Magnetventil vs. Kugelhahn: Ein wesentlicher Vergleich | Dombor

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25/08/2022
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Was ist ein Solenoidventil? 

Solenoidventil
Quelle: Google 

Zur Betätigung eines Magnetventils wird elektrischer Strom verwendet. In einem Ventilsystem regelt die Magnetspule den Strom, der durch das Ventil fließt. Eine Magnetspule ist eine Kabelspule, die als Elektromagnet funktioniert. Das Magnetventil ist geschlossen, und die Öffnung wird durch einen Stößel verschlossen, wenn es sich im Ruhezustand befindet. Ein geradliniger elektrischer Strom fließt durch den Magneten und erzeugt ein Magnetfeld, das das Ventil öffnet. Der Stößel wird angehoben, und das Ventil wird durch dieses Magnetfeld geöffnet.

Die am häufigsten verwendeten Steuerungskomponenten in der Fluidtechnik sind Magnetventile. Zu ihren Aufgaben gehören das Absperren, Freigeben, Dosieren, Verteilen und Mischen von Flüssigkeiten. Sie werden in zahlreichen Bereichen eingesetzt. Schnelles und sicheres Schalten, lange Lebensdauer, hohe Beständigkeit, gute Medienverträglichkeit der eingesetzten Werkstoffe, geringe Steuerleistung und kompakte Bauweise sind die Vorteile der Magnete. 

Die Eigenschaften des verwendeten elektrischen Stroms, die Intensität des erzeugten Magnetfelds, die Methode zur Steuerung des Flüssigkeitsstroms sowie die Art und Beschaffenheit der Flüssigkeit sind von Magnetventil zu Magnetventil unterschiedlich. Der Mechanismus unterscheidet sich von linear wirkenden Stößelantrieben bis hin zu Schwenkankerantrieben und Wippenantrieben.

Das Ventil kann eine Konfiguration mit zwei Anschlüssen haben, um einen Durchfluss zu steuern, oder eine Konfiguration mit drei oder mehr Anschlüssen, um den Durchfluss zwischen den Anschlüssen zu ändern. Auf einem Verteiler können mehrere Magnetventile gruppiert sein. Die Funktionsweise der Magnetventile ist ein weiteres Unterscheidungsmerkmal. Ein winziges Magnetventil kann nur eine bescheidene Kraft aufbringen. Die besten Magnetventile kann man bei einem Hersteller von Industriearmaturen

Was Ist Kugelhahn 

Dombor Industrie-Kugelhahn
Quelle: Dombor 

Um den Durchfluss zu steuern, verwenden Kugelhähne Motoren, um eine Kugel mit einem Spalt in der Mitte zu drehen. Das Ventil ist vollständig geöffnet, wenn sich die Öffnung parallel zum Durchfluss befindet, und es wird geschlossen, wenn es in die entgegengesetzte Richtung gedreht wird. Im Gegensatz zu Magnetventilen benötigen die meisten elektrischen Kugelhähne keinen Strom, um ihre Position zu halten. Einige wenige Kugelhähne mit elektrischen Antrieben können manuell geöffnet oder geschlossen werden.

Kugelhähne funktionieren hervorragend, wenn ein großer Durchfluss vorhanden ist. Auf Flughäfen werden sie zum Beispiel zur Enteisung von Flugzeugen eingesetzt, in Gewächshäusern zur Bewässerung der Anlagen und in der Landwirtschaft zur Bewässerung großer Anbauflächen. Kugelhähne werden in Gebäuden mit Feuerlöschanlagen zum Öffnen und Schließen der Sprinklerköpfe verwendet.  

Elektrische Steuerungen können Flüssigkeiten, Gase oder Luft durch Kugelhähne leiten. Um große Systeme zu verwalten, behalten einige wenige zahlreiche Ventile bei. Industrielle Kugelhähne sind zuverlässig und funktionieren auch nach zahlreichen Zyklen und längerem Stillstand noch gut. Aufgrund dieser Eigenschaften werden sie bei Absperr- und Regelanwendungen häufig gegenüber Schiebern und Durchgangsventilen bevorzugt.

Die schwimmenden Kugeln sind häufig verchromt, um eine lange Lebensdauer zu gewährleisten, und die Ventilkörper bestehen aus Kunststoff, Metall oder Metall mit Keramik. Der Nachteil eines Kugelhahns ist, dass er bei der Regulierung des Wasserdurchflusses Wasser im mittleren Hohlraum zurückhält, wenn er geschlossen ist.

Magnetventil vs. Kugelhahn: Hauptunterschiede 

Dombor Kugelhahn mit Zapfen
Quelle: Dombor 

Materialien 

  • Magnetventile

Messing, rostfreier StahlKunststoff und Aluminium sind gängige Materialien für Ventilgehäuse, die mit der Flüssigkeit kompatibel sein müssen. Die Flüssigkeit und die Dichtungen müssen sich vertragen. Die Kegelmutter, der Kern, der Schirmring, die Federn und andere Teile kommen häufig mit der Flüssigkeit in Berührung; daher sollten auch sie kompatibel sein, um die Dichtungsprobleme zu verringern. Eisen hat hohe magnetische Eigenschaften und ist ideal für die Kegelmutter und den Kern, aber es ist korrosiv. Da es nichtrostende Stähle in magnetischer und nichtmagnetischer Form gibt, können sie verwendet werden.

