Устройство клапана соленоидного: Принцип работы электромагнитных клапанов НЗ с плавающей мембраной.

Дренчерная система : Соленоидный клапан

1. ОПИСАНИЕ ИЗДЕЛИЯ

Соленоидный клапан высокого давления является двухходовым клапаном с одним входным и одним выходным отверстием. Данный безсальниковый клапан со встроенным приводом может применяться для выпуска давления воды из заливной камеры Дренчерных Клапанов Моделей Е иF фирмыViking и Клапанов Регулировки Потока Моделей Н иJ фирмыViking. Соленоидный клапан имеет мембранную конструкцию, которая обеспечивает правильную работу клапана при минимальном падении давления. В наличии имеются клапаны с напряжения 24V DC (постоянного тока) в нормально открытом или нормально закрытом положении. Данные Соленоидные клапаны предназначены для использования с устройствами контроля системы, которые перечислены и/или одобрены для операции запуска в противопожарных водяных системах.

Особенности:

1. Нормально Закрыт или Нормально Открыт
2. 24 VDC
3. Легко чистить
4. Тип Корпуса: Прямоточный
5. NEMA c 1 по9. (См. Таблицу1)
6. Необходимые Аксессуары: Фильтр с50-ю ячейками должен быть установлен на входном отверстии клапана, на соединении с заливной линией. Данный фильтр идет в комплекте с Обвязками Дренчерных Клапанов Моделей Е или F и Обвязки Клапанов Регулировки Потока Моделей Н илиJ.

2. ПЕРЕЧИСЛЕНИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ

(см. одобрения для особых моделей в таблице1)

• Перечислен в UL – справочникVLRT
• Одобрен FМ– Автоматические Клапаны Контроля Потока(ГруппаK)
• CSA – Стандарт C22.2

3. ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ

Спецификации:

• Корпус: Латунь с резьбовыми соединениями
• Катушка: КлассH, Непрерывного Действия
• Максимальное рабочее давление: 250 psi (17.4 bar)
• Минимальное рабочее давление: 5 psi (0.35 bar)
  См. типы защищенности и рекомендуемые температуры окружающей среды в Таблице1.

Стандарты материалов:

• Уплотнения и Диски: Buna N
• Трубка сердечника: Нержавеющая Сталь305
• Сердечник и Заглушка: Нержавеющая Сталь430F
• Пружины: Нержавеющая Сталь302

4.

УСТАНОВКА

1. Проверьте табличку на соответствие устройства, включая напряжение и режим работы. Следуйте всем указаниям по установке и обслуживанию, поставляемым с оборудованием.
2. Стандартные соленоидные клапаны можно устанавливать в любом положении. Однако, для более продолжительного срока службы, соленоиды следует устанавливать вертикально и катушкой вверх.
3. Фильтр с 50-ю ячейками необходимо установить на входном отверстии клапана, на соединении с заливной линией. Данный фильтр входит в Обвязку Дренчерного Клапана Моделей E и F. Установите фильтр как указано на схеме Обвязки фирмы Viking. Установите соленоид в соответствии с маркировками на корпусе клапана. Нанесите соединительный состав только на наружную резьбу трубы. При нанесении на резьбу клапана, состав может попасть внутрь и вызвать сбои в его работе и утечки. Также избегайте нанесения соединительного состава на первые два витка резьбы.
4. Устройство должно быть подсоединено в соответствии с местными и национальными электрическими стандартами. У клапанов, оборудованных водозащитой, электрические фитинги должны быть одобрены для использования в местах повышенной опасности.
5. По окончании установки, испытайте всю систему на правильность работы. Дополнительную информацию см. в описании системы и указаниях по испытаниям.

5. ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ

Соленоидный клапан — это клапан со встроенным приводом и отверстиями, использующий давление воды для работы. Нормально Закрытый, обесточенный клапан открывается при подаче напряжения. Электричество подается к соленоидной катушке, заставляя ее подняться и открывая отверстие привода в выходное отверстие клапана. Это выпускает давление в верхней части мембраны и позволяет давлению воды открыть клапан. В основном Нормально Закрытые соленоидные клапаны используются как пусковые устройства для дренчерных клапанов и клапанов регулировки потока фирмы Viking. Открытие соленоидного клапана приводит к открытию дренчерного клапана и клапана регулировки потока.

Примечание: При использовании обычно закрытого соленоидного клапана в качестве пускового устройства, система не сработает автоматически при отключении питания. Поэтому, рекомендуется и требуется, чтобы в экстренной ситуации аварийный источник питания обеспечивал сохранность противопожарной защиты во время отключения основного источника энергоснабжения и соответствовал требованиям соответствующих Уполномоченных Органов.

6. ОСМОТРЫ, ИСПЫТАНИЯ И ОБСЛУЖИВАНИЕ

ПРИМЕЧАНИЕ: ПОДДЕРЖАНИЕ СИСТЕМЫ ПОЖАРОТУШЕНИЯ И ЕЕ УСТРОЙСТВ В РАБОЧЕМ СОСТОЯНИИ ЯВЛЯЕТСЯ ОБЯЗАННОСТЬЮ ВЛАДЕЛЬЦА. ЛЮБОЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ СИСТЕМЫ, ПРЕДПОЛАГАЮЩЕЕ ОТКЛЮЧЕНИЕ СИГНАЛЬНОГО КЛАПАНА ИЛИ ПОБУДИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ, ПРИВОДИТ К ОТКЛЮЧЕНИЮ ВСЕЙ СИСТЕМЫ ПОЖАРОТУШЕНИЯ. ПРЕЖДЕ ЧЕМ ПРИСТУПИТЬ К ПРОВЕДЕНИЮ РАБОТ, УВЕДОМИТЕ ВСЕ УПОЛНОМОЧЕННЫЕ ОРГАНЫ. СЛЕДУЕТ ОРГАНИЗОВАТЬ РАБОТУ ПОЖАРНОГО ПАТРУЛЯ НА УЧАСТКЕ ОТКЛЮЧЕННОЙ СИСТЕМЫ.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: ПЕРЕД ВВОДОМ СОЛЕНОИДНОГО КЛАПАНА В ЭКСПЛУАТАЦИЮ, УБЕДИТЕСЬ, ЧТО КОНТРОЛЬНЫЙ КЛАПАН СИСТЕМЫ ЗАКРЫТ, ЧТОБЫ ИЗБЕЖАТЬ НЕЖЕЛАТЕЛЬНОГО СРАБАТЫВАНИЯ ДРЕНЧЕРНОГО КЛАПАНА.

1. Осмотры: Необходимо регулярно осматривать и тестировать систему в соответствии с NFPA 25. Частота осмотров может меняться в зависимости от загрязненности, коррозионности источников воды или коррозионной атмосферы. Также, сигнальные устройства, системы обнаружения или иные устройства могут потребовать более частых проверок. Минимальные требования см. в описании системы и в применяемых правилах.
2. Клапан должен срабатывать не реже одного раза в месяц. Клапан должен свободно открываться и закрываться. В открытом положении клапана вода должна поступать хорошим потоком чистая и прозрачная. В закрытом положении клапана, должно наблюдаться полное отсутствие потока. После испытания, необходимо прочистить фильтр. Перед чисткой фильтра, заливная линия должна быть перекрыта, а давление спущено. После очистки фильтра, снова откройте заливную линию.
3. Клапан следует осматривать не реже раза в месяц на наличие трещин, коррозии, утечек, и т.д., ее также надо при необходимости прочищать, чинить или заменять.
4. По крайней мере, ежегодно необходимо осматривать мембраны и уплотнения и при необходимости ремонтировать или заменять их.
   ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: ПЕРЕД ДЕМOНТАЖЕМ КЛАПАНА ПЕРЕКРОЙТЕ КОНТРОЛЬНЫЙ КЛАПАН СИСТЕМЫ, ПЕРЕКРОЙТЕ ПОДАЧУ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ, СПУСТИТЕ ДАВЛЕНИЕ В КЛАПАНЕ. НЕ ОБЯЗАТЕЛЬНО СНИМАТЬ КЛАПАН ИЗ ТРУБОПРОВОДА ДЛЯ ЕГО ОСМОТРА.
5. При смазывании компонентов клапана, используйте высококачественную силиконовую смазку (Смазка Dow Corning® 111 или похожая).
6. При сборке, затяните все детали на момент затяжки, указанный в правилах по обслуживанию ASCO (поставляется с клапаном).
7. По окончании обслуживания, введите клапан в эксплуатацию несколько раз, чтобы убедиться в его правильной работе. Металлический звук защелкивания укажет на то, что соленоид работает.
8. Рекомендуется заменять клапан каждые семь лет. Могут потребоваться более частые замены, если клапан подвергался водяной или атмосферной коррозии.
9. Все работы должны производиться высококвалифицированным персоналом. По окончании всех осмотров или замены клапана, всю систему необходимо проверить на правильность работы. Дополнительную информацию см. в подходящих описаниях системы и в указаниях по испытаниям.

7. ПОСТАВКА

Соленоидный Клапан фирмы Viking можно приобрести через сеть национальных или международных дистрибьюторов. Для определения ближайшего к Вам дистрибьютора обращайтесь к веб-сайту или свяжитесь с корпорацией Viking.

8. ГАРАНТИИ

Подробные условия гарантии см. в действующем прейскуранте или свяжитесь c корпорацией Viking напрямую.

9. ИЗОБРАЖЕНИЯ

Клапан соленоидный

Соленоидный клапан (электромагнитный клапан) — устройство арматуры, затвор которой приводится в движение при подаче электрического тока на катушку соленоида. Затвор устройства перемещается возвратно-поступательно вдоль уплотнительных поверхностей седла корпуса.

Электромагнитные клапаны отличаются надежностью, не требуют значительного расхода электричества и предназначены для работы со всеми видами сред, за счет чего они получили широкое распространение в промышленности. Соленоидные клапаны предназначены для поддержания заданных параметров рабочей среды путем изменения объемов ее подачи, а также используются в системах, в которых необходима периодическая подача определенного объема рабочего материала. Некоторые конструкции клапанов также позволяют контролировать и осуществлять распределение потоков рабочей среды. Управление соленоидными клапанами осуществляется дистанционно.

