Ventile für explosionsgefährdete Bereiche [21 Baureihe] 2/2, 3/2, 4/2 Funktionen

Produktübersicht

Die explosionsgefährdeten Bereiche der Serie 21 von ROSS Controls sind Inline-Sitzventile, die speziell für explosionsgefährdete Bereiche entwickelt wurden, in denen brennbare Gase, Dämpfe, Stäube oder entzündbare Fasern ein ständiges Explosionsrisiko darstellen und die Betriebsumgebung zudem niedrige Temperaturen aufweisen kann. Die Ventile sind in den Ausführungen 2/2, 3/2 und 4/2 und in drei Gehäusegrößen mit Durchflusskapazitäten bis zu 28 Cv (27.700 Nl/min) erhältlich. Sie kombinieren die bewährte, senkrechte Sitzventilkonstruktion der Serie 21 von ROSS mit explosionsgeschützten Spulen nach CSA/FM, ATEX-zertifizierten Spulen und eigensicheren Spulenoptionen. Die Serie 21 zeichnet sich insbesondere durch ihre Leistungsfähigkeit bei niedrigen Temperaturen bis zu Umgebungstemperaturen von -20 °C aus.

Die explosionsgeschützte Spulenkonstruktion schließt jeglichen internen elektrischen Fehler innerhalb des Spulengehäuses ein und verhindert so die Flammenausbreitung in die umgebende explosionsfähige Atmosphäre. Die CSA-Zertifizierung umfasst Klasse I, Division 1, Gruppen A, B, C, D; Klasse II, Division 1, Gruppen E, F, G; und Klasse III. Die FM-Zulassung deckt dieselben nordamerikanischen Klassifizierungen ab. ATEX-zertifizierte Spulen erweitern den Schutz auf die europäischen Zonen 1 und 2. Eigensichere Spulenoptionen begrenzen die verfügbare elektrische und thermische Energie im Steuerstromkreis auf Werte, die unter allen Fehlerbedingungen unterhalb der Zündschwelle liegen und somit den maximal möglichen elektrischen Schutz in explosionsgefährdeten Bereichen der Zone 1 gewährleisten.

Das mechanische Kerndesign des explosionsgeschützten Ventils der Serie 21 nutzt die senkrechte Kegeldichtungsgeometrie, die das charakteristische Leistungsmerkmal der ROSS-Plattform der Serie 21 darstellt. Der Kegel schließt im 90°-Winkel zur Strömungsachse und erzeugt so bei jedem Zyklus einen Hochgeschwindigkeits-Luftstrom über die Dichtflächen. Dieser optimierte Strömungsweg bewirkt eine Selbstreinigung und erhält die Dichtheit auch in kontaminierten Industrieumgebungen aufrecht. Der Differenzialkolbenantrieb erzeugt enorme Schaltkräfte, die eine zuverlässige und verzögerungsfreie Betätigung gewährleisten – selbst nach längeren Anlagenstillständen. Dies ist eine entscheidende Anforderung in explosionsgefährdeten Bereichen, wo die Funktionsprüfung des Ventils vor der Inbetriebnahme ein wichtiger Sicherheitsschritt ist.

Drei Gehäusegrößen decken Anschlusskonfigurationen von 1/4" bis 1-1/2" in NPT- und G-Gewinde (BSPP) ab. Das explosionsgeschützte Ventil der Serie 21 ist die richtige Wahl, wenn innerhalb des Anschlussgrößenbereichs der Serie 21 eine Zertifizierung nach Klasse I, Division 1 oder ATEX Zone 1 erforderlich ist. Für größere Anschlussgrößen (bis zu 2-1/2") erweitert das explosionsgeschützte Ventil der Serie 27 die zertifizierte Produktfamilie auf Anwendungen mit höherem Durchfluss.

