Motorisiertes Ventil: Leitfaden für Auswahl, Anwendungen und Vorteile

Eine wirksame Flüssigkeitssteuerung ist heute in vielen Bereichen erforderlich, um sicherzustellen, dass Systeme ordnungsgemäß funktionieren. Dies zeigt sich in großen Öl- und Gaspipelines ebenso wie in Privathaushalten, wo Heizungen und Klimaanlagen von einer genauen und zuverlässigen Steuerung des Wasser- und Flüssigkeitsflusses abhängen. Früher waren manuelle Ventile der Standard, aber die Automatisierung machte motorisierte Ventile zu einer besseren Wahl. Motorisierte Ventile sind nicht nur Schalter; sie helfen bei der Steuerung von Flüssigkeiten auf vielfältige Weise und sind heute wichtige Bestandteile automatisierter Systeme.

Was ist ein motorisiertes Ventil?

Ein motorisiertes Ventil ist ein Gerät, das elektrische Antriebe verwendet, um ein Ventil in die vollständig geöffnete, geschlossene oder teilweise geöffnete Position zu bewegen. Im Gegensatz zu manuellen oder pneumatischen Ventilen verwenden motorisierte Ventile Elektrizität, um die zur Erfüllung ihrer Aufgaben erforderliche Kraft zu erzeugen. Sie drehen den Ventilschaft oder -teller im Ventilgehäuse, um den Flüssigkeitsstrom zu lenken. Da elektrische Energie in mechanische Energie umgewandelt werden kann, lassen sich motorisierte Ventile einfach in Systeme integrieren, die eine Fernsteuerung, Automatisierung oder Integration mit SPS oder DCS erfordern.

Wie funktionieren motorisierte Ventile?

Elektrische Stellantriebe können als die Kernkomponenten von motorisierten Armaturen betrachtet werden. Im Gehäuse des Stellantriebs befinden sich in der Regel ein Elektromotor, ein Untersetzungsgetriebe mit zugehörigem Kraftverstärker sowie Endschalter oder Bewegungs- und Kraftsensoren. Der Motor wird eingeschaltet, wenn der Ventilantrieb ein elektrisches Signal erhält. Die Drehbewegung des Motors wird über ein Getriebe auf die Abtriebswelle übertragen. Die Armaturenspindel ist mit der Abtriebswelle verbunden und kann sich daher drehen oder linear verschieben. Sie kann sich dann linear drehen oder verschieben, um zu öffnen, zu schließen oder in einer neutralen Position anzuhalten. Bei bestimmten Ausführungen kann die Aktion durch Umlegen eines Schalters ausgelöst werden. Einige Stellantriebe verfügen auch über einen automatischen Rückstellmechanismus mit Draht oder sogar mit zwei Drähten, was die Verdrahtung vereinfacht und sicherstellt, dass das Ventil bei Stromausfall oder Signaländerung in eine Standardposition zurückkehrt.

Stellantriebe können einfache Aktionen wie das vollständige Öffnen oder Schließen der Ventile ausführen. Hochentwickelte, fortschrittliche Stellantriebe ermöglichen eine größere Vielseitigkeit, einschließlich: präzise Steuerung (wie weit das Ventil auf der Grundlage eines Signals geöffnet wird) und Anzeige des aktuellen Status, Erkennung von Daten und intelligenten Problemen, Datenübertragung mit der Leitstelle und Empfang von Befehlen.

Haupttypen motorisierter Ventile

Die verschiedenen motorisierten Ventile haben unterschiedliche Verwendungszwecke. Sie unterscheiden sich in ihrer Bauweise, da eine Kombination aus verschiedenen Ventilkörpern, einschließlich Kunststoffventilen, und Elektromotoren verwendet wird, die für verschiedene Flüssigkeiten, Drücke, Temperaturen und Anwendungen ausgelegt sein können. Es gibt viele Arten von Elektroventilen, darunter:

• Motorisierter Kugelhahn: Ein motorisierter Kugelhahn zeichnet sich durch eine kompakte Größe aus, die sich leicht in Rohrleitungen einbauen lässt, und bietet einen geringen Durchflusswiderstand sowie eine gute Abdichtung. Er wird meist zum schnellen Absperren oder zum Durchleiten des Mediums in verschiedene Flussrichtungen verwendet. Stellantriebe mit Vierteldrehung sind Standard.
• Motorisierte Absperrklappe: Leichtes Gewicht, einfache Befestigung, geeignet für Rohre mit großem Durchmesser und niedrigem Druck. Wird für Ein/Aus-Funktionen oder Durchflussregelung verwendet. Häufig werden auch Vierteldrehantriebe verwendet.
• Motorisiertes Durchgangsventil: Die Steuerung der Flüssigkeit erfolgt durch Anheben oder Absenken einer Scheibe. Am besten geeignet, wenn eine präzise Durchflussregelung erforderlich ist. Hat einen relativ hohen Gegendruck. Normalerweise mit Dreh- oder Linearantrieben ausgestattet.
• Motorisiertes Schieberventil: Verwendet einen Schieber, der für eine vollständig geöffnete und eine vollständig geschlossene Position angehoben oder abgesenkt werden kann. Bietet einen geringen Durchflusswiderstand, lässt sich aber schlecht steuern. Langsames Ansprechverhalten. Geeignet für Rohrleitungen, die eine niedrige Schalthäufigkeit erfordern und einen ungehinderten Durchfluss benötigen. Üblicherweise mit Drehantrieben ausgestattet.
• Motorisiertes Regelventil: Diese Ventile sind für die Regelung von Durchfluss, Druck und Temperatur ausgelegt. Normalerweise sind sie mit einem intelligenten elektrischen Stellantrieb und einem V-Port-Kugelhahn oder einem speziell entwickelten Käfig für eine präzise Steuerung ausgestattet.

Im Folgenden finden Sie eine Übersicht über die wichtigsten motorisierten Ventiltypen:

Ventil Typ	Gemeinsamer Aktuatortyp	Hauptmerkmale	Typische Verwendungszwecke
Motorisierter Kugelhahn	Vierteldrehung	Schnell ein/aus, geringer Widerstand, gute Abdichtung	Absperrung, Strömungslenkung
Motorisierte Absperrklappe	Vierteldrehung	Leicht, große Abmessungen, einfache Installation	Ein/Aus, Steuerung, hoher Durchfluss
Motorisiertes Geradsitzventil	Multiturn/Linear	Präzise Steuerung, höherer Widerstand	Durchfluss-, Druck- und Temperaturregelung
Motorisierter Absperrschieber	Multiturn	Voller Durchfluss, niedriger Widerstand, langsam	Vollständig geöffnet/geschlossen, nicht häufig verwendet
Motorisiertes Steuerventil	Smart Vierteldrehung/Multidrehung	Präzise Steuerung, gute Einstellung	Prozessparameter (Durchfluss, Druck, Temperatur)

Typische Anwendungen von motorisierten Ventilen

Motorisierte Ventile werden in vielen Bereichen eingesetzt. Sie sind in fast allen Bereichen zu finden, die eine automatische Steuerung von Flüssigkeiten oder Fluiden erfordern. Sie sind so etwas wie die "Impulsregler" der modernen Industrien und Gebäude.

• Industrielle Automatisierung: Industrielle Bereiche wie Öl- und Gas-, Energie-, Metall- und Papierindustrie. Zur Steuerung des Durchflusses verschiedener Materialien, zur Änderung von Arbeitsabläufen in Prozessen und zur Notabschaltung. Sie sind entscheidend für die Handhabung großer Mengen von Medienströmen.
• HLK-Systeme: In großen Gebäuden sorgen Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagen (HVAC) für die Zirkulation von Warm- und Kaltwasser oder Dampf. Diese Systeme helfen bei der Steuerung von Energie und Temperatur in verschiedenen Zonen.
• Wasseraufbereitung: In Wasserwerken, Kläranlagen und Entsalzungsanlagen. Zur Steuerung von Durchfluss und Richtung von Rohwasser, behandeltem Wasser und Chemikalien. Dazu gehören Anwendungen für Trinkwasser und die Handhabung verschiedener Arten von Medienströmen.
• Lebensmittel und Getränke: Muss Gesundheitsvorschriften erfüllen. Zur Kontrolle von Flüssigkeiten und Gasen bei der Herstellung von Lebensmitteln und Getränken.
• Gebäudeautomatisierung: In intelligenten Gebäuden. Wird zur Überwachung und automatischen Verwaltung von Wasserversorgung, Entwässerung, Brandschutz und Klimaanlagen verwendet. Dies umfasst auch Szenarien für den Heimgebrauch.
• Andere Verwendungszwecke: Wird auch häufig in der Medizin, auf Schiffen, in der Leichtindustrie und zur Bewässerung von landwirtschaftlichen Betrieben verwendet, sogar bei Anwendungen mit Salzwasser.