Устройство и принцип работы соленоидного клапана

Основные элементы клапана — корпус, электромагнит и затвор, соединенный с магнитным сердечником (стержнем). Затвор является подвижной частью клапана, закрывающей и открывающей седло — отверстие для прохода среды внутри корпуса клапана. Затвор выполняется в форме тарелки или поршня и соединен с магнитным сердечником. Снаружи корпуса клапана располагается соленоидная катушка, на которую подается электрический ток. При подаче тока образуется магнитное поле, в результате чего магнитный сердечник приходит в движение. Сердечник втягивается в соленоид (поднимается вверх), увлекая за собой затвор. Сверху на сердечник воздействует пружина, сопротивляющаяся силе магнитного поля.

Сила тока, подаваемого на катушку, может изменяться. Чем сильнее ток, тем сильнее магнитное поле и сопротивление упругости возвратной пружины возрастает, что влияет на ход сердечника, который поднимается выше, сильнее втягиваясь в катушку. Соответственно, степень открытия прохода для среды регулируется силой подаваемого тока.

Когда ток отключается, сердечник приходит в свое изначальное положение. Клапан при этом остается полностью открытым или полностью закрытым, что зависит от конструкции его устройства.

Различия в конструкции соленоидного клапана

Соленоидные клапаны подразделяются на три основных категории: нормально открытые, нормально закрытые и универсальные. Нормально открытые клапаны находятся в открытом положении, а при подаче тока начинают закрываться. Соответственно, нормально закрытые клапаны при подаче тока начинают открываться. Универсальные клапаны могут быть зафиксированы в любом из этих положений.

Также конструкции клапанов могут быть угловыми и проходными. В первом случае присоединительные патрубки, которыми клапан подключается к трубопроводу, расположены под углом друг к другу. В проходных клапанах патрубки расположены на одной оси.

По действию соленоидные клапаны подразделяются на клапаны прямого и непрямого действия. В клапанах прямого действия открытие или закрытие затвора происходит исключительно за счет движения магнитного сердечника. В клапанах непрямого действия вспомогательной силой для приведения затвора в движение становится действие рабочей среды, например, давление. Это сокращает усилия, необходимые для открытия или закрытия устройства. Клапаны непрямого действия обычно используются в системах с большими условными проходами.

Соленоидные клапаны выпускаются двухходовыми, трехходовыми и четырехходовыми. Количество ходов соответствует количеству отверстий в клапане. Одно отверстие всегда предназначается для подачи среды, а другие — для ее выхода (исключение составляют четырехходовые клапаны). В трехходовом клапане это позволяет, например, отключить подачу среды в один трубопровод и перенаправить поток среды в другой трубопровод. Четырехходовые клапаны располагают четырьмя присоединительными патрубками и обычно используются для обеспечения работы таких систем как, например, цилиндры двухстороннего действия.

Устройство электромагнитных (соленоидных) клапанов и принцип работы. Статьи компании «УкрАкваТех»

Электромагнитный клапан — электромеханическое устройство, предназначенное для регулирования потоков всех типов жидкостей и газов. Он состоит из корпуса, соленоида (электромагнита) с сердечником, на котором установлен диск или поршень, регулирующий поток.

Благодаря тому, что в конструкции мембранной и поршневой арматуры для управления используется особый тип индукционных электрических магнитов (или соленоидов, от англ. Solenoid) с неподвижной обмоткой, клапаны электромагнитные также носят название соленоидных. Основным исполнительным элементом такого клапана является соленоидная катушка, внутри которой установлен сердечник. Такой клапан управляется путём пропускания тока через индукционную катушку, магнитное поле которой воздействует на сердечник.

Соленоидные клапаны могут быть выполнены с эластичной мембраной в качестве запорного элемента и называться мембранными. Соленоидный клапан, где запорный элемент представляет собой поршень, а уплотнения поршня выполнены из прочных полимеров называют поршневым.

Электроклапаны делятся на нормально открытые, нормально закрытые. Самым распространённым исполнением по исполнению является клапан электромагнитный нормально закрытый.

Клапан электромагнитный нормально закрытый — это магнитный клапан, в котором закрытое положение сохраняется, если напряжение на индукционную катушку не подаётся. При подаче напряжения на индукционную катушку клапан электромагнитный нормально закрытый открывается. Клапаны соленоидные с обратным алгоритмом срабатывания называют нормально открытыми.

Клапан электромагнитный нормально открытый — это клапан, который при отсутствии напряжения на индукционной катушке открыт для рабочего потока. При подаче напряжения на катушку магнитный клапан этого типа закрывается и остается закрытым все время, пока напряжение подается на катушку.

Материал корпуса клапана обычно изготавливается из латуни (сплав меди с цинком), является одним из самых востребованных материалов, который широко применяется при производстве трубопроводной арматуры. Латунные клапаны рассчитаны на высокое давление воды, а благодаря тому, что материал обладает высокой стойкостью к коррозии и выдерживает действие агрессивных сред (технической и морской воды), латунные клапаны характеризуются продолжительным сроком службы. Клапан соленоидный электромагнитный, изготовленный из латуни, может быть установлен в трубопроводной системе со спиртовой или масляной рабочей средой. Более того, при условии правильного выбора арматуры, который проводится в зависимости от материала мембраны, латунные клапаны Smart могут работать в таких средах как дизельное топливо, нефтепродукты, антифриз, этиленгликоль, водные солевые растворы различной концентрации. Клапан электромагнитный для воды может быть изготовлен как из стандартного сплава, так и из особой коррозийностойкой латуни.

Устройство электромагнитного (соленоидного) клапана

Электромагнитный клапан (клапан соленоидный) состоит из следующих основных деталей: корпуса, крышки, мембраны (поршня), пружины, плунжера, штока и электрической катушки (соленоида).  Корпуса и крышки клапанов отливают из латуни, нержавеющей стали, чугуна или полимеров: полипропилена, эколона, нейлона и др. Клапаны рассчитаны для использования при различных рабочих средах, давлениях и температурах.

Для плунжеров и штоков применяют специальные магнитные материалы. Электрокатушки (соленоиды) для клапанов изготовливают в пылезащищенном или герметичном корпусе. Обмотка катушек выполнена высококачественным эмаль проводом из электротехнической меди. Присоединение к трубопроводу резьбовое или фланцевое. Для подключения к электрической сети используется штекер. Управление осуществляется подачей напряжения (или импульса) на катушку.  

Напряжения питания:

Переменного тока, AC: 24В, 110В, 220В;

Постоянного тока, DC: 12В, 24В; 

Как работает и устройство электромагнитного клапана соленоидного

Электромагнитный клапан (или клапан соленоидный) состоит из следующих основных деталей:

• корпуса
• крышки
• мембраны (поршня)
• пружины
• плунжера
• штока и электрической катушки (соленоида).

Корпуса и крышки клапанов отливают из латуни, нержавеющей стали, чугуна или полимеров: полипропилена, эколона, нейлона и др.

Клапаны рассчитаны для использования при различных рабочих средах (вода, пар, масла, газы), при различных давлениях и температурах.

Для плунжеров и штоков применяют специальные магнитные материалы.

Электрокатушки (называемые соленоидами) для клапанов изготавливают в пылезащищенном или герметичном корпусе.

Обмотка катушек выполнена высококачественным эмаль проводом из электротехнической меди. Присоединение к трубопроводу резьбовое или фланцевое. Для подключения к электрической сети используется штекер. Управление осуществляется подачей напряжения (или импульса) на катушку.

Напряжения питания:
Переменного тока, AC: 24В, 110В, 220В;
Постоянного тока, DC: 12В, 24В;
Допуск по напряжению: ± 10%.
Класс защиты: IP65.

Основные рабочие положения:
Клапаны электромагнитные по исполнениям бывают: «НЗ» – нормально закрытые клапаны, «НО» – нормально открытые клапаны и “БС” – бистабильные (импульсные) клапаны, переключающиеся с открытого на закрытое положение по управляющему импульсу.

По принципу действия:
Для различных условий эксплуатации применяют клапаны прямого действия, срабатывающие при нулевом перепаде давлении и пилотные клапаны (непрямого действия) – срабатывающие только при минимальном перепаде давления.

Так же электромагнитные клапаны подразделяются на запорные (2/2 ходовые), распределяющие трехходовые (3/2 ходовые), и переключающие клапаны (2/3 ходовые).

Мембраны и уплотнения:
Мембраны клапанов изготовлены из эластичных полимерных материалов специальной конструкции и химического состава – EPDM, NBR, FKM, а уплотнения из PTFE или TEFLON. Так же в конструкции клапанов используются новейшие составы силиконовых резин – VMQ и другие полимеры.

Свойства материалов (расшифровка):

EPDM – Этилен-пропилен-диен-каучук. Недорогой, химически и износостойкий эластичный полимер. Высокая устойчивость к старению и атмосферным воздействиям. Устойчив к кислотам, щелочам, окислителям, соленым растворам, воде, пару низкого давления, нейтральным газам. Неустойчив к бензину, бензолу и углеводородами. Температура применения −40… +140 °С.

NBR – Нитрил-бутадиен-каучук. Распространенный и недорогой эластичный полимер, нейтральный к воздействию бензина, минерального масла, дизельного топлива, растворов щелочей, неорганических кислот, пропана, бутана и воды. Температурный диапазон −30… +100 °С. Разрушается бензолом, окислителями и ультрафиолетом.

FKM – Фторкаучук. Термостойкий и эластичный синтетический полимер. Высокая стойкость к старению, озону и ультрафиолету. Химически устойчивый для кислотных и щелочных сред, нефтепродуктов, для топлива и углеводородов. Применяется для спиртов, воды, воздуха и пара низкого давления при температуре −30… +150 °С. Разрушается эфирами, органическими кислотами.

