Leitfaden für Hochdruck-Magnetventile: Auswahl, Nennwerte und Zuverlässigkeit

Ein Kältetechnikunternehmen bestellte einmal eine Reihe von Magnetventilen für die Auslassleitung einer R-410A-Kondensationseinheit. Der Ventilkörper war für 45 bar ausgelegt, was bei einem System, das nie über 30 bar lief, großzügig aussah. Innerhalb von zwei Monaten begannen die Ventile zu lecken. Der Körper war nie das Problem. Die Buna-N-Dichtung war es, weil das Abgas auf diesem Gestell regelmäßig 105 Grad Celsius erreichte und diese Dichtung nur bis etwa 90 °C angenehm war.

Hier ist die Kurzversion vor dem Detail. Ein Hochdruck-Magnetventil ist eine Systemkomponente und keine Katalognummer. Die Druckangabe auf dem Etikett ist nur dann sinnvoll, wenn das Dichtungsmaterial, die Spulenklasse, die Medientemperatur und die maximale Öffnungsdifferenz alle den Bedingungen entsprechen, denen das Ventil tatsächlich gerecht wird. Wenn Sie eines davon verpassen, fällt das Ventil aus, lange bevor irgendjemand seinen Nenndruck erreicht.

Was Hochdruck in einem Magnetventil bedeutet

Die Lieferanten teilen keinen offiziellen Grenzwert für den Begriff „Hochdruck-Magnetventil“. Die praktischen Bandbreiten, die in der Kältetechnik, der Kfz-Klimaanlage und bei Arbeiten in der Leichtindustrie verwendet werden, sind jedoch einigermaßen konsistent und es lohnt sich, sie zu kennen, bevor Sie Angebote vergleichen.

Daraus ergeben sich zwei Dinge. Erstens kann die gleiche Ventilnenngröße je nach Gehäuse, Dichtung und Spule in zwei verschiedenen Bändern sitzen. Zweitens ist ein Hochdruck-Magnetventil nicht automatisch für eine Niederdruckleitung geeignet, da Hochdruckkörper häufig steifere Federn und kleinere wirksame Öffnungen verwenden, was die Durchflusskapazität beeinträchtigt.

Bei der Kühlung und Fahrzeugklimatisierung findet die meiste Arbeit zwischen 21 und 60 bar statt. Hier sind auch die Druckbänder eines Lieferanten von größter Bedeutung, da sich ein Gehäuse, ein Dichtungssatz und eine Spule, die auf dasselbe Band abgestimmt sind, über Jahre hinweg vorhersehbar verhalten.

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Die drei Druckzahlen hinter jeder Bewertung

Wenn in einem Datenblatt eine einzelne Druckzahl aufgeführt ist, fragen Sie, um welche der drei es sich handelt.

• Der maximale Arbeitsdruck (MWP) ist der höchste Druck, den das Ventil kontinuierlich halten und bei dem es betrieben werden soll.
• Ein Prüfdruck, normalerweise das 1,5-fache MWP, wird kurzzeitig angelegt, um zu bestätigen, dass sich das Gehäuse und die Dichtungen nicht verformen oder undicht sind.
• Der Berstdruck, der normalerweise das Drei- bis Vierfache des MWP beträgt, ist der Punkt, an dem der Körper selbst versagt. Es handelt sich um eine Sicherheitsmarge, nicht um eine Betriebsbedingung.

Entscheidungen zur Größenbestimmung sollten anhand des maximalen Arbeitsdrucks und der angewendeten Temperaturkorrektur getroffen werden. Ein für 50 bar bei 20 Grad Celsius ausgelegtes Ventil darf bei 80 Grad Celsius nur für 40 bar ausgelegt sein, da sowohl die Elastomerhärte als auch die Spulenisolierung mit steigender Temperatur abnehmen. Diese Derating-Kurve ist die Zeile, die in den meisten Datenblättern am häufigsten ignoriert wird.

Dichtungsmaterial und Temperatur entscheiden über die Lebensdauer

Bei der Auswahl der Dichtung entscheidet sich die Spezifikation des Hochdruckventils. Vier Materialien decken die meisten Kühl- und Automobilarbeiten ab.