Wichtigste technische Merkmale

• Explosionsgeschützte Spulen für explosionsgefährdete Bereiche gemäß CSA/FM – CSA- und FM-geprüfte, explosionsgeschützte Spulengehäuse, zertifiziert für explosionsgefährdete Bereiche der Klasse I, Division 1, Gruppen A, B, C, D; Klasse II, Division 1, Gruppen E, F, G; und Klasse III. Die gekapselte Spulenkonstruktion (Kapselung „m“ gemäß CAN/CSA E79-18-95) schließt jegliche interne elektrische Fehler im Spulenkörper ein und verhindert so die Flammenausbreitung in die umgebende explosionsgefährdete Atmosphäre.
• ATEX-Zertifizierung für Zone 1 und Zone 2 (Europa) – ATEX-zertifizierte Spulen gemäß Klassifizierung II 2 G Ex mb IIC T5, geeignet für explosionsgefährdete Bereiche der Zone 1 und 2 (Europa) mit der anspruchsvollsten Gasgruppe IIC (Wasserstoff, Acetylen). Die Spulen sind gemäß ATEX-Richtlinie 2014/34/EU zertifiziert und verfügen über eine vollständige Konformitätserklärung.
• Option für eigensichere Zündspulen – Eigensichere Zündspulen gemäß Klasse I, II, III, Division 1, Gruppen A bis G mit Temperaturklassifizierung T5. Die energiebegrenzte Schaltung verhindert Funkenbildung oder thermische Ereignisse, die unter beliebigen Fehlerbedingungen eine Zündung auslösen könnten. Zur Verwendung mit einer kompatiblen IS-Barriere im Steuerstromkreis.
• Senkrecht angeordnete Tellerdichtungen – Ermöglichen hohe Durchflusskapazität mit zuverlässiger Absperrung und nahezu null Leckage. Die senkrechte Dichtungsgeometrie leitet Hochgeschwindigkeitsluft in jeder Schicht über die Tellerdichtungen und sorgt so für eine kontinuierliche Selbstreinigung. Dadurch wird die Dichtigkeit auch in verunreinigten Druckluftumgebungen, wie sie typischerweise in Chemie-, Bergbau- und Getreideverarbeitungsanlagen vorkommen, aufrechterhalten.
• Differenzielle Kolbenkonstruktion für schnelles und gleichmäßiges Ansprechverhalten – Die Oberflächen von Kolbenkegel, Auslasskegel und Einlasskegel sind präzise konstruiert, um über die gesamte Lebensdauer des Ventils starke Schaltkräfte in beide Richtungen zu erzeugen. Schnelle und gleichmäßige Ansprechzeiten werden unabhängig von Betriebsdruckschwankungen, Temperaturänderungen oder geringfügigen Verunreinigungen im Pilotluftweg gewährleistet.
• Überragende Schaltkräfte für ruckfreies Schalten – Die Differenzkraftreserve ist bewusst im Verhältnis zur Rückstellkraft der Feder großzügig gewählt, um ein zuverlässiges Schalten des Ventils aus der Leerlaufstellung auch nach längeren Stillstandszeiten in kalten, kondensathaltigen oder kontaminierten Umgebungen zu gewährleisten. Diese Eigenschaft ist unerlässlich für Installationen in explosionsgefährdeten Bereichen, wo ein festsitzendes Ventil sofortige Wartungsmaßnahmen erfordert.
• Tieftemperaturtauglichkeit bis -20 °C – Die Ventile der Serie 21 für explosionsgefährdete Bereiche sind speziell für Tieftemperaturanwendungen entwickelt und ausgelegt. Buna-N-Dichtungsmaterialien gewährleisten Dichtigkeit und Leistung bis zu Umgebungstemperaturen von -20 °C und eignen sich daher für Installationen im arktischen Außenbereich, Kühlhäuser und Kaltklimaanlagen, die eine Zertifizierung für explosionsgefährdete Bereiche erfordern.
• Selbstkompensierende Dichtungen für verlängerte Lebensdauer – Ein überlegenes internes Führungssystem passt den Ventilhub automatisch an den normalen Dichtungsverschleiß an und gewährleistet so eine gleichbleibend leckagefreie Funktion über Millionen von Betriebszyklen. Verlängerte Wartungsintervalle reduzieren die Häufigkeit geplanter Wartungseinsätze in explosionsgefährdeten Bereichen und senken damit das Sicherheitsrisiko über die gesamte Lebensdauer.
• Drei Gehäusegrößen für flexible Durchflusskapazität – Erhältlich in den Größen 3/8" (Standardgröße 1), 3/4" (Standardgröße 2) und 1-1/4" (Standardgröße 3) für Anschlusskonfigurationen von 1/4" bis 1-1/2" und Durchflusskapazitäten von ca. 2,6 Cv bis 28 Cv. Alle drei Gehäusegrößen sind mit allen Spulenzertifizierungsoptionen verfügbar.
• NPT- und G-Gewindeoptionen - Sowohl NPT- als auch G (BSPP)-Gewindevarianten sind mit CSA/FM- und ATEX-Zertifizierungen erhältlich, sodass die gleiche zertifizierte Ventilfamilie sowohl für nordamerikanische als auch für internationale Installationen ohne separate Produktlinien oder Zulassungsprüfungen spezifiziert werden kann.
• Manuelle Notbetätigung ohne Verriegelung – Standard bei allen Modellen mit Magnetventilsteuerung. Ermöglicht die manuelle Ventilbetätigung bei Inbetriebnahme und Fehlersuche ohne Stromversorgung. Die nicht verriegelnde Konstruktion kehrt nach dem Loslassen automatisch in die Magnetventilsteuerung zurück und verhindert so ein versehentliches Einrasten in der Position während Wartungsarbeiten in explosionsgefährdeten Bereichen.

Technische Spezifikationen

Allgemeine Spezifikationen

Temperaturangaben

Die Ventile der Serie 21 für explosionsgefährdete Bereiche sind für Tieftemperaturanwendungen ausgelegt, bei denen sowohl eine Zertifizierung für explosionsgefährdete Bereiche als auch Dichtheitsprüfungen bei Kälte erforderlich sind. Die zulässigen Umgebungstemperaturen unterscheiden sich von den zulässigen Medientemperaturen, da die thermische Belastbarkeit der Magnetspule den zulässigen Umgebungsbereich begrenzt. Druckgesteuerte (luftgesteuerte) Varianten unterliegen keiner thermischen Beschränkung der Spule.

Wichtig: Bei Medientemperaturen unter 4 °C (40 °F) muss die Druckluft frei von Wasserdampf sein, um Eisbildung im Ventil zu verhindern. Trocknen Sie die Druckluftzufuhr auf einen Taupunkt unterhalb der minimalen Betriebstemperatur. Verwenden Sie bei Außeninstallationen mit niedrigen Temperaturen isolierte oder beheizbare Zuleitungen, um Kondenswasserbildung zwischen Trockner und Ventil zu vermeiden.

