Kraftstoff-, Öl-, Gas- und Propan-Magnetventile

Magnetventile, die in Öl- und Gasanwendungen eingesetzt werden, dienen der Steuerung von Heizgas, flüssigem Propan und anderen Heizölsorten, die in Verbrennungsanwendungen wie Industriekesseln, Öfen, Verbrennungsanlagen und Öfen verwendet werden. Das Ventil kann die Gas- oder Ölversorgung aus der Ferne absperren. Typische Magnetventile für Gas, Kraftstoff, Öl und Propan sind in den Ausführungen 2-Wege stromlos geschlossen, 2-Wege stromlos offen, 3-Wege stromlos geschlossen, 3-Wege stromlos offen und 3-Wege-Universalfunktion mit direkt wirkender, servopilotgesteuerter oder pilotgesteuerter Betätigung erhältlich.

In diesem Artikel werden die Merkmale von Magnetventilen erörtert, die sie für den Einsatz in rauen Umgebungen geeignet machen, sowie die Auswahl der Ventilwerkstoffe und andere Auswahlkriterien.

Magnetventile für Kraftstoff, Öl, Gas und Propan

Ein Magnetventil ist ein elektromechanisches Ventil, das zur Steuerung des Durchflusses von Flüssigkeiten oder Gasen verwendet wird. Diese Ventile haben aufgrund des Vorhandenseins von Steuerkreisen sehr kurze Reaktionszeiten und werden häufig in Kraftstoffeinspritzdüsen eingesetzt. In Autogasanlagen werden verschiedene Kategorien von Ventilen wie Absperr- und Filterverschlussventile verwendet, die mit Strom oder Vakuum betrieben werden können. Bi-Fuel-Systeme verwenden in der Regel Absperrventile.

Vorteile von magnetischen Absperrventilen

In der Vergangenheit wurden pneumatisch gesteuerte Absperrventile in Brennern von Prozesswärmeanlagen eingesetzt. Diese Ventileinheiten benötigen jedoch Vorsteuerventile zur Steuerung und erfordern zusätzliche Geräte und Rohrleitungen, was die Gesamtkosten erhöht. Außerdem stoßen die pneumatischen Ventile während des Betriebs Methangas in die Atmosphäre aus.

Aufgrund des relativ hohen Stromverbrauchs und der Unfähigkeit, eine große Bandbreite an Arbeitsdrücken zu bewältigen, waren diese Ventile für abgelegene Pipeline- oder Tankstandorte nicht geeignet. Außerdem entsprachen die meisten installierten Systeme mit älteren Ventiltechnologien nicht den aktuellen Sicherheitsvorschriften.

Nachfolgend sind die Vorteile von Magnetventilen für Brennstoffanwendungen in einem Prozessheizungssystem aufgeführt:

• Längere Lebensdauer und höhere Zuverlässigkeit in rauen Umgebungen.
• Weniger unterstützende Ausrüstung und ein geringerer Wartungsaufwand führen zu niedrigeren Lebenszykluskosten.
• Weniger Energieverbrauch und längere Betriebszeit der Geräte.
• Umweltfreundlich, da kein Gas in die Atmosphäre entweicht.
• Einhaltung der geltenden Sicherheitsvorschriften.

Brennstoff, Öl, Gas und Propan

Brennstoff ist ein Stoff, der verbrannt wird, um Wärmeenergie zu erzeugen. Brennstoffe können in feste, flüssige und gasförmige Typen unterteilt werden. Typische Beispiele für Kraftstoffe sind:

• Fest: Kohle, Holz
• Flüssigkeit: Benzin, Diesel, Kerosin
• Gas Erdgas, Wasserstoff, Biogas

Erdöl ist ein auf der Erdoberfläche vorkommender Brennstoff, aus dem Erdölprodukte wie Diesel, Kerosin (oder Paraffin) und viele andere chemische Stoffe gewonnen werden können. Diese Öle werden als Brennstoffe in Fahrzeugen, Heizungen und anderen Geräten verwendet. Propan ist ein umweltfreundliches Nebenprodukt der heimischen Erdgasverarbeitung oder der Rohölraffination. Es wird auch als Flüssiggas (LPG) bezeichnet, wobei das Gas in der Regel komprimiert und als Flüssigkeit gelagert wird. Brennstoff ist also eine breite Gruppe, die verschiedene Öle, feste Stoffe und Gase umfasst, die sich zur Verbrennung eignen.

Auswahl der Materialien

Es ist wichtig, geeignete Materialien für die in der Anwendung verwendeten Medien auszuwählen. Weitere Informationen finden Sie in unserer Tabelle mit den Werkstoffen für das Magnetventilgehäuse, den Dichtungswerkstoffen und der allgemeinen chemischen Verträglichkeit.

