Otázka: Role ventilů podle standardu ‚NAMUR‘ při automatizaci pohonů v chemickém a procesním průmyslu.

V chemickém, petrochemickém, ropném a plynárenském průmyslu a v zařízeních pro úpravu vody je tok kapalin řízen velkými procesními ventily, jako jsou kulové kohouty, motýlové kohouty a zátkové kohouty. Tyto robustní ventily se otevírají a uzavírají pomocí rotačních pneumatických pohonů s čtvrtinovým otočením (často konstrukce ozubeného hřebenu a ozubenečky nebo skotského kloubového mechanismu).

K elektrickému řízení těchto rotačních pohonů používají inženýři elektromagnetické ventily. Však v náročných prostředích chemického zpracování není možné použít standardní ventily řazené do potrubí solenoidové ventily připojení pomocí vnějších potrubí je z důvodu rizika mechanického poškození, koroze a úniku tlaku vysoce nedoporučováno. Průmysl procesních technologií místo toho využívá montážní systém podle standardu NAMUR. Níže inženýrský tým AIRWORK zkoumá roli ventilů podle standardu NAMUR, jejich technické výhody a způsob, jakým zajišťují automatizaci procesů v kritických B2B aplikacích.

1. Co je standard ‚NAMUR‘?

NAMUR je zkratka pro Normenarbeitsgemeinschaft fuer Mess- und Regeltechnik in der Chemischen Industrie, což z německého jazyka překládá jako Asociace pro standardizaci měřicí a regulační techniky v chemickém průmyslu. Tato evropská asociace stanovila směrnice pro standardizaci, aby zajistila bezpečnost, spolehlivost a globální zaměnitelnost komponent pro řízení procesů.

Klíčovým standardem pro pneumatické rozhraní je VDI/VDE 3845, obvykle známý jako standard NAMUR. Tato specifikace definuje normalizovaný montážní rozměr, rozteč šroubů a zarovnání přípojek na rovné ploše rotačního pneumatického pohonu. Elektromagnetický ventil vyhovující standardu NAMUR (např. řada AIRWORK 4M) je navržen s odpovídajícími přípojkami a otvory pro šrouby, což umožňuje jeho přímou montáž na čelní plochu pohonu bez použití vnějších potrubí nebo upevňovacích konzol.

2. Technické výhody přímé montáže podle standardu NAMUR

Přímá montáž ventilů podle standardu NAMUR nabízí několik klíčových výhod oproti tradičnímu řešení s potrubím v řadě:

• Eliminace Trubka a příslušenství: V neprovedení podle NAMUR je nutné vést od regulačního ventilu ke dvěma přípojkami rotačního pohonného ústrojí dvě samostatné trubky z polyuretanu nebo nerezové oceli. Každé spojení trubek, koleno i závitové příslušenství představuje potenciální místo úniku. V chemickém zařízení, kde jsou přítomny agresivní výpary nebo vibrace, se tyto trubky mohou degradovat, prasknout nebo uvolnit se vlivem vibrací. Ventil podle NAMUR je přímo připevněn šrouby na těleso pohonného ústrojí pomocí těsnicích O-kroužků na čelní ploše. Tím se úplně eliminují vnější trubky, příslušenství a upevňovací konzoly a počet potenciálních míst úniku klesne na nulu.
• Mechanická ochrana a úspora prostoru: Odstraněním vnějších potrubí se ventil a pohonné ústrojí stávají jediným, robustním a integrovaným celkem. Tento kompaktní objem je vysokou mírou chráněn před náhodnými mechanickými nárazy (např. pádem nástrojů nebo šlapnutím obsluhy na potrubí) a v úzkých potrubních galeriích zabírá výrazně méně místa.
• Univerzální zaměnitelnost: Protože jsou upevňovací vzory a připojovací rozměry přísně standardizovány, mohou manažeři B2B nákupů zakoupit NAMUR ventil od jednoho výrobce (např. JZPNU) a bez problémů jej namontovat na rotační pohon od jiného výrobce. Tato globální kompatibilita zjednodušuje správu zásob a zrychluje výměnu během údržby provozu.

3. Funkční flexibilita: Přepínání mezi 3/2-cestným a 5/2-cestným provedením

Jednou z nejzajímavějších technických vlastností vysoce kvalitních NAMUR ventilů je jejich dvojí funkční flexibilita. Rotační pohony pro procesní aplikace se vyskytují ve dvou hlavních provedeních:

• Dvojčinné pohony: Tyto pohony vyžadují stlačený vzduch pro pohyb pístu v obou směrech (otevření i uzavření), což vyžaduje 5-cestný ventil.
• Jednočinné (pružinové) pohony: Tyto pohony používají stlačený vzduch pro pohyb pístu pouze v jednom směru (obvykle pro otevření) a při vyčerpání vzduchu se píst vrací zpět (uzavření) díky silným vnitřním mechanickým pružinám. Tyto pohony vyžadují 3-cestný ventil.