PTFE – Политетрафторэтилен. Фторполимер, один из самых химически стойких полимерных материалов. Применяется в химической промышленности для кислот и их смесей высокой концентрации, щелочей, растворителей. Устойчив к  бензолу, окислителям, маслам и топливам. Используется для агрессивных газов, углеводородов, воздуха, воды и пара. Температурный диапазон −50… +200 °С. Разрушается трифторидом хлора и жидкими щелочными металлами.

TEFLON – Политетрафторэтилен. Запатентованное название фторполимера, на основе PTFE с улучшенными эксплуатационными характеристиками. Рабочая температура применения в диапазоне −50… +250 °С.

Клапан электромагнитный соленоидный (англ. solenoid valve) – это функциональная и надежная трубопроводная арматура.

Ресурс работы специальных электромагнитных катушек составляет до 1 миллиона включений. Время, необходимое для срабатывания мембранного магнитного клапана в среднем составляет от 30 до 500 миллисекунд, в зависимости от диаметра, давления и исполнения.

Клапаны электромагнитные можно применять как запорные устройства дистанционного управления, так и для безопасности, в качестве отсечных, переключающих или отключающих электроклапанов.

Электромагнитный (соленоидный) клапан по низкой цене

Технология электромагнитных клапанов неустанно совершенствуется, что помогает постоянно расширять диапазон их применения, и в то же время, увеличивать их производительность. Однако, чтобы выбрать и приобрести клапан электромагнитный высокого давления, потребителю стоит понимать суть и принцип работы данного устройства. А также – знать о самых распространенных проблемах, которые случаются при выборе и техобслуживании клапана.

Соленоидный клапан – особенности устройства

Нередко звучит вопрос – соленоидный клапан что это такое и где он может использоваться? Итак, электромагнитный клапан (соленоидный) – это специальное электромеханическое устройство с классом изоляции F, предназначенное для бесперебойной работы в повторно-кратковременном или долговременном режиме. Принцип его работы несложен: при подаче питания открывается проходное сечение клапана, а при отключении – закрывается. Конструкция этого устройства позволяет дистанционно управлять потоком газа, воды, пара, воздуха, масла, и другими жидкостями или газами, которые совместимы с материалами, из которых выполнен клапан.

Чаще всего, клапан электрический изготавливают из таких материалов:

• чугуна;

• бронзы;

• нержавеющей стали;

• латуни.

В качестве мембраны (уплотнения), используют: NBR, EPDM, FKM (VITON) или фторопласт (ТЕФЛОН).

Технические характеристики соленоидного электромагнитного клапана

Монтаж клапана электромагнитного для воды, для газа к трубопроводу, выполняется путем фланцевого (ГОСТ12815-80) либо муфтового соединения. Исполнение по напряжению: V ~ 12, 24, 48, 110, 230; V = 12, 24, 48, 110. Электромагнитные катушки оснащены водонепроницаемым стекловолоконным покрытием с классом защиты IP65. Также, электромагниты снабжены трехконтактным разъемом (в соответствии с ISO).

Латунный электромагнитный клапан имеет такие конструктивные исполнения: НО — «нормально открыт» и НЗ — «нормально закрыт». В нашем интернет магазине вас порадует широкий ассортимент моделей электромагнитных устройств и другой трубопроводной и регулирующей арматуры. Все товарные позиции отличаются высоким качеством и надежностью, что подтверждено соответствующими сертификатами. При этом, цены на клапаны – весьма приемлемы и конкурентноспособны.

Что учитывать при выборе клапана?

Чтобы выбрать клапан электромагнитный для пара или газа, надо определиться с самым подходящим эксплуатационным типов, который максимально эффективно сможет решить поставленную задачу. Всего есть несколько подтипов такой арматуры:

1. Прямого действия.

2. Управляющие (непрямое действие).

3. Нормально закрытые.

4. Нормально открытые.

Также, соленоидные клапаны различают по видам. Они бывают двухходовыми, трехходовыми, четырехходовыми.

Реализуем поставку клапанов со следующими видами приводов: электромагнитным либо пневматическим, для газа и агрессивных сред из стали-нержавейки. Уточнить наличие интересующей вас модели, можно у технических специалистов интернет-магазина «Техмаркет». Гарантируем быструю доставку клапанов в любой уголок России.

Электромагнитный клапан для воды. Устройство электромагнитного клапана

Электромагнитный клапан для воды предназначен для регулировки прохождения жидкости. Устройство работает по электромеханическому принципу. Для изготовления корпуса выбираются стойкие и универсальные, а также высокопрочные материалы по типу литейного чугуна, латуни, нержавеющей стали. Что касается мембран и уплотнителей, то они выполняются из высокоэластичных полимеров. Помимо прочего, в составе может быть силиконовая резина.

Подобное устройство устанавливается в той части системы трубопровода, к которой будет обеспечен легкий доступ.

Устройство соленоидного клапана

Электромагнитный клапан для воды еще называется соленоидным. Он имеет в составе основные детали по типу мембраны, корпуса, пружины, крышки, штока, а также электрической катушки, которая является соленоидом. Крышка и корпус клапанов отливаются из нержавеющей стали, латуни, полимеров или чугуна. Данные устройства рассчитаны для эксплуатации при самых разных рабочих средах, температурах и давлениях.

Для штоков и плунжеров используются магнитные материалы. Электрокатушки, которые называются соленоидами, изготавливаются в пылезащищенном или герметичном корпусе. Высококачественный эмальпровод идет на обмотку катушек. Он изготавливается из электротехнической меди. Соединение с системой трубопровода может производиться по сланцевому или резьбовому методу. Для подключения к электрической сети применяется штекер. Управление производится методом подачи напряжения на катушку.

Ведущие рабочие положения

Если рассматривать вышеописанные устройства по исполнению, то они могут быть нормальнозакрытыми или нормальнооткрытыми. Среди разновидностей можно выделить еще и бистабильные клапаны, которые называются импульсными. Управляющий принцип способствует переключению с закрытого на открытое положение.

Принцип действия

Электромагнитный клапан для воды может использоваться при различных условиях, это предполагает применение устройств прямого действия, а также приборов, срабатывающих при нулевом перепаде давления. В продаже можно встретить клапаны непрямого действия, которые являются пилотными. Они срабатывают исключительно при самом малом перепаде давления.

Подобные устройства можно подразделить на распределяющие трёхходовые, запорные и переключающие клапаны.

Информация об уплотнителях и мембранах

Электромагнитный клапан для воды имеет в составе мембраны, которые могут изготавливаться из эластичных полимерных материалов. Последние обладают специальной конструкцией и химическим составом. Помимо прочего, в конструкции клапанов применяются самые последние составы силиконовых резин, а также другие полимеры.

Принцип работы пилотного клапана

Электромагнитный клапан для воды своими руками может быть установлен достаточно быстро. Если речь идет о нормальнозакрытом устройстве, то в статическом положении напряжение отсутствует, при этом клапан находится в закрытом состоянии. Поршень, который является запорным органом, герметично прижат, он расположен у седла уплотнительной поверхности. Пилотный канал находится в закрытом состоянии. Давление в верхней полости поддерживается с помощью перепускного отверстия в мембране.

Клапан такого типа находится в закрытом состоянии до тех пор, пока катушка не подвергнется напряжению. Для того чтобы он открылся, напряжение должно подаваться на катушку. Под воздействием магнитного поля плунжер поднимается, открывая канал. По той причине, что диаметр канала значительно больше перепускного, давление верхней полости понижается. Разница давлений воздействует на подъем поршня или мембраны, что способствует открытию клапана. Электромагнитный клапан подачи воды будет находиться в открытом состоянии до тех пор, пока катушка будет подвергаться напряжению.

Принцип действия нормальнооткрытого клапана

Работает такое устройство по обратному принципу: в статичном положении прибор находится в открытом виде, а вот при повышении напряжения клапан закрывается. Для того чтобы удержать прибор в закрытом состоянии, напряжение будет подаваться на катушку достаточно долго. Для того чтобы любые пилотные клапаны работали правильно, нужно обеспечить малый перепад давления.

Подобные устройства называются клапанами непрямого действия по той причине, что кроме подачи напряжения, необходимо выполнение условия, которое заключается в перепаде давления. Использовать такое приспособление можно для систем отопления, водоснабжения, ГВС, а также пневмоуправления. Агрегат подходит для тех условий, где давление в трубопроводе присутствует.

Работа клапана прямого действия

Электромагнитный клапан, схема которого дает возможность понять принцип работы, может обладать прямым действием. У такого устройства пилотный канал отсутствует. В центральной части находится эластичная мембрана, которая обладает металлическим кольцом. Сквозь пружину она соединена с плунжером. Когда на катушку воздействует магнитное поле, клапан открывается, плунжер поднимается и снимает усилие с мембраны. Последняя поднимается и способствует открыванию клапана. В тот момент, когда происходит закрытие, магнитное поле отсутствует, плунжер опускается и воздействует на мембрану.

Для такого прибора минимальный перепад давления не требуется. Электромагнитный клапан, фото которого представлены в статье, может использоваться в системах с давлением, а также на сливных емкостях. Установить прибор можно и в условиях накопительных ресиверов. Монтировать такое устройство можно в тех местах, где давление отсутствует или находится на минимальном уровне.

Особенности работы бистабильного клапана

Этот клапан может находиться в двух устойчивых положениях: в закрытом и открытом. Переключение осуществляется последовательно методом подачи импульса на катушку. Такие устройства работают исключительно от источника постоянного тока. Для того чтобы удержать клапан в закрытом или открытом положении, не требуется подавать напряжение. По конструкции такие приспособления изготавливаются как пилотные, это указывает на необходимость минимального перепада давления.