• NBR verträgt die meisten gängigen Kältemittel und Mineralöle bis etwa 90 Grad Celsius. Fein bei Flüssigkeitslinien, marginal bei Ausfluss.
• HNBR erhöht die Hitze- und Ölbeständigkeit und ist bis etwa 120 Grad Celsius einsetzbar, was es zu einem häufigen Upgrade für Heißgasleitungen macht.
• EPDM ist stark gegen Wasser, Dampf und Glykole, für Mineralölkreisläufe jedoch weniger geeignet.
• PTFE und FKM bieten eine breite chemische Beständigkeit und höhere Temperaturgrenzen bei höheren Stückkosten.

Medien sind genauso wichtig wie die Temperatur. PAG- und POE-Öle, die in Automobil- und modernen Kühlsystemen verwendet werden, greifen einige Elastomere an, die Mineralöl problemlos vertragen. Wenn das Ventil POE-Öl sieht, bestätigen Sie die Kompatibilität mit dem Dichtungslieferanten, anstatt davon auszugehen, dass eine Allzweckdichtung hält.

Spulenspannung, Klasse und Öffnungsdifferential

Auf der elektrischen Seite entscheiden drei Zahlen darüber, ob das Ventil unter Druck tatsächlich öffnet.

Der maximale Öffnungsdruckunterschied, meist abgekürzt MOPD, ist der größte Druckunterschied am Ventil, bei dem die Spule noch den Kolben ziehen oder den Kolben anheben kann. Ein Ventil mit einer 16-mm-Öffnung und einer kleinen Spule kann einen MOPD von 6 bar haben, obwohl das Gehäuse für 40 bar ausgelegt ist. Montieren Sie es an eine Druckleitung mit einem 20-bar-Differenzial und es summt dort.

Spulenspannung und Isolationsklasse sind die anderen beiden. Gängige Optionen sind 24 V, 110 V und 220 V Wechselstrom für stationäre Geräte und 12 V oder 24 V Gleichstrom für mobile Systeme. Die Isolierung der Klasse F erlaubt eine Wicklungstemperatur von 155 Grad Celsius und die Klasse H erlaubt 180 Grad Celsius. Die Umgebungswärme in einem Technikraum erhöht die Wicklungstemperatur, daher ist Klasse H in heißen Räumen eine sinnvolle Wahl.

Wo Hochdruckventile in einem Kreislauf sitzen

In einem Kühlkreislauf sind Hochdruck-Magnetventile an drei Stellen vorhanden.

1. Flüssigkeitsleitung, um den Verdampfer abzupumpen und die Flüssigkeitszufuhr während der Abtauung oder Wartung zu isolieren.
2. Entladungs- und Heißgasleitungen zur Steuerung des Heißgasbypasses, der Heißgasabtauung und der Leistungsregelung.
3. Sammel- und Ölrücklaufleitungen zur Steuerung des Druckausgleichs und der Ölbewegung bei größeren Racks.

In diesen Positionen sind Wegeventile üblich. Viele Konstruktionen halten den Druck nur in einer Richtung aufrecht. Wenn man sie also verkehrt herum anbringt, sieht das Ventil wie ein Leck aus, obwohl es tatsächlich genau das tut, wofür es gebaut wurde.

Für Flüssigkeitsleitungen in der gewerblichen Kühlung sorgt eine vorgesteuerte Kolbenkonstruktion für ein gutes Gleichgewicht zwischen großer Öffnung und mäßiger Spulenkraft. Ein kleiner Vorsteuermagnet steuert einen Kolben, der den schweren Hub übernimmt, sodass die Spule eine angemessene Größe behält, während das Ventil bei einem hohen Differential noch öffnet.

EVR-Magnetventil EVR-Magnetventils are key components in refrigeration and air conditioning, controlling the flow of refrigerant through electromagnetic induction. Available in direc... Produkt anzeigen →

Die Klimatisierung von Kraftfahrzeugen folgt einem anderen Muster. Der Systemdruck in R-134a- und R-1234yf-Personenkraftwagen liegt normalerweise zwischen 12 und 25 bar, aber CO2-Systeme mit R-744 arbeiten bei 100 bar und mehr, was die Ventilkörper in den sehr hohen Belastungsbereich drückt. Diese Systeme erfordern hochfeste Körper und Dichtungen, die für Druck- und schnelle Temperaturschwankungen ausgelegt sind.

Spezifikationsfehler, die zu wiederholten Fehlern führen

Die meisten Garantieansprüche für Hochdruck-Magnetventile beruhen auf einer kleinen Anzahl von Fehlern.

