Schaltventil-Design mit zwei Elektromagneten

Jeder Ventil, der mit Strom versorgt wird, sorgt dafür, dass das Ventil auch im Falle eines Defekts des Elektromagneten geöffnet bleiben kann. Zwei Ventile müssen gleichzeitig mit Strom versorgt werden, damit sie geöffnet werden können – das dient dazu, sicherzustellen, dass die Ventile im Fehlerfall weiterhin funktionieren

Es kommt hauptsächlich darauf an, ob man, dass er eingeschaltet oder ausgeschaltet wird – man muss es aus technologischer Sicht betrachten

Das gehört vermutlich zum Sicherheitsinterlocksystem, hauptsächlich aus Gründen der Sicherheit

Aus sicherheitstechnischer Sicht – unter Berücksichtigung von Wahrscheinlichkeitsfragen – wird entschieden, ob elektromagnetische Ventile in Reihe oder parallel geschaltet werden sollen~~

Einerseits ist es die Sicherheit, andererseits die Erhöhung der Verfügbarkeit

Auch bei Schaltventilen, die von zwei Elektromagneten gesteuert werden, gibt es verschiedene Designs: Bei einigen muss gleichzeitig Strom an beide Magnete fließen, damit das Ventil geöffnet werden kann; falls einer der Magnete keinen Strom mehr erhält, schließt sich das Ventil wieder. Bei anderen Designs reicht es aus, wenn nur einer der Magnete mit Strom versorgt wird, damit das Ventil geöffnet werden kann – selbst wenn der andere Magnet keinen Strom mehr hat, funktioniert das Ventil weiterhin einwandfrei. Warum wird so konstruiert? Welche Aspekte spielen dabei eine Rolle? Auch Schaltventile, die durch Doppelstromventile gesteuert werden, sind in einigen Fällen so konzipiert, dass sie nur dann geöffnet werden können, wenn beide Ventile gleichzeitig mit Strom versorgt werden. Sollte eines der Ventile den Stromverbindung verlieren, schließt sich das Ventil wieder. Aus technischer Sicht ermöglicht dies eine mehrstufige Steuerung des Öffnens oder Schließens des Ventils. Beispiele dafür sind elektrohydraulische Kolbenventile. Die FBDF-Serie an numerisch gesteuerten elektrohydraulischen Kolbenventilen wird durch elektromagnetische Vorsteuerventile gesteuert. Der Hauptkolben wird dabei durch den Druck des Mediums in Bewegung gesetzt. Mithilfe spezieller Computersoftware kann die Menge, die Geschwindigkeit sowie der Druck des transportierten Mediums automatisch gesteuert werden. Solche Ventile bieten Funktionen wie konstante Strömungsgeschwindigkeit, konstanter Druck sowie die Beseitigung von Wellen im Medium. Es handelt sich um eine neuartige, numerisch gesteuerte elektrohydraulische Automatikventiltechnologie, die auf Membran-Elektrohydraulikventilen basiert und verbessert wurde. Die Ventilkörper bestehen aus Gussaluminium, Gusseisen oder vollständig aus Edelstahl und eignen sich für einen weiten Anwendungsbereich. Eigenschaften wie Zuverlässigkeit und Steuerbarkeit sind bei diesen Produkten besser als bei membranbasierten elektrohydraulischen Ventilen. Arbeitsprinzip der kolbenbasierten elektrohydraulischen Ventile: Die FBDF-Serie an kolbenbasierten numerisch gesteuerten elektrohydraulischen Ventilen setzt sich aus insgesamt sechs Ventilen zusammen – nämlich einem zweistufig öffnenden Elektromagnetventil, einem zweistufig schließenden Elektromagnetventil, drei 3/8“-Manuell-Kugelventilen (Nadelventile) sowie dem Hauptventil (Kolbenabschaltventil) (siehe Abbildung). Der ständig geöffnete Elektromagnetventil wird in der Leitung oberhalb des Steuerkreises installiert, während der ständig geschlossene Elektromagnetventil in der Leitung unterhalb des Steuerkreises angebracht wird. Bei der Übertragung von Medien durch Rohrleitungen wird, wenn es notwendig ist, eine Ventil zu öffnen, ein Signal vom Computer an das Ventil gesendet. Dadurch wird das ständig geöffnete Elektromagnetventil geschlossen und das ständig geschlossene Elektromagnetventil geöffnet. In diesem Moment wird der Kanal, der vom Oberstrombereich zur Kammer des Hauptventilkolbens führt, abgeschnitten. Der Kanal, der von der Kammer des Hauptventilkolbens in den Unterstrombereich führt, bleibt hingegen offen. Zu diesem Zeitpunkt ist der Druck des Mediums im unteren Bereich des Kolbens höher als der Druck im oberen Bereich. Das Medium im oberen Raum des Hauptventilkolbens wird über den Kanal der ständig geschlossenen Elektromagnetventile in die nachfolgende Leitung abgeleitet, wodurch das Hauptventil geöffnet wird. Wenn die Ventile geschlossen werden müssen, sendet der Computer ein Signal zur Schließung der Ventile. Dabei wird das ständig geöffnete Elektromagnetventil abgeschaltet (geschlossen), während das ständig geschlossene Elektromagnetventil eingeschaltet wird (geöffnet). In diesem Moment wird der Kanal, der vom Oberstrombereich zur Kammer des Hauptventilkolbens führt, geöffnet. Der Kanal, der von der Kammer des Hauptventilkolbens in den Unterstrombereich führt, wird hingegen geschlossen. Das Hochdruckmedium aus dem Oberstrombereich gelangt über den ständig geöffneten Elektromagnetventil in die Kammer des Kolbens der Hauptventile. Zu diesem Zeitpunkt sind der Druck oben und unten am Kolben gleich, wodurch der Hauptventil durch die Kraft der Feder geschlossen wird. Während des Öffnens und Schließens der Hauptventile wird das ständig geöffnete Elektromagnetventil mit Strom versorgt (es bleibt geöffnet), während das ständig geschlossene Elektromagnetventil vom Strom getrennt wird (es bleibt geschlossen). Zu diesem Zeitpunkt sind sowohl die Ober- als auch die Unterstromkanäle geschlossen. Der Druck des Mediums wird in der Kammer über dem Kolben der Hauptventilklappe gehalten. Dadurch bleibt das Hauptventil in einer festen geöffneten Position und es wird gewährleistet, dass der Durchfluss des Mediums am Ausgang des Hauptventils konstant bleibt. Wenn sich der Durchfluss flussaufwärts ändert, sendet der Mikrocomputer aufgrund der Rückmeldesignale der Durchflusssensoren Signale an die entsprechenden Elektromagneten. Dadurch kann der Durchfluss wieder automatisch auf den vorher festgelegten Wert eingestellt werden. In den Steuerkreisen der CNC-hydraulischen Ventile der FBDF-Serie sind außerdem zwei manuelle Kugelventile als Reaktionsventile zum Hauptventil eingebaut. Das Ventil, das sich im oberen Steuerkreis befindet, dient dazu, das Regulierventil zu schließen; das Ventil im unteren Steuerkreis wiederum dient dazu, das Regulierventil zu öffnen. Je nach Viskosität des Mediums sowie dem tatsächlichen Druck in den Leitungen kann die Öffnungsgrad dieser beiden kleinen Ventile angepasst werden. Dadurch kann die Öffnung und Schließung des Hauptventils fein justiert werden – bis zu 3/4 der maximalen Öffnungsstufe ； Um das Phänomen der Wasserstöße in den Rohrleitungen effektiver beseitigen zu können. Die FBDF-Serie von elektrohydraulischen Kolbenventilen mit DN100 verfügt im nachgeschalteten Steuerkreis außerdem über ein Kleinventil als manuelles Steuerventil. Wenn der Strom ausfällt oder das Elektromagnetventil nicht funktioniert, kann dieses Ventil manuell bedient werden, um das Hauptventil zu öffnen oder zu schließen. Es kann auch dazu verwendet werden, zu überprüfen, ob der Kolben des Hauptventils ordnungsgemäß funktioniert oder beschädigt ist. Manche sind so konzipiert, dass sie bei jedem Stromfluss geöffnet werden, während die Ventile bei Ausfall des Stroms weiterhin ordnungsgemäß funktionieren. Sie dienen hauptsächlich zur Steuerung der Ventile – also zum Öffnen oder Schließen. Dies gilt insbesondere für pneumatische Kugelventile und Schmetterlingsventile. Warum wurde es so konzipiert? Welche Aspekte wurden dabei berücksichtigt? Das muss hauptsächlich aus technologischer Sicht betrachtet werden