Электромагнитный соленоидный клапан представляет собой надежную и функциональную арматуру для системы трубопровода. Если речь идет о специальных электромагнитных катушках, то ресурс их работы очень велик. До момента выхода из строя прибор способен работать, пока число включений не достигнет 1 миллиона. Время, которое требуется для срабатывания магнитного клапана, может составить от 30 до 500 миллисекунд. Конечная цифра будет зависеть от давления, диаметра и исполнения.

Заключение

Устройство электромагнитного клапана было представлено выше, как и принцип его действия. Подобные приборы можно использовать в качестве запорного устройства дистанционного управления. Они незаменимы для безопасности в роли отсечных, отключающих и переключающих электроклапанов. Эти особенности необходимо учесть перед приобретением клапана и его установкой в определенных условиях.

Электромагнитные клапаны для воды: принцип работы, виды

Современные средства автоматизации позволяют управлять процессами подачи воды, газа и пара дистанционно в нуждах, как сложных индустриальных технологических, так и в домашних, чисто, бытовых процессах.

Электромагнитный клапан, имеющий в своей конструкции соленоидный клапан, в полной мере отвечает этим требованиям дистанционного управления подачей сжиженных и газообразных веществ.

На современных производствах, в работе котелен, в процессах отопительных систем, подачи и слива воды, в промышленности, сельском хозяйстве, на предприятиях питания и в быту широко применяются различные модели электромагнитных клапанов.

Среди всего множества конструкций, электромагнитный клапан для воды занимает особое, первостепенное значение. Розничная и оптовая покупка электромагнитных клапанов этого типа занимает на нашем рынке приоритетное положение. Соленоидный клапан легко устанавливается, регулируется и прост в эксплуатации и обслуживании. В некоторых устройствах применение этих конструкций нельзя заменить другими агрегатами.

Полный список мест применения клапанов с электрическим управлением трудно перечислить, как в промышленности, малых производствах, так и в бытовом использовании в различных видах домашней техники.

Где применяются электроклапаны

Как уже было сказано, применение соленоидных клапанов очень обширное. Мы можем наблюдать их действия в газо- и нефтеперегонке, в поливе и орошении сельхозугодий, поении скота, работе газовых и тепловых котельных, в перенаправлении потоков газа и воды по нескольким направлениям на промышленных и сельскохозяйственных предприятиях.

Соленоидный клапан для воды:

• помогает садоводам и жителям коттеджных построек при поливе и орошении своих дачных и приусадебных участков;
• при подаче воды на различные бытовые гидроустановки: автоматические посудомойки,


стиральные машины, душевые кабины и сливные бачки;

• при подаче воды и газа в системы обогрева, к котлам и бойлерным установкам;
• для распределения подачи воды в канализационные системы частных и промышленных зданий для обеспечения работы туалетов и душевых кабин в местах общего пользования;
• на малых моечных предприятиях регулирует подачу воды при мойке техники;
• в пекарях — для обеспечения процесса выпечки хлебобулочных изделий;
• в частных и общественных заведениях питания при приготовлении кофе в комбайнах по дозированию воды для заварки в точном дозировании подачи кипятка и многих других отраслях и видах деятельности человека.

Электрические клапаны не только распределяют, но и регулируют количество подаваемой воды и газа к каждому потребителю и внутри гидро и газовых установок.

Мы ежедневно пользуемся бытовыми автоматическими гидромашинами, но даже не задумываемся о том, что внутри этих конструкций установлен электромагнитный клапан, а то и несколько одновременно, для выполнения целого ряда процессов.

Для примера, в быту используют электромагнитный клапан для подачи воды для стиральной машины. Мы включаем это гидроустройство и тем самым подаем электросигнал на соленоидную катушку, которая открывает поступление воды в бак стиралки. А в процессе стирки, электроклапан на каждом этапе программы управляет подачей воды в нужном количестве внутрь машины из водной магистрали или сливом грязной смеси из стирального бака в канализационный коллектор.

Устройство и характеристики

Устройство электромагнитного клапана зависит от его типа, но общий принцип работы этих электроустройств одинаков, в их конструкцию входят:

• Электромагнитная катушка — соленоид;
• Штекер или ввод электрического кабеля сети напряжения;
• Подвижный шток или плунжер;
• Возвратная пружина штока;
• Силовой плунжер с изолирующей прокладкой;
• Крышка мембранного отсека;
• Крепеж крышки;
• Возвратная пружина мембраны;
• Эластичная мембрана;
• Корпус соленоидного клапана.

К характеристикам электромагнитных клапанов относится ряд технических параметров, которым отвечает та или иная конструктивная модель изделия. К этим параметрам относятся:

Давление. Манометрическая величина превышения давления внутри жидкости над воздушным (атмосферным) давлением, которые зависят от:

• Дифференциала давления – разницы давлений на входе и выходе изделия. 
• Для электроуправляемых конструкций давление на входе должно быть всегда выше давления на выходе из устройства.Материала мембраны.
• Диаметра отверстия для прохода жидкости.
• Конструктивных и физических особенностей уплотнительных материалов.
• Мощности электромагнитной катушки и применяемого вида тока, подаваемого на соленоидный пакет управления.

Расход жидкости или пропускная возможность соленоидного клапана (Kv), которую определяют экспериментальным путем на каждом производстве конкретных моделей клапанов. При этом берется чистая вода с температурой +20 С и в течении часа прогоняют через открытое тело установки при разнице давлений на входе и выходе (дифференциал) в 1 бар и просчитывают эту величину.

Зная коэффициент пропускной возможности (Kv) можно вычислить расход воды по формуле: 

,где:

• Q – величина расхода воды в метрах кубических за час работы устройства; 
• Kv – практически измеренный коэффициент пропускной возможности установочной модели электроклапана, измеряемый в кубических метрах за час работы; 
• ΔP- дифференциальная величина давления; 
• ρ – величина плотности жидкости при данной температуре, измеряемая в  кг/м³.

На основе этих расчетов на каждый клапан производитель делает дифференциальную диаграмму потерь:

Время срабатывания механизма клапана, которое зависит от типа и вида конструкции электрически управляемого клапана и от применяемого напряжения на соленоидную катушку;

Время, затраченное на реакцию клапана после получения электросигнала – зависит от выбранной конструкции и вида клапана, а также применяемых дополнительных вспомогательных механизмов внутри устройства.

Принцип работы

Принцип работы электромагнитного клапана для воды пилотного (непрямого) действия можно понять по приложенным схемам устройства. Независимо от типа применяемой модели электрического клапана (нормально закрытая, нормально открытая или с бистабильным управлением), эта работа электрически управляемого клапана будет выглядеть примерно в следующем порядке:

1. Электромагнитный клапан первоначально закрыт и на катушку еще не поступал электросигнал. Вода заперта во входной части клапана штоком с прокладкой;
2. При поступлении электросигнала на катушку, в соленоиде возникае.т электромагнитная сила, которая втягивает шток (плунжер) во внутрь катушки, тем самым создавая пространство между штоком и пространством над мембраной. Давление под мембраной пересиливает давление сверху и открывается проход для перелива жидкости через тело клапана. 

При открытом кране этот же процесс протекает в обратном порядке – плунжер выталкивается из тела соленоида и открывает доступ давления воды над мембраной и совместно с усилием пружины закрывает проход воды через тело клапана.

Самая простая схема работы электромагнитного клапана прямого действия:

1. При подачи сигнала (электроцепь замкнута) на соленоид, шток втягивается во внутрь катушки и открывает проход жидкости из-за разницы давления от входной части на выход из клапана;
2. при прекращении подачи сигнала на катушку соленоида (электроцепь разомкнута) пружина возвращает шток на свое место и седло клапана перекрывает проток жидкости через тело клапана.

Электромагнитный клапан может быть выполнен в разных видах конструкций:

• соленоидный клапан седельчатого вида;
• клапан с использованием мембранного плавающего усилителя;
• клапан с использованием мембранного усилителя с принудительным подъемом;
• электроклапан поршневого вида;
• клапан шиберного вид;а
• клапаны шарнирные;
• клапаны рычажные;
• соленоидные клапаны тарельчатого вида;
• клапаны золотниковые.

По виду подаваемого тока на индукционные катушки соленоидные клапаны могут быть разделены на:

• 
  установки с постоянным током в сети, что характерно для изделий, где нет больших давлений и нет надобности в создании большой силы электромагнитного излучения;
• 
  изделия для сетей с большими давлениями используют переменный сетевой ток для создания электромагнитного поля большой величины действия на шток или мембрану, чтобы преодолеть большие нагрузки сопротивления водной или газовой среды.

Также, электромагнитные клапаны подразделяются по рабочему положению штока на:

1. Нормально закрытые;
2. Нормально открытые;
3. Бистабильные – с переключением положения штока в зависимости от поступающего сигнала электроимпульса.

Нормально закрытые

Электромагнитный нормально закрытый клапан для воды имеет при обесточенной катушке закрытый штоком клапан, перекрывающий поток жидкости. При подаче электросигнала на катушку соленоида, шток с клапаном открывают этот проход.

Нормально открытые

Соленоидные клапаны для воды нормально открытые как, например, UNIPUMP серии BOX при обесточенной катушке селеноида находятся в открытом положении и жидкость имеет свободный проток по телу клапана. При подаче электросигнала, клапан со штоком перекрывают этот проход и поток жидкости останавливается.

Как подключить электромагнитный клапан

Электромагнитный клапан подсоединяется в систему трубопроводов установки в местах, где необходимо его включение для обеспечения управления потоком воды или газа, а также в местах распределения этих потоков по разным магистралям для обеспечения рабочих процессов одновременно нескольких устройств.

