Wiele osób nie zwraca uwagi na zawory 2-portowe, ponieważ są one często postrzegane jako proste urządzenia, które tylko otwierają się i zamykają, aby kontrolować dopływ płynu. Cóż, choć mechanicznie jest to prawdą, wybór optymalnego zaworu 2-portowego do danego zastosowania może mieć duże znaczenie, oszczędzając miejsce, wagę i, co najważniejsze, zużycie energii (w niektórych przypadkach nawet o 63%).
Eduardo Santamaria, Lider Grupy Sekcji Zaworów w Europejskim Centrum Technicznym SMC
STYCZEŃ 2024
Aby zoptymalizować wybór zaworu 2-portowego, należy najpierw rozważyć konkretne zastosowanie i rodzaj czynnika roboczego. W ogólnych zastosowaniach przemysłowych kontakt między wewnętrznymi ruchomymi częściami zaworu a czynnikiem nie jest szczególnie krytyczny (w przypadku stosowania z określonymi płynami), jednak odporność na warunki środowiskowe jest bardzo ważna, ponieważ zawory mogą być instalowane w środowiskach o wysokiej wilgotności. W takich przypadkach zawór taki jak seria JSX firmy SMC z cewką i korpusem ze stali nierdzewnej okaże się idealnym rozwiązaniem.
2-portowy zawór elektromagnetyczny SMC - Seria JSX z konstrukcją ze stali nierdzewnej i obudową o stopniu IP67
Wprowadzanie korzyści w życie
W zastosowaniach związanych z branżą life science takich jak produkcja urządzeń medycznych i farmaceutycznych konieczne jest unikanie zanieczyszczenia płynów, dlatego należy wybierać zawory o izolowanej strukturze i wykonane z tworzyw sztucznych. Zawory 2-portowe do zastosowań w branży life science muszą również oferować niski poziom generowania cząstek oraz małą objętość wewnętrzną i martwą.
Zawór elektromagnetyczny 2/3-portowy SMC do chemikaliów - Zawór odcinający ciecz serii LVM charakteryzujący się niskim zużyciem energii i małą objętością wewnętrzną
Zastosowania chemiczne, takie jak te związane z produkcją półprzewodników, również mają swój własny zestaw kryteriów, które wpływają na wybór zaworów 2-portowych. Płyny stosowane w tych aplikacjach mogą być bardzo agresywne, więc kompatybilność chemiczna staje się krytyczna. Konstrukcja zaworu musi zatem koncentrować się na zastosowaniu materiałów zapewniających wysoką odporność na korozję, takich jak PTFE lub super PFA. Redukcja powstawania mikro pęcherzyków, zanieczyszczeń płynów i wycieków to kolejne krytyczne czynniki dla tego typu zastosowań.
Zawór chemiczny SMC o wysokiej czystości - Seria LV z konstrukcją izolowaną od mediów i materiałami membrany i korpusu o wysokiej odporności na korozję
Ostatnim przykładem są zastosowania kolektorów pyłowych w sektorach takich jak spożywczy i cementowy, które wymagają zaworów o wysokim ciśnieniu szczytowym, co zwiększa skuteczność czyszczenia podzespołów filtracyjnych. Czyszczenie kolektorów pyłu odbywa się zazwyczaj przy użyciu sprężonego powietrza, wspomaganego przez zawory montowane w zbiornikach. Dlatego też stosowanie zaworów o niższym zużyciu powietrza niż inne (dla tego samego rozmiaru zaworu) może pomóc producentom urządzeń typu OEM zmniejszyć rozmiar zbiornika powietrza i obniżyć koszty produkcji dzięki mniejszemu zużyciu materiałów.