• Geben Sie nur den maximalen Arbeitsdruck an und ignorieren Sie die Leistungsminderungskurve.
• Auswahl eines Ventils, dessen MOPD niedriger ist als die Differenz, der es im Betrieb ausgesetzt ist.
• Angenommen, eine Dichtung, die Mineralöl verarbeiten kann, kann auch POE- oder PAG-Öl verarbeiten.
• Mischen Sie metrische und zöllige Anschlussgrößen oder bestellen Sie ODF, wenn das Rohr bördelt.
• Ignorieren Sie den Druckabfall bei Nenndurchfluss, der sich später als verlorene Kühlleistung zeigt.
• Vergessen Sie, dass viele Hochdruckventile gerichtet sind.
• Vor Ort eine Spule mit der falschen Spannung einbauen, um eine Maschine zum Laufen zu bringen, und sie dann nie reparieren.

Eine Auswahl-Checkliste, die Sie an einen Lieferanten senden können

Eine vollständige Anfrage erspart wochenlange Korrespondenz. Die folgenden Parameter ändern die Teilenummer.

Testen und Verifizieren, bevor Sie sich verpflichten

Fragen Sie, was der Lieferant testet und welchen Anteil an der Produktion hat. Zu einem sinnvollen Programm gehören in der Regel fünf Checks.

• Stickstoff- oder Helium-Lecktest an jeder Einheit beim 1,5-fachen maximalen Arbeitsdruck.
• Prüfung des Spulenisolationswiderstands und der Spannungsfestigkeit.
• Zyklustests an Proben, oft bis zu 100.000 Betätigungen oder mehr.
• Bersttests an Musterkörpern zur Bestätigung des Designspielraums.
• Durchflussprüfung zur Bestätigung des veröffentlichten Durchflusskoeffizienten.

Der Druckschutz ist die andere Hälfte eines sicheren Hochdruckkreislaufs. Ein Druckregler oder eine Hochdruckabschaltung gibt dem System die Möglichkeit, anzuhalten, wenn der Auslassdruck über einen eingestellten Wert steigt, wodurch das Magnetventil und der Kompressor gemeinsam geschützt werden. Stellen Sie die Abschaltung unter den maximalen Arbeitsdruck des Ventils ein, niemals darüber.

Kältedruckregler Der Kältedruckregler besteht aus einem rechteckigen Gehäuse mit einem weißen, korrosionsbeständigen Kunststoffgehäuse. Mechanische Zeigermanometer auf beiden Seiten des... Produkt anzeigen →

Auswahl eines Lieferanten für Hochdruckventile

Druckwerte lassen sich einfach auf einem Datenblatt ausdrucken. Die Konsistenz über einen Produktionslauf hinweg ist der schwierigere Teil und der Hauptgrund dafür, genau zu prüfen, wie ein Lieferant seine Arbeit testet und dokumentiert.

Shaoxing DingSen Refrigeration Technology Co., Ltd. stellt seit 2008 von seinem Hauptsitz in Shaoxing, China, Kühl- und Kfz-Klimaanlagenteile her und exportiert hauptsächlich nach Europa, Amerika und Japan. Das Unternehmen betreibt ein eigenes Testlabor und gibt an, dass es Teile nach Kundenzeichnungen oder Mustern entwickeln und produzieren kann, was wichtig ist, wenn ein Standard-Hochdruckventil nicht ganz in einen vorhandenen Verteiler passt. Du kannst Erfahren Sie mehr über das Unternehmen und seinen Qualitätsansatz , und seine technischen Hinweise enthalten eine Anleitung dazu Magnetventile vom Typ EVR und wie sie sich im Dienst verhalten.

Ein Hochdruck-Magnetventil ist eine sorgfältige Spezifikation. Richten Sie die Gehäuseleistung, die Leistungsreduzierungskurve, das Dichtungsmaterial, die Spulenklasse und die Öffnungsdifferenz an Ihrem tatsächlichen Betriebsbereich aus, und das Ventil wird zu einem der uninteressantesten Teile der Maschine, was genau das ist, was Sie wollen. Wenn man eines davon falsch macht, wird es zu dem Teil, an den sich jeder erinnert.

Notieren Sie sich vor der nächsten Bestellung die Parameter aus der Checkliste oben und senden Sie diese an Ihren Lieferanten. Wenn die Antwort als Teilenummer zurückkommt, ohne dass Fragen gestellt werden, ist das ebenfalls erwähnenswert.