Процесс установки электрического клапана управления потоками жидкости и газа сводится к нескольким простым монтажным действиям. Это:

• 
  Резьбовое соединение клапана в нужном месте с трубопроводом, где протекает жидкость или подается газ;
• 
  Подсоединение электрической сети для обеспечения получения электрического сигнала на катушку соленоида;
• 
  Возможное присоединение к электромагнитному клапану дополнительных устройств и передающих линий для продвижения электрических импульсов в цепи коммуникации сигналов управления;
• 
  Обеспечение электромагнитного клапана средствами защиты от внешних воздействий на его работу.
• 
  При установке электромагнитного клапана нужно соблюдать некоторый свод правил монтажа этих гидроэлектрических конструкций:
• 
  Следить за тем, чтобы при установке конструкции она не находилась под напряжением, и катушка не испытывала дополнительных нагрузок;
• 
  На электромагнитный клапан при монтаже не должны влиять внешние нагрузки от веса трубопровода и других узлов системы подачи воды;
• 
  При отрицательных температурах воздуха на открытых, незащищенных пространствах следует закрывать соленоидную часть арматуры дополнительными защитными средствами;
• 
  Если арматура клапана находится под постоянным воздействием солнечных лучей и осадков, необходимо позаботится об ее закрытии с помощью фумизированной ленты или гибкого изоляционного кабеля, других защитных средств.

Какие существуют типы электромагнитных клапанов?

Популярный из-за низкого энергопотребления, компактного размера, превосходной скорости работы и длительного срока службы, соленоид относится к особой классификации клапанов, которая основана на принципе электромагнетизма для приведения в действие рассматриваемого устройства.

Как работает электромагнитный клапан?

Как правило, соленоидный клапан будет состоять из катушки, отверстия или нескольких отверстий, а также линейно работающего элемента, который будет закрывать или оставлять открытым указанное отверстие.

В обесточенном состоянии соленоида вышеупомянутый линейно работающий элемент, часто называемый золотником, трубкой или плунжером, находится в своем исходном положении по отношению к отверстию или отверстиям. Однако, когда на электромагнитный клапан подается питание, пропуская электрический сигнал через катушку, это действие создает магнитное поле. Ферромагнитная регулирующая трубка, или поршень, реагирует на это поле и скользит в свое вторичное положение по отношению к отверстию или отверстиям.

Возможно, проще говоря, создаваемое магнитное поле притягивает или заставляет скользящий элемент принимать это вторичное положение, обычно описываемое как положение под напряжением. Из этой основной предпосылки возникло множество конструкций и конфигураций соленоидов.

Соленоиды прямого действия

Электромагнитный клапан прямого действия указывает на то, что в конструкции используется чувствительный к магнитному полю скользящий плунжер для открытия или закрытия основного пути потока среды через клапан.Другими словами, движение элемента трубки управления в ответ на генерируемое электромагнитное поле непосредственно влияет на открытие или закрытие клапана.

Эта конструкция электромагнитного клапана включает в себя приведение в действие клапана в самом клапане без необходимости в отдельном электрическом или пневматическом приводе для открывания или закрывания устройства. Это позволяет создать более компактную конструкцию, чем большинство альтернатив с отдельным приводом. Двухходовой электромагнитный клапан прямого действия имеет две дополнительные конфигурации: нормально открытый или нормально закрытый.

В нормально закрытой версии соленоида седло на скользящем элементе с помощью пружины, удерживающей его на месте, прилегает к отверстию, удерживая путь потока закрытым, когда он находится в обесточенном или нормальном состоянии. При подаче питания сила магнитного поля на намагниченном скользящем элементе преодолевает силу сопротивления пружины, и седло поднимается над отверстием, открывая путь потока. При повторном отключении питания пружина возвращает клапан в нормально закрытое положение.

В нормально открытой ориентации все наоборот. Здесь сила пружины удерживает седло от отверстия в обесточенном состоянии, сохраняя путь потока открытым. Когда соленоидный клапан входит в возбужденное состояние, притяжение магнитного поля на намагниченный плунжер преодолевает усилие пружины, притягивает седло к отверстию и, следовательно, запирает клапан в закрытом состоянии. При повторном отключении питания сила пружины возвращает клапан в нормально открытое положение.

Бистабильные соленоиды

Бистабильные соленоиды, также называемые фиксирующими или переключающими соленоидами, работают по аналогичному принципу, хотя в них не используется пружина для возврата скользящего элемента в исходное положение. Вместо этого в этой конструкции вместо пружины используются постоянные магниты, удерживающие ферромагнитный скользящий элемент на месте в обесточенном состоянии.

Притяжение магнитного поля, создаваемого возбужденным состоянием соленоида, оказывается сильнее, чем притяжение магнитной силы постоянного магнита, удерживающего плунжер в исходном положении. При подаче питания сила электромагнитного поля поднимает скользящий элемент из его исходного положения, притягивая его во вторичное положение. Однако при повторном отключении питания дополнительный постоянный магнит удерживает скользящий элемент в этом вторичном положении.

Чтобы вернуть скользящий элемент в исходное положение, необходимо подать питание на катушку, специально пропуская ток в противоположном направлении, что изменит полярность генерируемого магнитного поля и, таким образом, вытянет скользящий элемент из его вторичного положения обратно в его исходное положение. исходное положение. При повторном отключении питания первый постоянный магнит снова удерживает плунжер в этом исходном положении. Это действие технического переключения между двумя стабильными обесточенными положениями дает начало термину «переключение» или «бистабильный электромагнитный клапан».

Соленоиды с пилотным управлением

В то время как традиционный и бистабильный соленоидный клапан прямого действия может оказаться ограниченным с точки зрения размера линии, рабочего давления и пропускной способности, соленоидный клапан с пилотным управлением, иногда называемый соленоидом непрямого действия, может преодолеть эти ограничения до более высокой производительности. определенной степени, ограничивая действие самого соленоида ролью управления пилотным отверстием и используя рабочую среду для помощи в открытии и закрытии пути потока главного клапана.

Как и другие клапаны с внутренним или внешним управлением, главный клапан работает в зависимости от расположения управляющего клапана. В типичной конструкции соленоида с пилотным управлением в главном клапане используется диафрагма для герметизации основного пути потока. Небольшое отверстие в диафрагме позволяет рабочей среде скапливаться как над, так и под этим компонентом. Наличие этого отверстия позволяет выравнивать давление с обеих сторон диафрагмы.

В этом состоянии сбалансированного давления легкая пружина оказывает достаточное сопротивление, чтобы надавить на диафрагму, удерживая путь потока основного клапана закрытым.Электромагнитный клапан, выступающий в роли пилота, управляет вторым отверстием, которое соединяется с полостью на верхней стороне диафрагмы с выходным каналом потока. Важно отметить, что отверстие, управляемое этим пилотным клапаном, оказывается больше, чем отверстие, которое позволяет рабочей среде выравниваться по обеим сторонам диафрагмы. Таким образом, когда этот управляющий соленоид открывается, рабочая среда удаляется из полости над диафрагмой с большей скоростью, чем указанная среда может повторно накапливаться через отверстие для выравнивания давления.

Это создает дифференциальное давление, при котором давление рабочей среды под диафрагмой оказывается больше, чем давление оставшейся рабочей среды над диафрагмой. Следовательно, рабочая среда давит на диафрагму и пружину, открывая первичный путь потока в главном клапане. Такие клапаны можно настроить на нормально закрытый или нормально открытый режим.

3-ходовые соленоиды

Хотя электромагнитные клапаны обычно имеют два состояния: под напряжением и в обесточенном состоянии, это не обязательно означает, что соленоид может служить только двухходовым двухпозиционным клапаном с одним входом и одним выходом.Трехходовой электромагнитный клапан, например, будет иметь либо два входа и один выход, либо один вход и два выхода, в зависимости от желаемой конфигурации.

В приложении для смешивания соленоид будет иметь два входа и один выход. Исходное положение этого трехходового соленоида оставляет одно из двух входных отверстий закрытым, позволяя среде течь из оставшегося входного отверстия к общему выходному отверстию. При перемещении во вторичное положение клапан открывает формально закрытый вход, позволяя среде течь к общему выходу, и одновременно перекрывает путь потока из формально открытого входа.

В отводящем приложении соленоид будет иметь один общий вход и два выхода. Исходное положение этого трехходового устройства позволяет среде течь от общего входа к одному из двух выходов, в то время как вторичный выход остается закрытым. При перемещении во вторичное положение путь потока к ранее открытому выпускному отверстию закрывается, а путь потока к ранее закрытому выпускному отверстию открывается, отводя поток на этот вторичный путь.

Монтажные соленоиды NAMUR

Электромагнитные клапаны, используемые для управления пневматическими приводами, обязательно бывают многопортовыми.В то время как традиционный соленоидный клапан можно монтировать на пневматическом приводе с помощью ниппеля, электромагнитный клапан с креплением NAMUR относится к определенному классу электромагнитных клапанов со стандартной схемой монтажа, предназначенной для конкретной установки на поворотных пневматических приводах.

Соленоиды с креплением NAMUR могут поставляться с 3-ходовым/2-позиционным, 4-ходовым/2-позиционным или 5-ходовым/2-позиционным расположением.

• Трехходовой соленоид такого типа будет иметь один впускной, один выпускной и один выпускной порт.
• Четырехходовой соленоид этого типа будет иметь один впускной, два выпускных и один выпускной порт.
• 5-ходовой соленоид такого типа будет иметь одно впускное, два выпускных и два выпускных отверстия.

Каждый из них будет иметь возбужденное и обесточенное положение, которое влияет на путь потока воздуха через соленоид. Среди других факторов, таких как классификация опасных зон, специальные сертификаты, необходимость контролировать скорость работы клапана в обоих направлениях, а также выбор пневматического привода двойного действия или с возвратной пружиной, поможет выбрать подходящий соленоид с креплением NAMUR.

Нужны рекомендации по выбору подходящего электромагнитного клапана для конкретного применения?

Эксперты ValveMan обладают необходимыми знаниями и опытом. Делайте покупки на ValveMan.com сегодня!