Zawór impulsowy SMC - Seria JSXFE charakteryzująca się wysokim ciśnieniem szczytowym i zmniejszonym zużyciem sprężonego powietrza dzięki szybkiemu czasowi reakcji
Wszystko w odpowiednim czasie
Zawory o wyższym szczytowym ciśnieniu wyjściowym i niskim zużyciu powietrza umożliwiają zmniejszenie rozmiaru zbiornika, pomagając zminimalizować czas cyklu. W jaki sposób? Cóż, zbiorniki w aplikacjach odpylających zwykle wyposażone są w wiele zaworów, które uruchamiają się sekwencyjnie. Wyższe szczytowe ciśnienie wyjściowe oznacza lepszą skuteczność czyszczenia filtra, co umożliwia skrócenie czasu uruchamiania zaworów. Efektem tej redukcji jest niższy spadek ciśnienia w zbiorniku, co w połączeniu z mniejszym rozmiarem zbiornika przyspiesza powrót zbiornika do pełnego ciśnienia roboczego. Może to być zaledwie kilka milisekund, ale niektóre aplikacje wymagają kilkudziesięciu zaworów, więc skrócenie całkowitego czasu czyszczenia może okazać się bardzo korzystne w dłuższej perspektywie, ponieważ potencjalnie możliwe jest wykonanie większej liczby cykli czyszczenia w ciągu dnia.
Kolejną korzyścią jest to, że każdy cykl czyszczenia elementu prowadzi do coraz mniejszego zapychania, pomagając wydłużyć żywotność elementu filtracyjnego, zmniejszyć wymagania konserwacyjne i zwiększyć produktywność.
Po określeniu typu zaworu na podstawie zastosowania nadszedł czas, aby zacząć analizować dodatkowe parametry, takie jak natężenie przepływu, różnica ciśnień, rozmiar kryzy, rozmiar zaworu, materiał korpusu i rodzaje materiału uszczelniającego oraz certyfikaty. W końcu prawidłowy dobór zaworu ma wpływ nie tylko na producenta sprzętu, ale także na użytkownika końcowego. Na przykład, chociaż wybór najbardziej kompaktowego rozmiaru zaworu potencjalnie pomaga zmniejszyć rozmiar i wagę urządzenia, wybór zaworu o niższym zużyciu energii zapewnia, że urządzenia są bardziej energooszczędne.
Usuń nieefektywność
Przeanalizujmy przykład: pralka przemysłowa. Przestrzeń na urządzenia zmniejsza się na całym świecie wraz ze wzrostem liczby ludności. Oczywistym sposobem na zmniejszenie rozmiarów urządzeń jest zastosowanie mniejszych komponentów, które oferują taką samą wydajność jak większe odpowiedniki. W przypadku zaworów 2-portowych koncepcja ta przekłada się na bardziej kompaktowe konstrukcje o wysokim natężeniu przepływu i specyfikacji różnicy ciśnień.
Na przykładzie dwóch zaworów 2-portowych SMC - serii JSX i JSXU (wersja energooszczędna) - widać, jakie korzyści może przynieść przemyślany dobór. Podczas gdy oba zawory oferują takie samo natężenie przepływu (Kv 0,45) i różnicę ciśnień (1 MPa), model JSXU jest około 10% mniejszy i około 24% lżejszy. Jednak największa różnica dotyczy zużycia energii, przy czym JSXU zapewnia oszczędność do 63% poprzez zmniejszenie mocy wymaganej do utrzymania zaworu. Ta zdolność pomaga kontrolować rachunki w erze wysokich cen energii i przyczynia się do globalnego zrównoważonego rozwoju.
2-portowe zawory elektromagnetyczne SMC - Seria JSX(U)
Dane techniczne zaczerpnięte z katalogu serii JSX (CAT.EUS70-56C)
Jeśli producenci OEM są w stanie sprostać wymaganiom klientów w zakresie kompaktowych wymiarów i efektywności energetycznej, pomaga to generować lojalność wobec marki i budować solidniejszy model biznesowy zapewniający długoterminowy sukces. Jeśli do tej pory wybór zaworów 2-portowych był czymś oczywistym, być może nadszedł czas, aby ponownie przemyśleć tę kwestię i skorzystać z korzyści dostępnych w SMC, aby dokonać bardziej przemyślanego wyboru produktu.