Vorteile des Einsatzes motorisierter Ventile

Die Entscheidung für motorisierte Ventile anstelle von manuellen oder pneumatischen Ventilen erfolgt in der Regel aus Gründen der Effizienz, der exakten Steuerung, der Sicherheit und des Preises. Dies ist ein großer Vorteil.

Erstens sind die Automatisierung und die Fernsteuerung die größten Vorteile. Menschen müssen nicht vor Ort sein, um sie zu bedienen. Sie können über ein Kontrollsystem geöffnet, geschlossen oder eingestellt werden. Dies ist besonders wichtig an gefährlichen Orten, hoch oben, unter der Erde oder weit entfernt vom Kontrollraum. Es ist, als würde man dem Rohrsystem ein intelligentes "Gehirn" geben. Es kann auf der Grundlage festgelegter Pläne oder von Echtzeitinformationen selbständig handeln. Zu den wichtigsten Vorteilen gehört auch die Fähigkeit, ein echtes Notfallszenario mit einer schnellen und zuverlässigen Absperrung zu bewältigen.

Zweitens können motorisierte Ventile eine sehr präzise Steuerung ermöglichen. Vor allem motorisierte Ventile des Typs Steuerung. Sie können auf der Grundlage eines Signals (z. B. 4-20 mA) genau steuern, wie weit das Ventil geöffnet ist. Dies ermöglicht eine Feinsteuerung von Dingen wie Durchfluss und Druck. Viele komplexe Prozesse erfordern dies, was oft zu höheren Durchflussraten führt.

Außerdem sind motorisierte Ventile in der Regel einfacher zu installieren und zu warten (im Vergleich zu komplexen hydraulischen Systemen). Und sie brauchen nicht viel von der Außenwelt (nur Strom). Sie benötigen keine Druckluftquelle und keine Leitungen wie pneumatische Ventile. Das bedeutet weniger Leckstellen und weniger Energieverbrauch.

Aus Kostensicht mögen die ersten Kosten höher sein als bei manuellen Ventilen. Aber motorisierte Ventile bringen mit der Zeit große Einsparungen. Sie senken die Arbeitskosten und sorgen dafür, dass die Systeme besser laufen, und die genaue Steuerung hilft, Energie und Material zu sparen.

Die Auswahl des richtigen Motorventils

Die Wahl des richtigen Motorventils ist ein schrittweiser Prozess. Man muss an viele Dinge denken. Es ist wie die Wahl des besten "Herzens" für eine komplexe Maschine.

Die Details des Prozesses kennen

Zunächst müssen Sie über das Medium Bescheid wissen (um was es sich handelt, ob es Korrosion oder Verschleiß verursachen kann - z. B. wenn es sich um ein korrosives Medium handelt), über die Arbeitstemperatur, den Arbeitsdruck und wie viel Durchfluss oder Regelung benötigt wird. Diese Details entscheiden direkt über den Werkstoff des Ventilgehäuses, das Dichtungsmaterial, die Druckklasse und den Ventiltyp.

Ventiltyp und Anschluss wählen

Abhängig von der Aufgabe des Ventils (Absperren, Regeln, Durchfluss) und den Rohrleitungsbedingungen wählen Sie den richtigen Gehäusetyp (Kugel, Klappe, Durchgang usw.) und die Anschlussart (Flansch, Gewinde, Schweißnaht, Schelle usw.).