Elektrische Daten (Magnetventile)

Explosionsgeschützte Spulen nach CSA/FM und ATEX weisen aufgrund ihrer unterschiedlichen Gehäusekonstruktionen verschiedene Nennleistungen auf. Eigensichere Spulen zeichnen sich durch den geringsten Stromverbrauch aus. Alle Spulentypen sind für Dauerbetrieb ausgelegt. Die Nennleistung der Spulen wird bei der spezifizierten Spannung überprüft; eine Spannung außerhalb des zulässigen Toleranzbereichs kann zu Spulenausfällen führen und die Integrität des explosionsgeschützten Gehäuses beeinträchtigen.

Elektrische Anschlussmöglichkeiten

Durchflussleistungsdaten

Durchflusskennwerte für repräsentative Ventilkonfigurationen der Serie 21 für explosionsgefährdete Bereiche. Die Cv-Werte sind bei den Modellen für explosionsgefährdete Bereiche und den Standardmodellen der Serie 21 identisch, da Ventilkörper und Ventilkegel unverändert sind; lediglich die Magnetspulen-Ansteuereinheit unterscheidet sich. Formel für die Ansprechzeit: Ansprechzeit (ms) = M + (F x V).

Formel für die Ansprechzeit: Ansprechzeit (ms) = M + (F x V), wobei M die minimale Ansprechkonstante (ms), F der Füll- bzw. Entlüftungsfaktor (ms/Kubikzoll) und V das nachgelagerte Volumen in Kubikzoll ist, das auf 90 % des Versorgungsdrucks gefüllt oder auf 10 % des Versorgungsdrucks entlüftet werden soll. Die Werte für M und F für jede Gehäusegröße und Ventilfunktion sind im Katalog der ROSS-21-Serie veröffentlicht.

Zertifizierungen & Konformität

Typische Anwendungsbereiche und Branchen

Öl- und Gasförderung und vorgelagerte Verarbeitung

• Stellantriebe für Bohrlochkopf-Steuer- und Notabschaltventile (ESD) in Bereichen der Klasse I, Division 1, die für Kohlenwasserstoffgas unter atmosphärischen Bedingungen klassifiziert sind. Die Baugrößen der Serie 21 decken die Anforderungen an die Stellantriebsdimensionierung für kleine bis mittelgroße Prozessventile in Bohrlochkopf-Druckregelbaugruppen ab.
• Pneumatische Steuerungen für Gassammel- und -verdichtungsstationen, in denen Methan und andere leichte Kohlenwasserstoffdämpfe anhaltende, sicherheitsrelevante Atmosphärenbedingungen erzeugen. Die Tieftemperaturfähigkeit bis -20 °C (-4 °F) ermöglicht den Einsatz im Freien in nördlichen Klimazonen.
• Pneumatische Aktuatoren für Offshore-Plattformen in Salzsprühnebelumgebungen mit Klassifizierung Klasse I, Division 1 oder Zone 1. Sowohl NPT- als auch G-Gewindeoptionen erfüllen die auf Offshore-Plattformen üblichen internationalen Gerätestandards.
• Arktische Rohrleitungs-Absperrventile und Steuerventil-Stellantriebe, bei denen die Leistung bei -4 °F (-20 °C) und die Zertifizierung nach Division 1 gleichzeitig erforderlich sind.

Chemische und petrochemische Verarbeitung

• Pneumatisch betätigte Ventilsteuerungen für Prozessreaktoren und Behälter in Bereichen der Klasse I, Division 1, in denen die Handhabung flüchtiger organischer Verbindungen zu anhaltenden Konzentrationen brennbarer Dämpfe führt. Die ATEX-IIC-Zertifizierung umfasst Lösungsmittel der Gruppen C und D sowie Wasserstoff- und Acetylenumgebungen der Gruppen A/B.
• Betätigung von Ventilen in Lösungsmittelrückgewinnungs- und -recyclingsystemen in der pharmazeutischen und spezialisierten chemischen Produktion, wo Keton-, Ester-, Aromaten- und chlorierte Lösungsmitteldämpfe die Bereichsklassifizierung bestimmen.
• Pneumatische Steuerungen für Notabsperr- und Druckentlastungssysteme, die zertifizierte explosionsgeschützte Spulen und eine zuverlässige Betätigung des Tellerventils unter Notfallbedingungen erfordern.
• Chemikalienpulver- und Katalysatorhandhabungssysteme in Umgebungen mit brennbarem Staub der Klasse II, die die CSA/FM-Staubzündfestigkeitsklasse erfordern.

Abwasserbehandlungs- und Biogasanlagen

• Betätigung von Ventilen in anaeroben Fermentern und Biogassammelsystemen in Bereichen der Klasse I, Division 1, die für Methan- und Schwefelwasserstoffgemische klassifiziert sind, die bei der Zersetzung organischer Abfälle entstehen.
• Automatisierung der Schlammbehandlung und Entwässerung in Anlagen, in denen sich Methan in geschlossenen Strukturen ansammelt und eine dauerhafte Einstufung in die Division 1 erforderlich wird.
• Ventilsteuerungen für Sickerwassersammel- und -behandlungssysteme auf Deponien, wo variable Methankonzentrationen pneumatische Komponenten der Schutzklasse Division 1 in der gesamten Sammelinfrastruktur erfordern.