  • Kugelhähne

Die Gehäuseteile können aus jedem dieser Werkstoffe hergestellt werden, einschließlich Messing, Edelstahl, Chrom, Titan, Bronze, PVC, CPVC und PFA-Auskleidung. Für Kugelhähne wird auch eine breite Palette von Sitzen und Dichtungen verwendet. Die spezifischen Anwendungen, für die jeder Stoff geeignet ist, hängen von seiner chemischen Verträglichkeit, den Betriebstemperaturen und den Betriebsdrücken ab. Viton, TMF, Delrin, reines PTFE, Polychlortrifluorethylen, Nylon, verstärktes PTFE, Graphoil, ultrahochmolekulares Polyethylen, Metall und PEEK sind nur einige der verwendeten Materialien. 

Typen

Im Folgenden werden die wichtigsten Unterschiede zwischen den verschiedenen Typen aufgeführt. 

  • Magnetventile

Einlass und Auslass sind die beiden Anschlüsse, die Magnetventile normalerweise haben. Es gibt zahlreiche Magnetventilvarianten mit drei oder mehr Anschlüssen.

Einfachwirkende Stellantriebe werden wie Membranstellantriebe mit Dreiwegmagneten betrieben. Sie sind so konstruiert, dass sie nur eine einzige Antriebskammer mit Luft versorgen. Um bei doppeltwirkenden Antrieben mit pneumatischem Stellungsregler ein Gerätesignal zu übersteuern oder zu unterbrechen, werden Dreiwegemagnete eingesetzt.

Eine positive Bewegung in zwei Richtungen wird durch Vierwegmagnete ermöglicht. Sie können bei doppeltwirkenden Ventilen anstelle von Stellungsreglern zum Ein- und Ausschalten eingesetzt werden. Wenn der Magnet stromlos ist, wird die andere Seite des Stellantriebs ermüdet, während die gesamte Luftzufuhr zu einer einzigen Seite des Stellantriebs geleitet wird. 

  • Kugelhähne

Es gibt zwei Arten von Kugelhähnen: Auf Zapfen montierte und schwimmende Kugelkonstruktionen. Die Art, wie die Kugel in das Ventil eingesetzt wird, wird durch den Typ angegeben. Gehäusetypen und Konfigurationen sind weitere Unterteilungen der Typen.

Die beliebteste Art von Kugelhähnen ist die schwimmende Kugelform. Diese Bauart lässt viel Spielraum, da die Kugel nicht an der Spindel befestigt ist. Indem die Kugel gegen den hinteren oder stromabwärts gelegenen Sitz zurückgedrückt wird, trägt der stromaufwärts gelegene Druck zur Bildung der Dichtung bei.

Ein Stift sichert den Ball in der Kugelhahn mit Zapfen Design, so dass es nicht herausfallen kann. Es ist möglich, diese Architektur für sich schnell bewegende Systeme zu verwenden. Zapfenventile reduzieren die Reibung zwischen der Kugel und der Dichtung durch die Verwendung einer einzigartigen segmentierten Kugel. 

Anwendungen 

Hier ist ein weiterer Unterschied zwischen Magnetventilen und Kugelhähnen. 

  • Magnetventile

In vielen verschiedenen Branchen werden Magnetventile eingesetzt. Sie werden in Maschinen, Geräten und Werkzeugen wie automatischen Wasserhähnen und Kühlschränken eingesetzt. Unter ZentralheizungenMagnetventile werden häufig eingesetzt, um den Thermostat zu regeln und den Durchfluss von warmem Wasser zum Heizungselement zu steuern. Außerdem werden sie in der pharmakologischen Forschung, im Flüssigkeitsmanagement, in der Luftregulierung und in automatischen Bewässerungssystemen eingesetzt. 

  • Kugelhähne 

Es gibt zahlreiche Anwendungen für Kugelhähne. Sie werden in Generatorskids, LNG-Anlagen, Kohlenwasserstoffverarbeitung, Ölraffinerie-Feedstock-Leitungen, industriellen Gasverarbeitungsanlagen, Polymeranlagen, Tanklagern, Separatorskids, Kompressorskids, Gaszufuhrleitungen, Rohölanlagen, Feldgasanlagen und automatisierten Prozessanwendungen eingesetzt. Die speziell für hohe Drücke konzipierten Kugelhähne sind für unterirdische Anwendungen unerlässlich, Kryogenischund Unterwasseranwendungen. Außerdem sind diese Ventile, die aus rostfreiem Stahl hergestellt werden, entscheidend für Entsalzung, Brauereiwesen, Speisewasser, Erdölraffination und Kühlwasser. 