Entscheiden Sie über den Bedarf an Aktuatoren

Überlegen Sie, wie Sie ihn steuern wollen (ein/aus, Steuerung, intelligent), die Stromquelle (z. B. wenn Gleichspannung erforderlich ist), die Art des Steuersignals für den Aktuator (digital, analog), wie viel Kraft benötigt wird und ob er einen besonderen Schutz benötigt, z. B. gegen Explosionen oder Wasser.

Denken Sie an Umwelt und Zertifikate

Berücksichtigen Sie den Ort, an dem das Gerät installiert wird (Temperatur, Feuchtigkeit, korrosive Gase usw.). Prüfen Sie auch, welche Zertifikate für das Projekt oder die Branche erforderlich sind (wie CE, RoHS, SIL, FDA). In anspruchsvollen Umgebungen ist Edelstahl oft das bevorzugte Material, da es das am häufigsten verwendete Metall für Langlebigkeit und Korrosionsbeständigkeit ist. Wichtig ist auch, dass die Ventile für einen breiten Spannungs- und Temperaturbereich geeignet sind.

Prüfen Sie die Fähigkeit und den Service des Lieferanten

Abgesehen vom Produkt kommt es auf die Fähigkeiten des Anbieters, seine Erfahrung, seine Reaktionsschnelligkeit und seine Unterstützung nach dem Kauf an. Die Auswahl eines Lieferanten ist sehr wichtig. Ein zuverlässiger Lieferant kann mehr bieten als nur die Waren, die er verkauft. Er hilft und leitet Sie mit seinem Wissen an.

VINCER zum Beispiel entwickelt seit über zehn Jahren automatische Ventillösungen. Der Schwerpunkt liegt auf motorisierten und pneumatischen Ventilen, einschließlich der beliebten Magnetventile, elektrischen Kugelhähne, Durchgangsventile, manuellen Kugelhähne sowie anderer Ventiltypen und Zubehörteile, mit dem Ziel, alles aus einer Hand zu liefern. Die Produkte von VINCER sind CE-, RoHS-, SIL- und FDA-zertifiziert, und das Unternehmen ist ISO9001-zertifiziert, was sein Engagement für Qualität und die Einhaltung internationaler Standards unterstreicht. VINCER verfügt über eine Vielzahl von Projektbeispielen und ein Team von erfahrenen Ingenieuren. Sie verwenden eine detaillierte Analyse, die auf acht Dimensionen basiert, um die Kundenbedürfnisse zu verstehen: Analyse des Mediums, Temperaturanalyse, Analyse des Mediendrucks, Bestimmung des Anschlussstandards, Steuerungsmethode (manuell/elektrisch/pneumatisch), Materialanforderungen, Öffnungs-/Schließzeit des Mediums. Diese Arbeitsweise ermöglicht es ihnen, die besten und genauesten Lösungen zu finden. Sie bieten einen schnellen Service, indem sie innerhalb von 24 Stunden Angebote und innerhalb von 48 Stunden erste Pläne für verschiedene Produkte erstellen. So können die Kunden die gewünschten Informationen ohne Verzögerung finden. Wenn Sie ein Problem mit einem Produkt haben, wird das Team nachforschen und Lösungen anbieten. Sie können auch kostenlose Ersatzteile anbieten und per Telefon oder Video Hilfestellung leisten. Mit dieser Art von Unterstützung laufen die Projekte reibungslos und es gibt weniger Ausfallzeiten. Darüber hinaus sind sie kostengünstiger als einige internationale Marken. So kommen die Kunden in den Genuss hochwertiger und zuverlässiger Ventile zu einem niedrigeren Preis.

Installations- und Wartungspraktiken

Der korrekte Einbau des Ventils und seine regelmäßige Pflege sind der Schlüssel zu einer langen Lebensdauer eines motorisierten Ventils.