Lebensmittel-, Getreide- und Brennereiverarbeitung

• Die Ventilsteuerungen für die Förderanlage und die Fördertechnik von Getreidesilos befinden sich in explosionsgefährdeten Bereichen der Klasse II, Division 1, die für Getreidestaub klassifiziert sind. Die explosionsgeschützte Spule ist für die Staubklassen E, F und G ausgelegt, die für Umgebungen mit Getreide-, Mehl-, Zucker- und Stärkestaub relevant sind.
• Automatisierung von Destillations- und Fermentationsanlagen, in denen Ethanol-Dampf während der Produktionsbedingungen die Klasse I, Division 1 erzeugt. Die kompakten Bauformen der Serie 21 passen in die beengten Anlagenlayouts von Destillationskolonnen und Fermentationsbehältern.
• In Brauereien und Weingütern können Kohlendioxid-Behandlungssysteme entstehen, bei denen sich CO2 in Kombination mit Ethanol-Dampf in geschlossenen Räumen zu explosionsgeschützten Atmosphären entwickelt, die explosionsgeschützte Ventilsteuerungen erfordern.

Bergbau und Mineraliengewinnung

• Steuerung pneumatischer Anlagen im Untertage-Kohlebergbau in methanhaltigen Atmosphären. Die CSA/FM-Gruppe-A-Zulassung deckt Methan ab, das wichtigste Gefahrgas im Untertage-Kohlebergbau.
• Kali- und Mineraldünger-Handhabungssysteme in Umgebungen der Klasse II, Division 1 mit brennbarem Staub, bei denen feiner Mineralstaub an den Handhabungs- und Übergabepunkten Explosionsgefahr birgt.
• Pneumatische Aktuatorsteuerungen für den Tagebau von Hartgestein in Sprengchemikalienlagern, die für explosionsgefährdete Gasgruppen klassifiziert sind und Komponenten der Division 1 oder ATEX Zone 1 erfordern.

Farben-, Lack- und Lösungsmittelherstellung

• Pneumatische Steuerungen für automatisierte Spritzkabinen in Bereichen der Klasse I, Division 1, die für die kontinuierliche Anwesenheit von Lösungsmitteldämpfen während des Spritzvorgangs klassifiziert sind.
• Pneumatische Ventilbetätigung in Lösungsmittelmisch- und Mischräumen, in denen während des normalen Verarbeitungsprozesses Konzentrationen von brennbaren Lösungsmitteldämpfen im entzündlichen Bereich auftreten können.
• Automatisierung des Transfers und der Beladung von Beschichtungsmaterialtanklagern in Anlagen, in denen aufgrund von Sicherheitsbewertungen ATEX- oder CSA/FM-zertifizierte pneumatische Komponenten erforderlich sind.

Bestellung und Konfiguration der Modellnummer

Die ROSS-Ventile der Serie 21 für explosionsgefährdete Bereiche verwenden dieselbe Basismodellnummernstruktur wie die Standardserie 21. Die Spulenzertifizierung wird durch einen Suffix gekennzeichnet. Das folgende Beispiel zeigt ein 3/2-Wege-Magnetventil mit Vorsteuerung in der Baugröße 3/4" für 24 VDC-Betrieb mit einer explosionsgeschützten CSA/FM-Spule.

Spannungskennzeichnungen: H = 12 V DC, W = 24 V DC, Z = 120 V AC/60 Hz, Y = 240 V AC/60 Hz. Weitere Spannungsanforderungen erfahren Sie bei ROSS Controls.

Bei Ausführungen mit G-Gewinde (BSPP) fügen Sie das Präfix „D“ vor der Modellnummer ein (z. B. D2173B6002W). Modelle mit G-Gewinde verfügen über die gleichen Zertifizierungen wie NPT-Modelle.

Spulenzertifizierungszusatz: kein Zusatz = explosionsgeschützt nach CSA/FM (Standard); -A = ATEX-zertifiziert; -N = eigensicher. Wählen Sie die Zertifizierung, die der Gefahrenbereichsklassifizierung des Standorts und der geltenden elektrischen Norm (NEC, CEC, IEC 60079 oder ATEX) entspricht.

Das Ventilgehäuse, die Ventilkegelbaugruppe und alle medienberührenden Bauteile sind bei der Standardausführung der Serie 21 und der Ausführung für explosionsgefährdete Bereiche identisch. Die Wartungskits für das Gehäuse sind austauschbar, sodass ein einziges Ersatzteil sowohl für Standard- als auch für explosionsgefährdete Bereiche geeignet ist.

Externe Pilotversorgungskonfigurationen werden durch Angabe des Pilottypcodes bei der Bestellung bestellt. Eine Umrüstung von interner auf externe Pilotversorgung ist auch vor Ort möglich, indem der Rohrverschluss gemäß der Installationsanleitung versetzt wird.

Zubehör

Auspuffschalldämpfer

Aluminium-Auspuffschalldämpfer reduzieren das Abgasgeräusch am Auslassventil. Die Schalldämpfer enthalten keine elektrischen Bauteile und benötigen keine separate Zulassung für explosionsgefährdete Bereiche. Die Durchflusskapazität muss mindestens der Auslasskapazität des Ventils entsprechen. Erhältlich für 1/2" bis 1-1/2" NPT- oder G-Gewinde.

Warnung: Der Abgasdurchsatz des Schalldämpfers muss mindestens dem Abgasdurchsatz des Ventils entsprechen. Verschmutzte oder zu kleine Schalldämpfer erzeugen Gegendruck auf der Abgasseite des Ventilkegels, wodurch die Schaltkraft verringert und möglicherweise eine unvollständige Ventilbetätigung verursacht wird.