Сопутствующие товары

[[1246, 7125, 1438]]

Об электромагнитных клапанах

Изображение предоставлено: emel82/Shutterstock. com

Электромагнитные клапаны представляют собой клапаны с электрическим управлением, в которых используется привод в виде электромагнита для изменения состояния клапана с закрытого на открытое.Катушка в приводе создает магнитное поле, которое тянет или толкает поршень, контролирующий прохождение жидкости через корпус клапана. Электромагнитные клапаны преобразуют электрическую энергию в механическое движение, которое приводит в движение клапанный механизм и обеспечивает средства, с помощью которых разработчики могут автоматизировать работу клапанов. Эта возможность снижает потребность персонала в ручном закрытии или открытии клапанов в рамках производственного процесса. Использование автоматизированного управления клапаном является ключом к конструкции многих машин, где требуются высокоскоростные операции переключения, выходящие за рамки возможностей, предоставляемых ручным управлением.

В этом руководстве будет представлен обзор информации, относящейся к электромагнитным клапанам, включая их базовые функции, доступные типы, важные технические характеристики, которые их определяют, и рекомендации по выбору электромагнитного клапана. Более подробная информация о других типах клапанов, таких как шаровые краны и задвижки, доступна в нашем соответствующем руководстве «Понимание клапанов».

Основы электромагнитного клапана

Электромагнитные клапаны

находят применение в приложениях, где существует потребность в дистанционном управлении или автоматизации потока жидкости через систему.Когда речь идет о жидкости, этот термин может применяться к любой жидкости или газу и обычно представляет собой вещества, которые проходят по трубопроводу или трубке, например, воздух, вода, пар, хладагент, масло и природный газ. По большей части электромагнитные клапаны функционируют как бинарные (включающие/закрывающие) устройства и реже используются для измерения или точного регулирования расхода, в отличие от некоторых других типов клапанов, таких как игольчатые клапаны.

Электромагнитные клапаны

состоят из нескольких стандартных компонентов, некоторые из которых имеют сходство с другими типами клапанов.Первичный корпус или корпус клапана является основной частью клапана. Корпус клапана содержит впускное отверстие, через которое поступает жидкость или газ из системы, в которой установлен клапан. Корпуса клапанов изготавливаются из материалов нескольких различных типов, выбор которых основывается на пригодности этого материала для обработки среды, протекающей через клапан, а также на его характеристиках, таких как коррозионная активность. Конкретные варианты материалов для корпусов электромагнитных клапанов включают бронзу, нержавеющую сталь и пластик.

В состав корпуса клапана также входят один или несколько выпускных портов, количество которых зависит от конкретной конфигурации электромагнитного клапана. Среда в клапане может быть направлена ​​к одному или нескольким из этих выпускных отверстий под действием клапана. В корпусе клапана также находится соленоид, который представляет собой электрический механизм управления клапаном. Соленоид представляет собой катушку из проволоки, которая создает магнитное поле, когда через нее проходит электрический ток. Этот ток подается на соленоид через набор электрических проводов управления или электрический разъем, который подает питание на клапан от цепи управления и источника питания.Многие конструкции электромагнитных клапанов также имеют пружинный механизм, который давит на плунжер клапана. Эта пружина служит механическим возвратом, который удерживает клапан в открытом или закрытом положении при отсутствии подачи питания, в зависимости от конструкции клапана. Поршень перемещается, закрывая отверстие, когда клапан закрыт. Отверстие представляет собой отверстие, которое соединяет впускной порт с выпускным портом клапана. В дополнение к этим компонентам дополнительные уплотнения клапана и седла в корпусе клапана предотвращают утечку жидкости между впускным и выпускным отверстиями, когда клапан находится в закрытом положении.

Электромагнитные клапаны дополнительно идентифицируются по их состоянию по умолчанию, т. е. по тому, как клапан настроен на работу в случае, когда на устройство не подается питание (т. е. на клапан не подается питание). Состояние по умолчанию также относится к как остальное состояние. Два возможных состояния по умолчанию называются нормально открытыми (НО) и нормально закрытыми (НЗ). Для соленоидных клапанов, которые обозначены как нормально открытые, плунжер клапана или диафрагма втягивается, когда на соленоид не подается электропитание — это состояние означает, что клапан может пропускать среду между портами.Для нормально открытых клапанов приложение мощности к соленоиду закроет клапан и перекроет поток жидкости.

Для нормально закрытых электромагнитных клапанов ситуация обратная. Без подачи питания на устройство клапан блокирует движение жидкости, а приложение мощности, которая активирует соленоид, затем открывает клапан и позволяет среде течь. Решение о том, нужен ли нормально открытый или нормально закрытый электромагнитный клапан, будет зависеть от области применения.В то же время проектировщики должны учитывать влияние потери мощности на процесс, если клапан вернется в состояние по умолчанию. Во многих случаях нормально закрытые (НЗ) клапаны являются желательным выбором и предпочтительнее, поскольку они потенциально перекрывают поток жидкости при отсутствии питания. Однако не все ситуации диктуют такой подход, поэтому необходимо понимание динамики системы для планирования наилучших возможных условий для каждого стандартного состояния электромагнитного клапана в случае потери питания.

Электромагнитные клапаны работают по принципу электромагнетизма. Внутри клапана находится подвижный плунжер, изготовленный из ферромагнитного материала. (Ферромагнитные материалы реагируют в присутствии магнитного поля.) Когда на соленоид на клапане подается питание, пропуская через него электрический ток, создается магнитное поле. Затем поршень взаимодействует с магнитным полем, в результате чего он притягивается к катушке или от нее. Когда плунжер движется, это движение приводит к открытию или закрытию клапана, как если бы он был физически открыт или закрыт оператором, перемещающим рычаг или маховик на клапане.

Электромагнитный клапан типа

Существует несколько способов характеристики электромагнитных клапанов. Один из них заключается в том, чтобы сделать это на основе основных средств, с помощью которых они работают. Такой подход приводит к следующим трем распространенным типам электромагнитных клапанов:

• Электромагнитные клапаны прямого действия (или прямого действия)
• Электромагнитные клапаны непрямого (или пилотного) действия
• Электромагнитные клапаны полупрямого действия

Электромагнитные клапаны прямого действия (или прямого действия)

Электромагнитные клапаны прямого действия или электромагнитные клапаны прямого действия являются одним из самых простых и наиболее распространенных типов электромагнитных клапанов.В электромагнитных клапанах прямого действия движение плунжера непосредственно закрывает или открывает отверстие внутри клапана, тем самым блокируя или пропуская среду через клапан путем прямого действия. Эти клапаны полагаются на мощность соленоида исключительно для управления потоком жидкости, и, как следствие, не требуют минимального рабочего давления для работы клапанов. Электромагнитные клапаны прямого действия способны управлять жидкостями с давлением от 0 бар до максимального номинального значения устройства.

На рис. 1 ниже показано поперечное сечение нормально закрытого электромагнитного клапана прямого действия.

Рис. 1. Нормально закрытый (НЗ) электромагнитный клапан прямого действия.

Изображение предоставлено: https://tameson.com/solenoid-valve-types.html

Электромагнитные клапаны непрямого (или пилотного) действия

Второй тип электромагнитных клапанов, известный как электромагнитные клапаны непрямого действия (также называемые электромагнитными клапанами с пилотным или сервоприводом), работает за счет использования перепада давления жидкости для открытия и закрытия клапана.Из-за такой конструкции электромагнитные клапаны непрямого действия требуют, чтобы контролируемая жидкость демонстрировала минимальное значение давления выше 0 бар. В электромагнитных клапанах непрямого действия мембрана или диафрагма отделяют входное и выходное отверстия друг от друга. Наличие этой диафрагмы приводит к тому, что корпус клапана разделен на верхнюю и нижнюю камеры. В мембране есть небольшое отверстие, функция которого состоит в том, чтобы позволить верхней камере заполниться жидкостью из нижней камеры, а также уравнять давление между камерами.Когда клапан находится в закрытом состоянии, давление жидкости, находящейся в верхней камере, а также сила, создаваемая пружиной, давит на диафрагму, удерживает клапан в закрытом положении и герметизирует мембрану относительно седла клапана, изоляция входного и выходного портов клапана. Небольшой канал соединяет верхнюю камеру клапана с портом низкого давления. Этот порт управляет открытием и закрытием канала и управляется мощностью, подаваемой на соленоид.В закрытом положении порт низкого давления остается закрытым соленоидом, который служит для удержания жидкости в верхней камере клапана. Когда требуется открыть клапан, на соленоид подается ток. Подача питания на соленоид приводит к открытию пилотного порта, что приводит к падению давления в верхней камере. Это перепад давления в верхней камере по сравнению с нижней камерой, который приводит к тому, что мембрана поднимается от отверстия клапана, в то время как пружина, удерживающая мембрану на седле клапана, сжимается за счет перепада давления.Эта конструкция позволяет управлять потоком с более высоким давлением с помощью небольшого соленоида и пилотного порта низкого давления. Электромагнитные клапаны непрямого действия используются в приложениях, где требуется контроль высокого расхода, при условии, что в системе имеется достаточный перепад давления для поддержки этой методологии работы. По характеру этой конструкции регулирование потока может осуществляться только в одном направлении только с этим типом клапана.

На рис. 2 ниже показано поперечное сечение нормально закрытого электромагнитного клапана непрямого действия.

Рисунок 2. Нормально закрытый (НЗ) электромагнитный клапан непрямого действия.