Aby se vyhnuli nutnosti skladovat samostatné 3cestné a 5cestné NAMUR ventily, výrobci jako JZPNU navrhují své NAMUR ventily (např. řadu AIRWORK 4M) jako 5cestné ventily, které lze snadno převést na 3cestnou funkci pomocí jednoduché, reverzibilní převodní desky (tzv. přechodová těsnicí deska nebo deska), jež je součástí dodávky ventilu.

• Pokud je deska nainstalována v poloze 5/2, jsou aktivní všech pět připojovacích portů, což umožňuje plnou regulaci dvojčinného pohonného členu.
• Při překlopení do polohy 3/2 je jeden z pracovních portů uzavřen a výfukový vzduch ze pružinové komory pohonného členu se recirkuluje zpět do těla ventilu. Tím se zabrání nasávání korozivních chemických plynů z atmosféry do pružinové komory pohonného členu a prodlouží se tak životnost pohonného členu.

4. Přežití v náročném provozním prostředí

Protože chemické a procesní závody pracují s nebezpečnými, hořlavými a korozivními látkami, musí NAMUR ventily splňovat přísné požadavky na bezpečnost v provozním prostředí a elektrickou bezpečnost:

• Odolnost proti korozi: NAMUR ventily jsou vystaveny agresivnímu slanému vzduchu, kyselým výparům a venkovnímu počasí. Vysoce kvalitní NAMUR ventily mají těla z hliníku s tvrdým anodovým povlakem nebo epoxidovým povlakem, nebo jsou vyrobeny z nerezové oceli 316 a doplněny spojovacími prvky z nerezové oceli.
• Stupeň ochrany před pronikáním cizích látek (kód IP): Ventily by měly mít stupeň ochrany IP65 nebo IP67, aby bylo zaručeno, že do elektrického pouzdra nepronikne voda z mytí pod vysokým tlakem nebo silného deště ani jemný chemický prach.
• Výbušně bezpečné cívky (ATEX/Ex): V chemických zónách, kde se vyskytují hořlavé plyny nebo prach, mohou standardní elektrická připojení vyvolat jiskru, která může způsobit ničivou explozi. NAMUR ventily musí být vybaveny certifikovanými výbušně bezpečnými elektromagnetickými cívkami (např. cívkami splňujícími požadavky ATEX typu Ex d – ochrana plamenovou přepážkou nebo Ex ia – intrinsicky bezpečné) pro omezení elektrické energie a zabránění zapálení.

Výhoda AIRWORK (JZPNU)

Společnost Zhejiang Jinzhi Pneumatic Technology Co., Ltd. (JZPNU) nabízí vysoce spolehlivé ventily podle standardu NAMUR z naší řady AIRWORK 4M (včetně modelů 4M210 a 4M310), které jsou speciálně navrženy pro automatizaci procesů:

• Dvojí funkce 5/2 a 3/2: Naše ventily NAMUR jsou vybaveny vyměnitelnými těsnicími deskami, které umožňují okamžitou přestavbu přímo na místě tak, aby odpovídaly jednočinným nebo dvoučinným procesním pohonným jednotkám.
• Vynikající ochrana proti vlivům prostředí: Každý ventil řady 4M je vybaven vysoce kvalitními těsněními z NBR/HNBR a používá cívky s krytím podle normy DIN s ochranou IP65, čímž je zajištěna spolehlivá ochrana proti vnikání vody a prachu.
• Výbušně bezpečné provedení: Nabízíme širokou škálu certifikovaných výbušně bezpečných cívek, díky nimž lze naše ventily NAMUR bezpečně nasazovat v nebezpečných zónách 1 a 2.
• Vysoké průtokové rychlosti (Cv): Naše vnitřní rozváděcí válce jsou přesně obráběny za účelem dosažení maximálních průtokových rychlostí, což zaručuje rychlé a jisté otevírání a uzavírání i u velkých průmyslových kulových a motýlových ventilů.

Výběrem řídicích ventilů značky AIRWORK podle normy NAMUR mohou B2B kupující a systémoví integrátoři v chemickém, potravinářském a procesním průmyslu zajistit absolutní mechanickou kompatibilitu, snížit pracnost instalace, eliminovat riziko úniků a zaručit bezpečnou a nepřetržitou automatizaci procesů.