Einrichtung

• Befolgen Sie das Handbuch: Halten Sie sich genau an die Anweisungen des Herstellers.
• Rohre prüfen: Vergewissern Sie sich, dass die Rohre sauber sind, keine Abfälle enthalten und gut ausgerichtet sind. Dies verhindert, dass Spannungen in den Rohren das Ventil beschädigen.
• Richtung überprüfen: Achten Sie auf die Durchflussrichtungsmarkierung auf dem Ventilgehäuse (falls vorhanden).
• Richtig verdrahten: Schließen Sie die Strom- und Steuerkabel entsprechend dem Schaltplan des Stellantriebs an. Stellen Sie sicher, dass das Erdungskabel richtig angeschlossen ist.
• Test per Hand: Bevor Sie den Strom einschalten, ist es in der Regel sinnvoll, mit dem manuellen Teil zu testen, ob sich das Ventil reibungslos öffnet und schließt.

Wartung

• Regelmäßig prüfen: Sehen Sie sich das Ventil und den Stellantrieb an. Prüfen Sie, ob Teile locker sind oder Dichtungen undicht sind.
• Schmieren: Fetten Sie die beweglichen Teile des Stellantriebs wie vom Hersteller empfohlen.
• Testfunktion: Testen Sie das Öffnen, Schließen oder Einstellen regelmäßig, um sicherzustellen, dass es richtig funktioniert.
• Probleme beheben: Wenn etwas nicht normal ist, sehen Sie sich den Leitfaden zur Problembehebung an oder wenden Sie sich an den Lieferanten (z. B. das erfahrene Ingenieurteam von VINCER), um das Problem zu finden und zu beheben. VINCER versucht, spätere Probleme zu vermeiden, indem es frühzeitig gute Pläne vorlegt. Wenn es ein Produktproblem gibt, prüft das Team und bietet Lösungen an. Sie sorgen dafür, dass das Problem behoben wird. Sie können sogar kostenlose Ersatzteile und Hilfe per Telefon oder Video anbieten.

Zukünftige Trends bei motorisierten Ventilen

Die Technologie für motorisierte Ventile wird immer besser. In Zukunft werden sie intelligenter und besser vernetzt sein und besser funktionieren.

• Weitere intelligente Funktionen: Fügen Sie mehr Sensoren und Kommunikationsteile hinzu. Dies ermöglicht eine bessere Überwachung des Status, die Vorhersage, wann Dinge repariert werden müssen, und das Auffinden von Problemen aus der Ferne.
• Bessere Netzwerkverbindung: Bessere Verbindung mit dem industriellen Internet der Dinge (IIoT) und intelligenten Fabriksystemen. Dies ermöglicht die gemeinsame Nutzung von Daten und die Zusammenarbeit.
• Kleiner und modular: Stellantriebe und Ventile werden kleiner sein und aus Teilen bestehen. Dadurch sind sie leichter zu installieren und auszutauschen.
• Weniger Energie verbrauchen: Entwickeln Sie Motoren und Steuerprogramme, die weniger Strom verbrauchen.
• Verwendung neuer Materialien: Verwendung neuer Materialien, die besser gegen Korrosion, Verschleiß und große Hitze geschützt sind. Dadurch können sie an mehr Orten eingesetzt werden.

Schlussfolgerung

Die automatische Steuerung von Flüssigkeiten wird durch den Einsatz von motorisierten Ventilen ermöglicht. Sie werden heute immer häufiger in der Industrie und im täglichen Leben eingesetzt, weil sie automatisieren, präzise steuern und aus der Ferne verwaltet werden können. Sie sollten die verschiedenen Arten von Motorventilen und ihre Funktionsweise kennen, um das richtige Ventil auszuwählen. Sie sollten auch bedenken, was der Computer für Sie tun soll. Wenn Sie sie richtig einrichten und warten, werden sie lange Zeit halten. Mit besserer Technologie werden motorisierte Ventile immer intelligenter und effizienter. Sie sind vergleichbar mit den intelligenten Zellen in der Welt der Automatisierung. Sie werden neue Konzepte einführen und bei der Steuerung von Flüssigkeiten in vielen Bereichen helfen. Wenn Sie sich für VINCER entscheiden, der über das Wissen und die Fähigkeiten verfügt, einen hervorragenden Service zu bieten, werden Sie bei der automatischen Steuerung von Flüssigkeiten erfolgreich sein.