Изображение предоставлено: https://tameson.com/solenoid-valve-types.html

Электромагнитные клапаны полупрямого действия

Третий тип работы электромагнитных клапанов может быть реализован за счет сочетания некоторых свойств типов клапанов прямого и непрямого действия, которые обсуждались ранее. Преимущество так называемых соленоидных клапанов полупрямого действия состоит в том, что они могут функционировать при давлении от 0 бар, а также могут работать с приложениями с высоким расходом.Полупрямые электромагнитные клапаны, также известные как электромагнитные клапаны с вспомогательным подъемом, функционально аналогичны по конструкции электромагнитным клапанам непрямого действия. Они имеют конструкцию, состоящую из верхней камеры и нижней камеры, разделенных гибкой мембраной. Как и в случае клапана непрямого действия, мембрана содержит небольшое отверстие, позволяющее жидкости заполнять верхнюю камеру и выравнивать давление. Основное различие, которое отличает соленоидные клапаны полупрямого действия от соленоидных клапанов непрямого действия, заключается в том, что соленоидный плунжер в соленоидных клапанах полупрямого действия прикреплен к положению диафрагмы и непосредственно управляет положением диафрагмы, в отличие от использования пилотного клапана для управления жидкостью в верхнем клапане. камере, как в случае с непрямым клапаном.В закрытом положении площадь поверхности верхней камеры превышает площадь нижней камеры, что позволяет диафрагме плотно прилегать к седлу клапана и блокировать поток жидкости между впускным и выпускным отверстиями. Чтобы открыть клапан, подача питания на соленоид приводит к тому, что плунжер втягивается в центр катушки соленоида. Из-за прямого крепления мембраны к плунжеру это движение плунжера поднимает диафрагму с седла клапана. При этом движение плунжера также открывает проход между верхней камерой и выпускным отверстием.Открытие этого прохода имеет дополнительный эффект снижения давления в верхней камере. По мере того как давление в верхнем переходе падает, результирующий перепад давления дополнительно заставляет диафрагму двигаться вверх и способствует открытию клапана и пропусканию жидкости из впускного порта в выпускной порт. Чтобы закрыть клапан, ток соленоида отключается, что заставляет плунжер опускаться и давить на диафрагму, чему способствует сила возвратной пружины в соленоиде. Когда плунжер опускается, порт, соединяющий верхнюю камеру с выпускным отверстием, закрывается, что вызывает повышение давления в верхней камере клапана. Это повышение давления способствует опусканию диафрагмы до тех пор, пока она снова не упрется в седло клапана, герметизируя клапан.

Поперечное сечение нормально закрытого (НЗ) клапана полупрямого действия показано на рис. 3 ниже.

Рисунок 3 – Нормально закрытый (НЗ) электромагнитный клапан полупрямого действия.

Изображение предоставлено: https://tameson.com/solenoid-valve-types.html

Конфигурации электромагнитных клапанов

Различные конфигурации электромагнитных клапанов представлены с использованием системы нумерации, состоящей из двух значений, например 2/2, 3/2 или 4/2. В этой двухчисловой системе представления первое значение указывает количество портов клапана, а второе значение обозначает количество положений клапана или доступных состояний переключения. Под этим обозначением электромагнитный клапан 2/2 представляет собой клапан, содержащий 2 порта и 2 положения, а электромагнитный клапан 4/3 обозначает клапан, содержащий 4 порта и 3 положения.Этот тип системы нумерации используется во многих типах направляющих клапанов и помогает понять, как устроен конкретный клапан.

Эта система цифровых обозначений сочетается с набором стандартных символов или диаграмм, которые служат в качестве графического схематического представления конфигурации клапана. На этих диаграммах подробно показано количество положений, а также состояние клапана в исходном положении (невключенное состояние) и в рабочем положении (включенное состояние).На схеме конфигурации клапана количество показанных квадратов представляет количество положений клапана. По определению, квадрат в правой части диаграммы иллюстрирует состояние покоя клапана, а квадрат в левой части диаграммы представляет клапан в его активированном или рабочем состоянии. На схеме также показаны такие символы, как стрелки, которые используются для обозначения направления потока жидкости и других внешних подключений к клапану, например, к трубопроводу. Схемы также содержат условное представление способа срабатывания как пилотного, так и возвратного действия. По соглашению пилотный механизм показан в левой части рисунка, а возвратный механизм — в правой части рисунка.

Например, на рис. 4 ниже графически представлен 2-ходовой 2-позиционный нормально закрытый электромагнитный клапан с управляющим электромагнитным клапаном и пружинным возвратом:

Рисунок 4. Двухходовой двухпозиционный нормально закрытый (НЗ) электромагнитный клапан с электромагнитным пилотным клапаном и пружинным возвратом.

Изображение предоставлено: https://www.asconumatics.eu

Когда конфигурации электромагнитных клапанов становятся более сложными, сложность диаграмм возрастает, поскольку возникает необходимость добавления дополнительных деталей, таких как номера портов. Ниже на Рисунке 5 показан набор примеров графического представления различных конфигураций 3-ходового 2-позиционного электромагнитного клапана. Клапан этого типа может найти применение в работе гидравлического цилиндра или в качестве регулятора жидкости для переключения между двумя контурами:

Рисунок 5. Различные схемы условных обозначений трехходового двухпозиционного электромагнитного клапана.

Изображение предоставлено: https://tameson.com/valve-symbols.html

Технические характеристики и характеристики электромагнитных клапанов

Электромагнитные клапаны

определяются с использованием нескольких ключевых параметров и атрибутов, которые относятся к конфигурации клапана и его рабочим характеристикам. Ниже приводится сводка часто цитируемых спецификаций электромагнитных клапанов. Читатель должен отметить, что эти параметры могут различаться у разных производителей и поставщиков клапанов, поэтому от поставщика к поставщику могут существовать различия в представлении.Представленные ниже данные должны служить общим показателем того, что необходимо учитывать при поиске электромагнитного клапана у поставщика.

• Приводной механизм клапана – отражает средства, с помощью которых изменяется положение клапана или управляется клапаном, например, соленоид прямого действия.
• Конфигурация клапана — отражает количество портов, количество состояний или положений переключения и заданное состояние покоя для клапана, например. 3/2 нормально закрытый (NC).
• Материал корпуса — указывает материал, из которого изготовлен корпус клапана, это может быть алюминий, латунь, бронза, нержавеющая сталь или инженерный пластик, и это лишь некоторые из возможных вариантов.
• Тип среды — определяет характер конкретной жидкости (жидкость или газ), с которой клапан может работать без каких-либо вредных воздействий. Примеры типов сред включают аммиак, криогенную жидкость, воздух, жидкое топливо, сжиженный газ пропан (СНГ), природный газ, кислород, пар или воду.
• Размер порта — отражает размер впускного и выпускного портов клапана, представленный либо в имперских единицах, таких как дюймы, либо в метрических единицах, таких как миллиметры.
• Тип порта — определяет желаемый тип порта для клапана, который может быть с резьбой (NPT), зазубренным соединением или фланцевыми фитингами, чтобы назвать несколько доступных вариантов.
• Рабочее напряжение — указывает как величину, так и тип электрического управляющего сигнала, который используется для подачи питания на соленоид клапана. Электромагнитные клапаны доступны с широким диапазоном рабочих напряжений переменного и постоянного тока, которые можно использовать для удовлетворения различных условий применения.
• Рабочая частота — для переменного напряжения частота представляет собой количество циклов в секунду переменного тока, подаваемого на соленоид, обычно указывается в герцах (например, 60 Гц).
• Коэффициент расхода — коэффициент расхода, или Cv клапана, измеряет способность клапана пропускать через себя поток жидкостей или газов. Стандартное определение коэффициента расхода состоит в том, что он представляет собой объем воды (в галлонах США), который будет проходить через клапан при температуре 60 90 219 o 90 220 F за минутный интервал времени при падении давления на 1 фунт на квадратный дюйм. на клапане (перепад давления на входе и выходе). Большие значения коэффициента потока отражают большее количество потока.
• Максимальное номинальное давление – это максимальное значение давления, с которым может работать клапан, которое может переключаться под управлением цепи соленоида.
• Минимальное рабочее давление — отражает минимальное давление, которое должно существовать в системе, чтобы клапан функционировал эффективно. В то время как многие клапаны прямого действия могут работать при давлении 0 бар, для клапанов непрямого действия может потребоваться наличие минимального давления, которое можно использовать для облегчения срабатывания клапана.
• Применение — указывает предполагаемое использование или рынок сбыта клапана, например, химическая промышленность, продукты питания и напитки, медицина и наука о жизни, нефть и газ или авиация и аэрокосмическая промышленность.Наличие определения предполагаемой отрасли или варианта использования может оказаться полезным при выборе клапана, поскольку понимание того, что отрасль может помочь выявить дополнительные требования или спецификации, обусловленные этими условиями эксплуатации.

Дополнительные типы электромагнитных клапанов

Предыдущий обзор типов электромагнитных клапанов определил основные типы, отражая их метод работы, такой как прямое или непрямое управление. Есть несколько дополнительных типов соленоидных клапанов, которые важно включить, и они описаны здесь.

Блокирующие электромагнитные клапаны

В фиксирующих электромагнитных клапанах используется фиксирующий соленоид, который позволяет клапану сохранять заданное положение (открытое или закрытое) даже при отключении питания от соленоида. Для этого к узлу якоря добавляется постоянный магнит, который удерживает плунжер в нужном положении после того, как на соленоид первоначально подается питание. Этот магнит позволяет клапану удерживать это состояние, не требуя постоянного протекания тока в катушке соленоида для создания магнитного поля и удерживания плунжера клапана в нужном положении.Преимущество фиксирующих электромагнитных клапанов состоит в том, что они снижают энергопотребление приложения по сравнению с использованием типичного электромагнитного клапана, который зависит от катушки, находящейся под напряжением, для поддержания состояния клапана. Как только произойдет фиксация, клапан будет удерживать свое положение в этом состоянии при отсутствии тока, протекающего к катушке соленоида. Устройство можно «разблокировать», просто поменяв полярность тока катушки. Использование импульса обратного тока создает достаточный магнитный поток, чтобы нейтрализовать поток постоянного магнита и, следовательно, заставит плунжер вернуться в исходное положение.

В приложениях, где необходимо ограничить общее энергопотребление оборудования или системы, например, в случаях с питанием от батареи, хорошо подходят фиксирующие электромагнитные клапаны. Однако при их использовании необходимо учитывать другие условия окружающей среды и механические условия, которым может подвергаться клапан, поскольку фиксирующие электромагнитные клапаны требуют стабильных условий эксплуатации. Например, для оборудования, которое должно работать в условиях высоких уровней механической вибрации или ударов, может потребоваться избегать использования фиксирующих электромагнитных клапанов, поскольку эти напряжения могут привести к тому, что плунжер клапана вырвется из-под постоянного магнита, удерживающего его на месте, что приведет к клапан возвращается из запертого в незапертое состояние или приводит к тому, что клапан не запирается при подаче начального импульса тока.