Ventilkörper-Servicekits

Komplette Überholungssätze für Ventilgehäuse inklusive Ventilkegel, Spindel, allen Dichtungen und Montageanleitung. Erhältlich für alle drei Gehäusegrößen und alle Ventilfunktionen. Dichtungssätze sind auch nur für die routinemäßige vorbeugende Wartung ohne kompletten Ventilkegelaustausch erhältlich. Die Modellnummern der Service-Kits finden Sie im Katalog der ROSS-Serie 21 nach Gehäusegröße und Funktion.

Ersatz-Magnetventil-Piloten und -Spulen

Für die Wartung der Vor-Ort-Steuerung der Steuereinheit sind Ersatz-Magnetventilbaugruppen (Modell 1488G79, Spannung angeben) und Ersatz-Magnetventilspulen (Modell 409B33, Spannung angeben) erhältlich, ohne dass ein Austausch des Ventilkörpers erforderlich ist. Stellen Sie sicher, dass die Ersatzspulen die erforderliche Kennzeichnung für explosionsgefährdete Bereiche für die jeweilige Installation aufweisen.

Verwandte Produkte und Zubehör

• Ventile der Serie 27 für explosionsgefährdete Bereiche – Diese Ventile der größeren Serie 27 sind für explosionsgefährdete Bereiche zertifiziert und verfügen über Anschlussgrößen bis zu 2-1/2" sowie Durchflusskapazitäten bis zu 82 Cv für Anwendungen, die einen höheren Durchfluss erfordern als die Serie 21. https://www.rosscontrols.com/en/series/1309-hazardous-location-valves-27-series
• Ventile der Serie 21 Classic für niedrige/hohe Temperaturen (nicht explosionsgefährdet) – Standard-Sitzventile der Serie 21 für extreme Temperaturen in nicht explosionsgefährdeten Bereichen, geeignet für einen Temperaturbereich von -40 °F bis 300 °F mit Buna-N- oder Fluorkautschuk-Dichtungen. https://www.rosscontrols.com/en/series/231-low-high-temperatures-classic-21-series
• NAMUR D20-Serie – Wegventile für explosionsgefährdete Bereiche – NAMUR-Schnittstellen-Wegeventile mit explosionsgeschützten, ATEX- und eigensicheren Optionen zur direkten Montage an pneumatische Stellantriebe in explosionsgefährdeten Bereichen. https://www.rosscontrols.com/en/series/3012-namur-valves-automatic-valve-d20-series
• LOX-Sperrventile – Pneumatische Sperrventile zur Einhaltung der OSHA-Vorschriften für Sperrung und Kennzeichnung. Installation vor den Ventilen in explosionsgefährdeten Bereichen zur sicheren Druckentlastung des pneumatischen Kreislaufs bei Wartungsarbeiten in diesen Bereichen. https://www.rosscontrols.com/en/series/1287-lockout-valves-15-series
• Elektrische Anschlüsse – DIN- und M12-Steckverbinder für andere ROSS-Ventilserien. Hinweis: Modelle der Serie 21 für explosionsgefährdete Bereiche verwenden 1/2"-Rohranschlüsse, keine DIN-Steckverbinder. https://www.rosscontrols.com/en/series/91-electrical-connectors

Häufig gestellte Fragen (FAQ)

F: Welchen Temperaturbereich decken die Ventile der Serie 21 für explosionsgefährdete Bereiche ab?

A: Magnetventilgesteuerte Modelle sind für Umgebungstemperaturen von -20 °C bis 60 °C und Medientemperaturen von -20 °C bis 80 °C ausgelegt. Druckgesteuerte (luftgesteuerte) Modelle ohne Magnetspulen erweitern die zulässigen Umgebungs- und Medientemperaturen auf bis zu 80 °C. Die niedrige Betriebstemperatur von -20 °C ist ein wesentliches Unterscheidungsmerkmal der Serie 21 gegenüber der Serie 27, deren minimale Betriebstemperatur bei 4 °C liegt. Für Anwendungen, die einen Betrieb unterhalb von -20 °C erfordern, wenden Sie sich bitte an ROSS Controls, um Informationen zu Dichtungsmaterialien und Spulenoptionen zu erhalten.

F: Welcher Mindestbetriebsdruck ist für die Ventile der Serie 21 für explosionsgefährdete Bereiche erforderlich?

A: Der minimale Betriebsdruck beträgt 30 psig (2,1 bar) für alle Gehäusegrößen und Ventilfunktionen. Dieser Wert ist höher als bei der Serie 27 (15 psig für kleinere Gehäusegrößen), da die Ventilkegelgeometrie der Serie 21 eine höhere minimale Druckdifferenz erfordert, um bei kleinen Gehäusegrößen eine zuverlässige Schaltkraft zu erzeugen. Stellen Sie sicher, dass der Versorgungsdruck während des Systembetriebs, einschließlich kurzzeitiger Druckeinbrüche bei schnellem Aktuatorbetrieb, niemals unter 30 psig fällt.

F: Welche Spulenzertifizierung sollte ich für einen Standort der Klasse I, Division 1, Gruppe C und D angeben?

A: Für Klasse I, Division 1, Gruppe C und D (typisch für Propan, Schwefelwasserstoff und Ethylen) ist die standardmäßige explosionsgeschützte CSA/FM-Spule (ohne Zertifizierungszusatz) vorzusehen. Diese Spule ist FM- und CSA-zugelassen für die Gruppen A, B, C und D und deckt damit alle gängigen Gruppen brennbarer Gase ab. Wird am Standort die europäische ATEX-Klassifizierung anstelle der NEC/CEC-Klassifizierung verwendet, ist die ATEX-zertifizierte Spule (Zusatz -A) vorzusehen. Diese ist für die Gasgruppe IIC ausgelegt und deckt denselben Bereich brennbarer Gase ab.