Ventilkomponenten 

Magnetventile können in vielen Fluidmanagementsystemen kombiniert werden und sind in einer breiten Palette von Größen und Materialien erhältlich. Um einen vorzeitigen Ausfall des Ventils oder eine Verunreinigung des Mediums zu vermeiden, sollte das Gehäuse des Ventils aus einem Material bestehen, das mit den Systemmedien kompatibel ist. Die Dichtung, die Spule und die Ventilanschlüsse sind die drei wichtigsten Faktoren, die bei der Auswahl eines Magnetventils zu berücksichtigen sind.

Kugelhähne bestehen im Wesentlichen aus einem Außengehäuse, einer Kugel mit einem Hohlraum darin und einem Betätigungselement wie einem Griff. Es gibt zahlreiche Gehäusetypen für Kugelhähne, z. B. mit reduziertem Durchgang, mit vollem Durchgang und V-Kerbe. Abhängig von den Anforderungen der jeweiligen Anwendung bieten alle diese Kugelhahntypen besondere Vorteile. Das Ventilgehäuse enthält zahlreiche Komponenten des Ventils, wie z. B. die Verkleidung und das Oberteil. Diese Ventile sind in einer Vielzahl von Ausführungen erhältlich, um sicherzustellen, dass sie in der gewünschten Anwendung richtig funktionieren. 

Siegel 

  • Magnetventile

Der einschränkendste Aspekt bei der Auswahl eines Magnetventils sind in der Regel die Dichtungen. Die chemische Zusammensetzung des Mediums sowie die Temperatur und der Druck des Systems sollten bei der Auswahl des Dichtungsmaterials berücksichtigt werden. Nitrilkautschuk (NBR), Viton, Ethylen-Propylen-Dien-Monomer-Kautschuk (EPDM) und PTFE sind die am häufigsten verwendeten Dichtungsmaterialien. 

  • Kugelhähne

Die Druckstufe des Ventils und die Baumaterialien können die Art der Dichtung beeinflussen. Mit einer schwimmenden Dichtung können zwei berührungsfreie Dichtungen an den Ein- und Auslassöffnungen angebracht werden. Die Dichtungen stützen die Kugel, die das Gehäuse nicht berührt. Eine schwimmende Dichtung eignet sich am besten für anspruchsvolle, schwere Anwendungen, da sie die Kugel stützt und gleichzeitig den Durchfluss abdichtet. Eine Schmierung ist bei Kugelhähnen nicht erforderlich. 

Ventil-Dimensionierung

Die ausreichende Größe eines Magnetventils kann durch Servo- oder Pilotbetrieb erhöht werden. Im Zusammenhang mit Magnetventilen bedeutet der Begriff "servogesteuert", dass das kleine Ventil in einem Servo- oder Vorsteuerkreis das zentrale Ventil betätigt, das durch ein Fluid angetrieben wird.

Die Wissenschaft der Ventildimensionierung besteht darin, den Durchfluss über den Ventildurchmesser zu berechnen. Es können zwei unterschiedlich große Öffnungen in Ventilen vorhanden sein, die einem Druckabfall standhalten können. Bei Drosselventilen wird die Ventildimensionierung in der Regel aus diesem Grund durchgeführt.

Wie man wählt 

Dombor 3-Wege-Kugelhahn
Quelle: Dombor 

Bevor man ein Ventil auswählt, muss man seinen Verwendungszweck bestimmen. Stellen Sie fest, ob es zur Steuerung oder zum Stoppen eines Flüssigkeitsstroms verwendet werden soll. Dann ist es notwendig, die Art des Stoffes, der durch das System fließen soll, zu überprüfen. Handelt es sich um ein korrosives oder chemisch neutrales Medium, um ein Lebensmittel oder eine medizinische Flüssigkeit, ist zu prüfen, ob besondere hygienische Bedingungen erforderlich sind. 

Was das Betriebssystem betrifft, so ist es wichtig zu wissen, ob das Ventil manuell oder automatisch betrieben wird. In einem Fall muss ein Mensch anwesend sein, um das Ventil zu steuern; in anderen Fällen kann das Ventil jedoch ferngesteuert werden.

Es ist auch wichtig, sich Gedanken über die Art des Zusammenbaus oder der Installation zu machen, insbesondere wenn das Ventil durch Flansche geschraubt oder angezogen werden muss. Nach der Festlegung dieser zahlreichen Komponenten kann man sich auf die technischen Aspekte der Anlage konzentrieren, insbesondere auf den Durchfluss und den Druck, die es ermöglichen, die Größe des Ventils zu bestimmen. 

Schlussfolgerung 

Ventile gibt es in verschiedenen Typen, Größen, Lebensdauern, Verwendungszwecken und Steuerleistungen. Sowohl Magnetventile als auch Kugelhähne überwachen den Durchfluss von Flüssigkeiten oder Gasen mit einer einfachen Ein- oder Ausschaltfunktion oder einer besonderen Funktion. Je nach Ihren industriellen Anforderungen können Sie zwischen Kugelhähnen und Magnetventilen die richtige Ventilwahl treffen.

Nachdem Sie den Ventiltyp festgelegt haben, müssen Sie folgende Punkte beachten sich melden mit einem bekannten Chinesischer Hersteller von Industriearmaturen. Wenn Sie mit den Experten sprechen, können Sie ein angemessenes Angebot und sogar Muster für Großaufträge erhalten. 

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