Das dient allein den Sicherheitsaspekten der Prozesse oder Geräte. Die Ventile können nur dann geöffnet werden, wenn beide Elektromagneten mit Strom versorgt werden. Das zeigt die Bedeutung dieser Ventile für die Prozesse oder Geräte. Die Mindestanforderungen an die Sicherheitsvorkehrungen betragen daher zwei； Wenn einer der beiden Elektromagnete mit Strom versorgt wird, kann die Ventilklappe geöffnet werden. Das dient auch dem Sicherheitsaspekt – es wird eine Wahl zwischen den beiden Möglichkeiten vorgenommen, um zu verhindern, dass die Ventilklappe aufgrund eines Defekts des einen Elektromagneten nicht geöffnet werden kann. In diesem Fall muss der andere Elektromagnet eingesetzt werden, damit die Ventilklappe geöffnet werden kann. Hat der Verfasser des Beitrags das bemerkt? Aus der Abbildung geht hervor, dass, wenn beide Elektromagnete gleichzeitig mit Strom versorgt werden, sie in bestimmter Reihenfolge wirken.

Das ist entweder Zwei-gegen-Zwei oder Zwei-gegen-Eins – wenn man die Kaskadenlogik versteht, versteht man das auch

Der Elektromagnet ist in Normalzustand geladen. Erst wenn beide Elektromagnete gleichzeitig ihren Stromverlust erleben, öffnet sich die Ventilklappe. Das zeigt, dass diese beiden Elektromagneten parallel miteinander verbunden sind, Abbildung 1； Wenn eine der Elektromagneten den Stromverkehr verliert, funktioniert die Ventil – das bedeutet, dass die beiden Elektromagneten in Reihe geschaltet sind, siehe Abbildung 2 ； Die Elektromagneten sind normalerweise nicht unter Spannung. Wenn beide Elektromagnete gleichzeitig mit Strom versorgt werden, öffnet sich die Ventilklappe – das bedeutet, dass die beiden Elektromagneten in Reihe geschaltet sind. Wenn hingegen nur ein Elektromagnet mit Strom versorgt wird und die Ventilklappe sich öffnet, dann sind die beiden Elektromagneten parallel geschaltet

Zum Design der Doppelventile siehe Abschnitt 7.4.5 der Erläuterungen zu den Vorschriften in „GB/T 50770-2013 Richtlinien für das Design von Sicherheitssystemen in der Petrochemieindustrie“ – dort wird alles sehr klar erklärt. Die normative Auslegung ist die klarste.