F: Kann das explosionsgeschützte Ventil der Serie 21 in Umgebungen mit brennbarem Staub der Klasse II eingesetzt werden?

A: Ja. Die explosionsgeschützten CSA/FM-Spulen sind für Klasse II, Division 1, Gruppen E, F und G zugelassen und decken metallische Stäube (Gruppe E), kohlenstoffhaltige Stäube wie Kohle (Gruppe F) sowie Getreide- und Agrarstäube (Gruppe G) ab. Dadurch eignen sich die Ventile der Serie 21 für explosionsgefährdete Bereiche neben Anwendungen mit brennbaren Gasen auch für Getreidesilos, Mühlen und Anlagen zur Handhabung chemischer Pulver. Für Anwendungen in den ATEX-Staubzonen 21 und 22 ist das jeweilige ATEX-Zertifikat für die entsprechenden Staubgruppen zu beachten.

F: Worin besteht der Unterschied zwischen den explosionsgeschützten Ventilen der Serien 21 und 27?

A: Die Hauptunterschiede liegen im Gehäusegrößenbereich und der Tieftemperaturfähigkeit. Die Serie 21 bietet drei Gehäusegrößen für Anschlüsse von 1/4" bis 1-1/2" (Cv bis 28) mit einer minimalen Betriebstemperatur von -20 °C. Die Serie 27 bietet neun Gehäusegrößen für Anschlüsse von 1/4" bis 2-1/2" (Cv bis 82) mit einer minimalen Betriebstemperatur von 4 °C. Beide Serien sind explosionsgeschützt nach CSA/FM und ATEX. Wählen Sie die Serie 21, wenn Tieftemperaturleistung erforderlich ist; wählen Sie die Serie 27, wenn höhere Durchflusskapazitäten oder größere Anschlussgrößen benötigt werden.

F: Benötigen die explosionsgeschützten Ventile der Serie 21 eine Schmierung?

A: Das Ventilgehäuse benötigt keine Schmierung über die Druckluftleitung. Die Ventilkegel- und Dichtungskonstruktion arbeitet zuverlässig mit sauberer, ungeschmierter Druckluft. Falls vorgelagerte Systemkomponenten geschmiert werden müssen und dem Ventil geschmierte Druckluft zugeführt wird, verwenden Sie ausschließlich Mineralöle mit einem Anilinpunkt zwischen 82 °C (180 °F) und 104 °C (220 °F) und einer Viskosität von ISO 32 oder niedriger. Vermeiden Sie Öle mit Phosphatzusätzen, da diese mit Polyurethan-Ventilkomponenten unverträglich sind.

F: Kann das Ventil vor Ort zwischen interner und externer Pilotversorgung umgerüstet werden?

A: Ja. Die Umstellung von interner auf externe Pilotversorgung erfolgt durch Versetzen des Rohrverschlusses zwischen dem externen Pilotanschluss (X-1) und dem internen Pilotkanal gemäß der mit dem Ventil gelieferten Installationsanleitung. Es werden keine Ersatzteile oder Werkzeuge außer einem Schraubenschlüssel benötigt. Die externe Pilotversorgung ist sinnvoll, wenn der Versorgungsdruck unter 30 psig schwankt und eine stabile, separate Pilotquelle erforderlich ist. Aktualisieren Sie die Installationsdokumentation entsprechend der geänderten Pilotkonfiguration.

F: Welche Anforderungen an die Abdichtung von Leitungen gelten für die explosionsgeschützten Ventile der Serie 21 in explosionsgefährdeten Bereichen gemäß NEC Klasse I, Division 1?

A: Gemäß NEC-Artikel 501 ist in explosionsgeschützten Bereichen der Klasse I, Division 1 innerhalb von 45,7 cm (18 Zoll) von jedem Leitungseintritt in ein explosionsgeschütztes Gehäuse eine explosionsgeschützte Dichtungsmuffe (EYS oder gleichwertig) erforderlich. Die Dichtungsmuffe muss vor Inbetriebnahme des Leitungssystems mit einer zugelassenen Dichtungsmasse abgedichtet werden. Dies dient dazu, die Flammenausbreitung durch die Leitung vom explosionsgeschützten Spulengehäuse in nicht klassifizierte Bereiche oder zwischen explosionsgeschützten Gehäusen zu verhindern. Die Kompatibilität der Dichtungsmasse mit dem Querschnitt der installierten Leitungen ist zu prüfen.

F: Sind Ersatzspulen und Ersatzteile mit den erforderlichen Zertifizierungen für explosionsgefährdete Bereiche erhältlich?

A: Ja. ROSS Controls bietet Ersatz-Magnetventil-Pilotbaugruppen (Modell 1488G79, Spannung angeben) und Ersatz-Magnetventilspulen (Modell 409B33, Spannung angeben) als Ersatzteile an. Bei der Bestellung von Ersatzspulen für explosionsgefährdete Bereiche geben Sie bitte das erforderliche Zertifizierungssuffix an (-A für ATEX, -N für IS), um sicherzustellen, dass das Ersatzteil die entsprechenden Zulassungskennzeichnungen trägt. Ventilgehäuse-Reparatursätze enthalten nichtelektrische Komponenten und benötigen keine Zertifizierung für explosionsgefährdete Bereiche.