Brenngas

Um eine maximale Lebensdauer und Leistung des Ventils zu gewährleisten, sollten Sie Materialien wie Messing, Aluminium, Stahl oder Gusseisen für das Gehäuse und Nitrilgummi für die Dichtung wählen.

Heizöl

In einem Heizölsystem muss die jeweilige Flüssigkeitstemperatur berücksichtigt werden, da sich die Viskosität mit der Temperatur ändert. Außerdem sollten der maximale und minimale Betriebsdruck der Flüssigkeit und der erforderliche Kv-Wert berücksichtigt werden. Ein Magnetventil mit Messinggehäuse und FKM-Dichtung ist eine akzeptable Wahl für die maximale Arbeitseffizienz des Ventils. FKM bietet ein ausgewogenes Verhältnis von Materialverträglichkeit und langer Lebensdauer.

Erdgas und Propangas

Erdgas und Propan sind mit Messing, Aluminium, Gusseisen oder Stahl für das Gehäuse und Nitrilkautschuk als Dichtungsmaterial für das Ventil kompatibel. Das Ventil arbeitet mit einem breiten Druckbereich für das Medium von sehr niedrig bis sehr hoch (typischerweise 30 psi oder höher). Wenn in der Anwendung extreme Betriebstemperaturen auftreten, muss das Ventil entsprechend ausgelegt werden. Sehr niedrige Umgebungstemperaturen (z. B.^{400 °C}) erfordern spezielle Elastomere für eine leckagefreie Abdichtung. Bei hohen Umgebungstemperaturen ist für einen ordnungsgemäßen Betrieb eine Spulenisolierung der Klasse H erforderlich.

Kriterien für die Auswahl

Beachten Sie die folgenden Faktoren, um die richtige technische und kommerzielle Wahl zu treffen:

1. Auswahl der Materialien: Die Auswahl der Werkstoffe für die jeweilige Anwendung einer Armatur ist das wichtigste Auswahlkriterium.
2. Explosionsgeschützt Da das im Magnetventil verwendete Kraftstoffmedium leicht brennbar ist, muss ausreichend darauf geachtet werden, dass keine Funken in der Spule oder im Gehäuse entstehen können. Die Spule oder das Gehäuse des Ventils muss ausdrücklich so beschaffen sein, dass eine vom Ventil ausgehende Explosion verhindert wird. Es gibt verschiedene Normen zur Klassifizierung von Geräten für gefährliche Umgebungen wie NEMA (National Electrical Equipment Manufacturers Association (USA), ATEX (Atmosphères Explosibles (EU) und IEC Ex (International Electrotechnical Commission Explosive (global)). Achten Sie beim Kauf eines Ventils für den Umgang mit explosiven Brennstoffen auf die Kennzeichnung einer dieser Normen auf dem Ventil.
3. Die Anzahl der Wege: Ein Magnetventil wird gewöhnlich als 2/2-Ventil oder 3/2-Ventil bezeichnet. Ein Ventil mit der Bezeichnung a/b hat 'a' Anzahl von Anschlüssen und 'b' Anzahl von Anschlusszuständen. Ein 2/2-Ventil hat zum Beispiel zwei Anschlüsse (Einlass- und Auslassöffnung) und zwei Stellungen (offen und geschlossen). Ein 3/2-Wege-Ventil hat drei Anschlüsse und zwei Stellungen. Weitere Informationen finden Sie in unserem Artikel über die Grundlagen von Magnetventilen .
4. Umschaltfunktion: Je nach Schaltfunktion kann ein Magnetventil normal offen (NO) oder normal geschlossen (NC) sein. Ein stromlos geschlossenes Magnetventil ist im stromlosen Zustand geschlossen, so dass kein Medium hindurchfließen kann. Ein stromlos offenes Magnetventil ist im stromlosen Zustand geöffnet, so dass das Medium durchfließen kann. Ein stromlos geöffnetes Magnetventil ist ideal für Anwendungen, bei denen das Ventil über einen längeren Zeitraum geöffnet sein muss, da es dann energieeffizienter ist. Lesen Sie unseren Artikel über stromlos offene und stromlos geschlossene Magnetventile, um mehr über deren Funktionsweise zu erfahren.
5. Größe der Verbindung Die Magnetventile sind mit einer Vielzahl von Druckstufen, Durchflussraten und Düsengrößen erhältlich. Die Öffnungsgröße bestimmt den Durchfluss der Flüssigkeit; wählen Sie daher die Größe entsprechend den Angaben des Ventilherstellers aus. Der Kv-Wert misst den Durchfluss durch ein Ventil bei einem bestimmten Medium und Druckabfall. Wenn die Eigenschaften des Mediums, der Druckabfall und die gewünschte Durchflussmenge bekannt sind, kann der minimal erforderliche Kv-Wert für das Ventil berechnet werden. Für Flüssigkeiten und Gase gelten unterschiedliche Formeln. Verwenden Sie unseren Kv-Rechner, um den Kv-Wert der betreffenden Flüssigkeit zu berechnen und ein geeignetes Ventil auszuwählen.
6. Art der Verbindung: Das Ventil kann auf verschiedene Weise mit den Ein- und Auslassrohren verbunden werden, z. B. durch Gewinde-, Flansch- oder Schweißverbindungen.
   1. Mit Gewinde Diese Rohrverbindungen sind eines der ältesten Verfahren zur Verbindung von Rohrsystemen. Es gibt zwei Arten von Gewindeanschlüssen: Außen- und Innengewinde. Außengewinde befinden sich an der Außenfläche von Rohren oder Formstücken, Innengewinde an der Innenseite.
   2. Geflanscht Eine Flanschverbindung ist eine Kombination aus Schrauben, Dichtungen und Rohrflanschen, und die Verbindung ist nicht dauerhaft.
   3. Geschweißt: Das Rohrende wird durch Hitzeeinwirkung mit der Ventilöffnung zu einer Schweißverbindung verschmolzen.
7. Arbeitsdruck und Reaktionszeit: Der maximale Betriebsdruck des ein- und ausgehenden Medienstroms zum Ventil sollte berücksichtigt werden, und es sollte ein Ventil gewählt werden, das für diesen Bereich am besten geeignet ist. Vorgesteuerte Magnetventile werden zur Regelung des Durchflusses von Benzin und anderen brennbaren Kraftstoffen in abgelegenen Gebieten aus Gründen der Personensicherheit eingesetzt. Indirekt betätigte Magnetventile benötigen zur Funktion eine Druckdifferenz (ca. 0,3 - 3,5 bar). Die Ansprechzeit eines Magnetventils ist definiert als die Zeit, die ein Ventil benötigt, um von einer offenen in eine geschlossene Stellung oder umgekehrt zu gelangen. DieReaktionszeit ist entscheidend für Absperrmagnetventile, die mit brennbaren Kraftstoffen und Ölen arbeiten. Direkt betätigte Magnetventile haben eine Reaktionszeit von etwa 30 ms, während die Reaktionszeit von indirekt betätigten Magnetventilen bis zu 1000 ms oder mehr betragen kann. Die Reaktionszeit des Ventils variiert je nach Hersteller und Betriebsart; daher ist es wichtig, den Wert bei der Auswahl eines Magnetventils für die Öl- und Gasindustrie abzuschätzen.
8. Flüssigkeitstemperatur und Umgebungstemperatur: Vergewissern Sie sich, dass die Ventilwerkstoffe den Mindest- und Höchsttemperaturanforderungen der jeweiligen Anwendung standhalten. Die meisten Ventile sind für eine Mindestbetriebstemperatur von ^-400°C ausgelegt und können daher in extrem kalten Klimazonen im Freien installiert werden. Das Ventil kann in jeder beliebigen Position montiert werden, ohne dass die Funktion beeinträchtigt wird; es wird jedoch bevorzugt, das Ventil vertikal mit der Spule nach oben zu montieren. Die Berücksichtigung der Temperatur ist ebenfalls wichtig für die Bestimmung der Ventilkapazität, da sie die Viskosität und den Durchfluss der Flüssigkeit beeinflusst.
9. Stromversorgung des Magneten: Magnetventile können mit Wechsel- oder Gleichspannungen arbeiten. Lesen Sie unseren Artikel über die Auswahl einer AC- oder DC-Spule für ein Magnetventil, um weitere Informationen zu erhalten.
10. Zulassungen: Stellen Sie sicher, dass das Ventil je nach Anwendung entsprechend zertifiziert ist.
11. Schutzgrad: Vergewissern Sie sich, dass das Ventil die entsprechende IP-Schutzart zum Schutz vor Staub, Flüssigkeit, Feuchtigkeit und Berührung aufweist. Dies ist besonders wichtig, wenn das Ventil in rauen Industrieumgebungen für den Fernbetrieb installiert wird.

Anwendungen

1. Kraftstoff und Öl: Ein proportionales Benzinabgabe-Magnetventil kann einen schwankenden Benzindurchfluss proportional zum Steuereingangssignal steuern und wird häufig für Mischanwendungen verwendet. Ein stromlos geschlossenes Benzinabgabeventil wird in Zapfsäulen verwendet. Außerdem können diese Ventile für die Ein-Aus-Regelung von Heizölen in industriellen und gewerblichen Ölbrennern, Öfen und Backöfen verwendet werden.
2. Erdgas: Fahrzeuge, die mit Erdgas betrieben werden, verwenden Magnetventile, um den Gasfluss in die Zylinder des Motors zu steuern.
3. Propan: Magnetventile werden in Gabelstaplern verwendet, die mit Propan betrieben werden.