przemysłowych, poprzez skuteczne usuwanie lub zapobieganie gromadzeniu się pyłu w różnych aplikacjach przemysłowych.

Metody montażu impulsowych zaworów

Oferowane przez Pneumat zawory impulsowe można podłączać do punktu montażu na dwie różne metody:

1. Przez zainstalowanie cewki bezpośrednio na zaworze (elektrozawór impulsowy).

2. Poprzez oddzielenie części sterującej od korpusu zaworu, np. w zabudowanej skrzynce.

W przypadku, gdy impulsowe elektrozawory są połączone z systemem filtracji przeciwpylej, który jest osadzony na korpusie cewki, to kontrolę nad nimi przejmuje przekaźnik czasowy. Natomiast przekaźnik czasowy steruje działaniem systemu na podstawie sygnałów od przekaźnika różnicy ciśnień.

W sytuacji, kiedy zawór składa się z dwóch głównych elementów, w których pierwszym jest zawór sterowany pneumatycznie, a drugim elektrozawór pilot, który pełni funkcję sterującą oddalonego zaworu. Rozdzielenie tych dwóch elementów ma głównie na celu lepszą ochronę cewki przed działaniem wilgoci, kurzu lub innego rodzaju płynów. W tego rodzaju instalacjach połączenie elektryczne jest umieszczane z dala od korpusu zaworu. Cewki są umieszczone np. w aluminiowej obudowie. Zawory impulsowe, które są wyposażone w system zdalnego sterowania, należą do kategorii bez cewkowych. Dodatkowo, przekaźnik czasowy pełni rolę sterownika elektrozaworów, w obudowie systemu zdalnego sterowania.

W takiej sytuacji, skrzynka kontrolująca przepływ powietrza jest połączona z wlotem sterowania za pomocą elastycznego węża, wychodzącego od 1/4-calowych zaworów elektromagnetycznych, natomiast sprężone powietrze dostarczane jest przez górny dekiel zaworu impulsowego. Aby zapewnić działanie zaworu impulsowego jako amortyzatora, jego sterowanie jest osiągane przez dostarczanie zasilania do cewki znajdującej się w aluminiowej obudowie.

Elektryczne impulsowe zawory są w stanie spełniać swoją rolę jako elementy powodujące nagłe zmiany w działaniu, pozostając aktywne przez bardzo krótki okres czasu, mierzony w milisekundach.

Możliwe jest sterowanie tymi zaworami przy użyciu przekaźników czasowych. Przekaźniki czasowe są dostępne w różnych konfiguracjach, obejmując warianty z 4-8-12 oraz 18-24 wyjściami, zapewniając obudowy ochronne oraz możliwość regulacji czasu trwania i czasu oczekiwania. To umożliwia precyzyjną kontrolę nad działaniem impulsowych zaworów elektromagnetycznych.

Zasady działania elektromagnetycznych zaworów pulsacyjnych

Elektrozawory impulsowe wytwarzane są z pojedynczymi lub podwójnymi membranami. Elektrozawory o średnicach przyłączy, takich jak 3/4" i 1", posiadają pojedynczą membranę. Natomiast elektrozawory o większych rozmiarach przyłączy, takie jak 1 1/2" i 2", mogą być wyposażone są w pojedynczą lub podwójną membranę. Zawory z podwójną membraną charakteryzują się bardziej efektywnym działaniem w porównaniu z zaworami, które posiadają jedną membranę.

Korzyści z używania zaworów z podwójną membraną

1. Zwiększona intensywność wibracji, co przekłada się na silniejsze impulsy.

2. Zdolność do obsługi większych filtrów (o około 40%).

3. Energia jest dostarczana w większych odstępach czasu, co pozwala na skuteczniejsze wykonywanie wstrząsów.

4. Membrany wykazują dłuższą trwałość.

5. Redukcja zużycia energii dzięki oszczędności powietrza ze sprężarki.

Korzystanie z zaworów elektromagnetycznych impulsowych wyposażonych w podwójne membrany przynosi liczne korzyści, które wpływają na ich wydajność i trwałość w różnych zastosowaniach przemysłowych.

Pomimo, że elektrozawory impulsowe operują jako zawory membranowe, nie posiadają zdolności do przerywania lub otwierania przepływu (nawet w przypadku zasilania cewki), bez wymaganej różnicy ciśnień. Minimalne ciśnienie przyłożone do wlotu elektrozaworu powinno wynosić ok. 5 Bar aby zawór wytworzył odpowiedni impuls powietrza.

W takim przypadku, gdy cewka elektrozaworu jest zasilana, konieczne jest umożliwienie im otwierania i zamykania. Sprężone powietrze na wlocie elektrozaworu wywiera nacisk na membranę normalnie zamkniętego zaworu od dołu. Ciśnienie to oddziałuje w równym stopniu na całą dolną powierzchnię odsłoniętej membrany. To sprężone powietrze przechodzi również do górnej powierzchni membrany zaworu przez otwór w membranie o średnicy 1-2 mm. Wywiera również nacisk na tę powierzchnię. Dolna część membrany elektrozaworu, górna część oraz dolna część pokrywy elektrozaworu jest całkowicie wypełniona sprężonym powietrzem i pozostaje w tym miejscu uwięziona. Na górnej pokrywie elektrozaworu znajduje się cewka, tuleja i rdzeń, które zapewniają sterowanie zaworem. Nacisk sprężyny na rdzeń wewnątrz powoduje, że uwięzione powietrze zatyka również drogę wylotową.

Kiedy cewka elektrozaworu jest zasilana, rdzeń wewnątrz tulei ulega namagnesowaniu, pokonuje siłę sprężyny i przesuwa się w górę, odprowadzając powietrze uwięzione na membranie zaworu na zewnątrz. Tymczasem sprężone powietrze pod membraną nie może unieść się ponad membranę i w krótkim czasie odzyskać równowagę ciśnieniową. Z powodu braku równowagi ciśnień membrana przesuwa się do góry, a zawór ustawia się w pozycji otwartej. Oto jak dochodzi do impulsu.

W przypadku elektrozaworu z podwójną membraną ten proces dzieje się dwukrotnie. Najpierw powietrze jest usuwane z mniejszej komory na górze. W ten sposób mała membrana odpowietrza dużą membranę. W efekcie ciśnienie różnicowe jest tworzone szybciej, a impuls jest dwukrotnie bardziej intensywny.

Elektrozawory impulsowe początkowo są w pozycji zamkniętej i stają się otwarte dopiero w momencie podania impulsu. Proces ten jest inicjowany poprzez dostarczenie energii przez okres trwający od 50 do 120 milisekund. Operator może regulować interwał impulsów.

Zbiorniki pulsacyjne to systemy pakietowe opracowane w celu szybszego i bardziej wydajnego łączenia zaworów pulsacyjnych ze zbiornikami filtrów workowych.

Patrząc z boku, w systemie zasobnika z workami na kurz.  Zawór impulsowy zasilany jest z kolektora powietrza i wysyła sprężone powietrze do filtrów workowych umieszczonych w zasobniku za pomocą przekaźnika czasowego i obserwuje się, że pył zgromadzony na zewnętrznej powierzchnię worków, stale wstrząsany sprężonym powietrzem, opada do komory odpylającej znajdującej się pod zbiornikiem.