F: Welche Einschaltdauer haben die Magnetspulen?

A: Alle explosionsgeschützten, ATEX- und eigensicheren Spulen der Serie 21 sind für 100 % Dauerbetrieb ausgelegt. Die thermische Auslegung der Spule und die Gehäusekonstruktion ermöglichen eine dauerhafte Bestromung, ohne die Spulentemperaturklasse (T5 = 100 °C maximale Oberflächentemperatur) zu überschreiten. Stellen Sie sicher, dass das Steuerungssystem keine unnötig lange Bestromung erzwingt, wenn die Ventilfunktion nur eine kurzzeitige Betätigung erfordert. Die Angabe zur Dauerbetriebsfestigkeit spiegelt die thermische Auslegung wider und ist keine Empfehlung für den Dauerbetrieb in allen Anwendungen.

F: Was geschieht mit der Ventilleistung bei der minimalen Betriebstemperatur von -4 °F?

A: Bei -20 °C (-4 °F) bleiben die Buna-N-Dichtungsmaterialien ausreichend flexibel, um die Dichtheit unter Betriebsdruck zu gewährleisten. Das Ventil schaltet zuverlässig, sofern die Druckluft frei von Wasserdampf ist. Die hohe Schaltkraft des Differenzialkolbens bietet zusätzliche Sicherheit gegen eine Versteifung der Dichtung bei niedrigen Temperaturen. Verwenden Sie keine Druckluft mit Feuchtigkeit oder flüssigem Wasser bei Temperaturen unter 4 °C (40 °F), da sich im Ventilkegel Eis bildet, was zu Funktionsstörungen des Ventils führt. Ein ausreichend dimensionierter Kälte- oder Adsorptionstrockner ist für den dauerhaften Betrieb bei niedrigen Temperaturen zwingend erforderlich.

F: Wie kann ich überprüfen, ob die in explosionsgefährdeten Bereichen installierten Ventile ordnungsgemäß funktionieren, ohne den Bereich betreten zu müssen?

A: Der Ansteuerzustand der Magnetspule kann extern über das I/O-Signal des Steuerungssystems überwacht werden. Zur Prozessdiagnose sollten Positionsrückmeldeschalter am nachgeschalteten pneumatischen Stellantrieb installiert werden, um die Reaktion des Stellantriebs auf jeden Ventilschaltbefehl zu überprüfen. Diese Regelung bestätigt nicht nur die Ansteuerung der Magnetspule, sondern auch, dass das Ventil tatsächlich schaltet und der nachgeschaltete Stellantrieb reagiert. ROSS empfiehlt, in explosionsgefährdeten Bereichen (Zone 1) keine Kontrollleuchten zu installieren, ohne vorher zu prüfen, ob das Kontrollleuchtenzubehör die erforderliche Zulassung für explosionsgefährdete Bereiche besitzt.

F: Sind CAD-Modelle für die explosionsgeschützten Ventile der Serie 21 verfügbar?

A: Ja. CAD-Modelle zum Herunterladen stehen für alle Varianten der explosionsgeschützten Ventile der Serie 21 unter rosscontrols.com zur Verfügung. Die Abmessungen der explosionsgeschützten Modelle unterscheiden sich von denen der Standardmodelle der Serie 21 aufgrund der größeren Gehäuse für die Spulen (explosionsgeschützt, ATEX oder IS). Verwenden Sie das explosionsgeschützte CAD-Modell bei der Konstruktion der Maschine, um die korrekten mechanischen Freiräume und die erforderlichen Leitungsführungen um das Spulengehäuse herum sicherzustellen.

Installations- und Wartungsrichtlinien

• Montieren Sie das Ventil vorzugsweise vertikal mit der Pilotbaugruppe oben. Diese Position fördert den Kondensatablauf weg von den Ventilinnenteilen und gewährleistet eine optimale Wärmeabfuhr vom Spulengehäuse. Eine horizontale Montage ist ebenfalls möglich, jedoch sollte in Umgebungen mit Kontaminationsrisiko durch Flüssigkeiten eine Ausrichtung mit der Pilotbaugruppe nach unten vermieden werden.
• Verwenden Sie gefilterte Druckluft. Installieren Sie einen vorgeschalteten Filterregler mit einer Mindestfiltrationsrate von 40 Mikron. Positionieren Sie den Filter so nah wie möglich am Ventil, um das Volumen der ungefilterten Zuleitung zu minimieren. Feuchte oder stark verunreinigte Luft verkürzt die Lebensdauer der Dichtung und kann bei niedrigen Betriebstemperaturen zur Eisbildung führen.
• Stellen Sie sicher, dass der Betriebsdruck in allen Betriebsmodi des Systems, einschließlich kurzzeitiger Druckeinbrüche bei schnellem Zylinderzyklus, zwischen 30 und 150 psig (2,1 bis 10 bar) liegt. Ein Betrieb unterhalb des Mindestdrucks von 30 psig führt zu unvollständigen Ventilschaltungen.
• Vor Inbetriebnahme des Systems sind alle Leitungen und elektrischen Armaturen gemäß den geltenden Vorschriften für explosionsgefährdete Bereiche zu installieren. In Bereichen der NEC-Klasse I, Division 1 sind explosionsgeschützte Dichtungsfittings (Typ EYS) innerhalb von 45 cm (18 Zoll) von jedem Leitungseintritt in das Spulengehäuse anzubringen. Die Dichtungsfittings sind vor Inbetriebnahme mit zugelassener Dichtmasse zu befüllen.
• Vor dem Anschließen der elektrischen Verbindungen prüfen, ob die Spannung des Magnetventils mit der verfügbaren Versorgungsspannung übereinstimmt. Eine Spannungsabweichung führt zum sofortigen Ausfall der Spule. Vor dem Anschließen die Spannungsangaben auf dem Spulengehäuse mit den Angaben zur Versorgungsspannung in der Dokumentation des Bedienfelds vergleichen.
• Drehen Sie die Pilotbaugruppe vor dem Abdichten der Leitungsverschraubungen in die gewünschte Ausrichtung (vier Positionen in 90°-Schritten). Nach dem Abdichten der Leitung muss die Leitungsversiegelung zum Umrichten der Pilotbaugruppe gelöst und anschließend vor der Wiederinbetriebnahme im Schutzbereich Klasse I, Division 1 erneut abgedichtet werden.
• Bei Anlagen mit niedrigen Temperaturen unter 4 °C (40 °F) ist trockene Druckluft mit einem Systemtaupunkt zuzuführen, der mindestens 10 °F unter der minimalen zu erwartenden Betriebstemperatur liegt. Zur Überprüfung der Systemleistung ist ein Kältetrockner oder Adsorptionstrockner mit Taupunktüberwachung vorgeschaltet. Feuchtigkeit in der Druckluft bildet bei Minustemperaturen Eis, das zu Ventilfunktionsstörungen führen kann.
• Der Abgasauslass des Ventils darf nicht durch zu kleine Schalldämpfer oder Abgasleitungen mit unzureichendem Durchfluss eingeschränkt werden. Ein eingeschränkter Abgasgegendruck verringert die Differenzkraft des Ventilkegels und kann verhindern, dass das Ventil vollständig schaltet. Muss das Abgas vom Ventil weggeführt werden, sind die Abgasleitung und der Schalldämpfer so zu dimensionieren, dass der Cv-Wert mindestens dem Abgasdurchfluss des Ventils entspricht.
• Bei externen Pilotstromversorgungen muss die Pilotstromversorgung von einer stabilen, geregelten Quelle stammen, die stets einen Druck aufrechterhält, der mindestens dem Eingangsdruck entspricht. Ein Pilotstromversorgungsdruck unterhalb des Eingangsdrucks erzeugt nicht genügend Differenzkraft am Kolben, um den Ventilkegel zu bewegen.
• Führen Sie vor Inbetriebnahme eine Funktionsprüfung mit dem nicht verriegelnden manuellen Notbetätigungsknopf durch. Betätigen Sie den Notbetätigungsknopf und prüfen Sie, ob der nachgeschaltete Stellantrieb korrekt reagiert. Lassen Sie den Knopf los und prüfen Sie, ob das Ventil in seine Ausgangsposition zurückkehrt. Dieser Test verifiziert die mechanische Funktion, ohne den Spulenkreis elektrischer Belastung auszusetzen, und kann außerhalb des Gefahrenbereichs durchgeführt werden, sofern die Stellantriebsausgabe sichtbar ist.
• Verwenden Sie ausschließlich Schmierstoffe auf Mineralölbasis, wenn Sie vorgelagerte Mechanismen mit derselben Druckluftversorgung schmieren. Öle mit Phosphatzusätzen sind mit Polyurethandichtungen unverträglich und führen zu beschleunigtem Verschleiß der Ventilinnenteile. Empfohlener Schmierstoff: Mineralöl mit einem Anilinpunkt zwischen 82 °C und 104 °C, Viskosität ISO 32 oder niedriger, aufgetragen mit etwa einem Tropfen pro Minute.
• Bei Anlagenstillständen oder längeren Stillstandszeiten muss das Ventil vor der Wiederinbetriebnahme manuell über die Notbetätigung betätigt werden, um die freie Bewegung des Ventilkegels zu überprüfen. Längere Stillstandszeiten in kalten, kontaminierten oder feuchten Umgebungen können zu vorübergehendem Festklemmen an den Dichtungsflächen führen. Durch die manuelle Betätigung werden Restkondensat entfernt und die Betätigungsfunktion überprüft, bevor das System wieder in explosionsgefährdeten Bereichen betrieben wird.

Garantie & Weltweiter Support

ROSS Controls gewährt auf alle Produkte eine einjährige Garantie, die Material- und Verarbeitungsfehler ab Kaufdatum abdeckt.

Weltweiter technischer Support wird über die Niederlassungen von ROSS Controls in den USA (Hauptsitz in Ferndale, Michigan), Kanada, Brasilien, Deutschland, Frankreich, Großbritannien, Indien, China und Japan angeboten.

Für Anwendungen in explosionsgefährdeten Bereichen kann ROSS Controls Kopien von CSA/FM-Zertifikaten, ATEX-Konformitätserklärungen und relevanten Prüfberichten für die Dokumentation der Anlagensicherheit bereitstellen. Bitte fordern Sie die Zertifizierungsdokumente bei der Produktbestellung an.

Kontaktieren Sie ROSS Controls USA unter (800) 438-7677 oder besuchen Sie rosscontrols.com für Produktkonfigurationshinweise, Unterstützung bei Anwendungen in explosionsgefährdeten Bereichen, Händlersuche und technischen Service.

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