Электромагнитные поворотные клапаны

Электромагнитные поворотные клапаны позволяют преобразовывать электрическую энергию, подаваемую на катушку соленоида, во вращательное движение, а не в прямолинейное движение, как описано ранее с движением плунжера в соленоид. Есть несколько механизмов, которые можно использовать для выполнения этого преобразования, один из таких подходов использует набор шарикоподшипников, которые перемещаются по наклонным дорожкам качения. Когда на катушку подается питание, плунжер или узел якоря начинает притягиваться к магнитному полю катушек соленоида и вращается за счет углового смещения, определяемого движением шарикоподшипников, когда они перемещаются по своим дорожкам качения.

Вращающиеся соленоиды идеально подходят для приведения в действие электромагнитных клапанов, поскольку многие клапаны по необходимости требуют вращательного движения штока клапана для открытия и закрытия клапана. Эти клапаны могут быть доступны в бинарной конструкции (открыто-закрыто), где подача питания на вращающийся соленоид приводит к полному изменению состояния (закрытое на открытое или наоборот). Они также доступны в так называемых конструкциях с пропорциональным управлением, в которых существует пропорциональная зависимость между величиной приложенного тока и угловым смещением и крутящим моментом вращающегося соленоида.

Резюме

В этой статье представлен обзор электромагнитных клапанов, в том числе описание того, что они из себя представляют, как они работают, различных типов, конфигураций, а также их спецификаций и характеристик. Для получения информации по другим темам обратитесь к нашим дополнительным руководствам или посетите платформу поиска поставщиков Thomas, где вы можете найти потенциальные источники поставок для более чем 70 000 различных категорий продуктов и услуг.

Источники:

1. https://www.omega.com/en-us/resources/valves-technical-principles
2. https://www.burkert.co.uk/en/Company-Career/What-s-New/Press/Media/Technical-Reports/Technical-Reports-additional-topics/What-is-a-solenoid-valve -и-как-это-работает
3. https://tameson. com/solenoid-valve-types.html
4. https://theengineeringmindset.com/how-solenoid-valves-work/
5. http://www.solenoid-valve-info.com/solenoid-valve-definition.html
6. https://www.asco.com/en-us/Pages/solenoid-valves.aspx#/#flt=e30%3D
7. https://blog.kimray.com/what-is-valve-flow-coefficient-cv/
8. https://www.sprayervalves.com/product-category/valves/solenoid/

Прочие изделия для клапанов

Еще от насосов, клапанов и аксессуаров

Правильный выбор электромагнитного клапана

Электромагнитный клапан Brickmann

При выборе электромагнитного клапана вам необходимо знать, для какого типа среды он будет использоваться. Как правило, электромагнитные клапаны предназначены для работы со средами без твердых частиц, такими как вода, масло, нефтепродукты, пар, сжатый воздух или теплоносители.Эта важная информация позволяет вам определить материалы, из которых будет изготовлен ваш электромагнитный клапан. Большинство соленоидных клапанов изготавливаются из латуни (идеально подходит для воды, топлива, воздуха или инертного газа), нержавеющей стали (для агрессивных жидкостей или газов, пищевых продуктов) или пластика (в основном в пищевой и химической промышленности).

Во избежание любого риска неисправности из-за присутствия твердых частиц, также называемых примесями, мы рекомендуем использовать входной фильтр перед электромагнитным клапаном.

Электромагнитные клапаны могут быть двухходовыми или иметь несколько портов.Обычно они определяются двумя цифрами, одна из которых определяет количество портов, а другая — количество позиций. Например, электромагнитный клапан 3/2 имеет 3 порта и 2 положения.

Большинство соленоидных клапанов работают на основе в зависимости от или вне (открыто или закрыто), в то время как некоторые спроектированы так, чтобы быть пропорциональными току или напряжению питания.

В зависимости от вашего применения и для оптимизации времени подачи вашего электромагнитного клапана у вас есть выбор между нормально закрытыми (НЗ) электромагнитными клапанами и нормально открытыми (НО) электромагнитными клапанами:

• Нормально закрытый электромагнитный клапан открывается при питании от электричества.
• Нормально открытый электромагнитный клапан закрывается при питании от электричества.

При необходимости вы также можете выбрать бистабильный электромагнитный клапан, заслонка которого остается на месте даже в случае сбоя питания. Основным преимуществом этих электромагнитных клапанов является то, что они потребляют очень мало энергии.

Электромагнитные клапаны обычно чувствительны к влаге . Вы должны проверить внешние условия, чтобы выбрать электромагнитный клапан с достаточным классом защиты (IP) для предполагаемой среды.Вы также можете выбрать более низкий класс защиты и дистанционно установить электромагнитный клапан в менее влажном месте.

Электромагнитные клапаны также определяются номинальным диаметром (DN), поскольку они встроены непосредственно в контур. Соединения и диаметры труб определяются стандартами в соответствии со страной или географическим районом, в котором они будут использоваться, и в соответствии со средой, в которой они будут использоваться.

Электромагнитные клапаны также могут подпадать под действие других стандартов, например, регулирующих оборудование, установленное в зонах ATEX (взрывоопасная среда), особенно для энергетических отраслей.

Использование шарового клапана с приводом или электромагнитного клапана для лучшего контроля жидкости в системе

Как шаровые краны, так и соленоидные клапаны могут использоваться в самых разных областях. От 3-ходового шарового крана до газового электромагнитного клапана, их можно найти где угодно, от бытового до промышленного сектора. При рассмотрении выбора между этими двумя категориями клапанов при оценке следует учитывать множество соображений, включая устройство срабатывания, источник питания, размер, давление, скорость, материалы конструкции и характер отказа, и это лишь некоторые из них.

Приводное устройство

Следует учитывать, как предполагается управлять рассматриваемым клапаном. Шаровой кран имеет множество вариантов возможного срабатывания. Сам клапан оказывается независимым от устройства, с которым он может взаимодействовать, чтобы управлять клапаном. Можно установить пневматический привод для приведения в действие клапана на основе сжатого воздуха, электрический привод для приведения в действие клапана с помощью электрического сигнала или просто установить рычаг или рукоятку, чтобы функция клапана оставалась продуктом ручная операция.

Это не относится к электромагнитному клапану, приведение в действие которого включает в себя подачу электрического тока для намагничивания ферромагнитной катушки, встроенной в конструкцию клапана, для открытия или закрытия устройства. Таким образом, он может работать только с помощью электрического сигнала для питания клапана.

Варианты питания

Хотя шаровой кран может использовать электрический привод, чаще всего с источниками питания 120 В переменного тока или 24 В постоянного тока, соленоидный клапан, как правило, может обеспечить более надежный выбор вариантов переменного или постоянного тока в этом отношении. .Но природа срабатывания, не являющаяся неотъемлемой частью самого клапана, также позволяет таким узлам шаровых кранов обеспечивать больше возможностей ручного управления. При наличии ручного дублирования позволяет открывать или закрывать клапан каким-либо методом ручного управления, часто с помощью маховика, который блокирует привод.

Размер

Требуемый размер клапана играет важную роль при выборе между шаровым клапаном и соленоидом. С точки зрения пространства, необходимого для установки, соленоиды предлагают более компактную конструкцию, чем шаровые краны с приводом.Но если это окно не вызывает особого беспокойства, на меньших размерах 2 дюйма или меньше оба варианта могут оказаться подходящими. Но соленоиды оказываются ограниченными в этом отношении. Соленоидные клапаны меньшего размера могут работать в режиме прямого действия, когда действие соленоида непосредственно открывает или закрывает путь потока. Однако по мере того, как требуемый размер клапана увеличивается, чтобы приспособиться к большему потоку, производители адаптируют функциональность соленоида к конфигурации с пилотным управлением. В этом случае действие соленоида открывает или закрывает пилотный клапан, который, в свою очередь, влияет на открытие или закрытие основного пути потока.Эта операция с пилотным управлением требует перепада давления для работы, что не обязательно подтверждает случай с шаровым клапаном. Шаровые краны не имеют этого ограничения по размеру и не зависят от управляемого управления в больших размерах. Доступность в больших размерах обязательно означает, что шаровые краны способны выдерживать более высокие потоки, чем у соленоида в целом. Но даже при сравнимых размерах линий коэффициенты Cv для шаровых кранов, вероятно, превзойдут коэффициенты соленоидов.

Рабочее давление

Давление, возникающее при применении, также служит определяющим фактором при выборе электромагнитного или шарового клапана. В то время как разные конструкции любого варианта рассчитаны на разное рабочее давление, шаровой кран высокого давления может выдерживать рабочее давление в сотни, тысячи или даже десятки тысяч фунтов на квадратный дюйм. Соленоид, вероятно, по-прежнему ограничен сотнями фунтов на квадратный дюйм. Это ограничение рабочего давления влияет как на максимальное давление на входе, так и на противодавление на стороне нагнетания клапана, с которым такое устройство может столкнуться и при этом работать.Таким образом, в приложениях, сталкивающихся с повышением рабочего давления или прерывистыми скачками давления, шаровой кран высокого давления остается более подходящим выбором.

Скорость и срок службы

В зависимости от особенностей применения рабочая скорость может представлять собой первостепенное значение при выборе клапана. Электромагнитные клапаны, как правило, имеют самое быстрое время отклика в этом отношении, что позволяет им работать быстрее, чем шаровой клапан в пределах того же интервала. Шаровые краны с электрическим приводом, в частности, могут иметь медленный ход как при открытии, так и при закрытии, измеряя этот период в секундах, а не в миллисекундах соленоида.Кроме того, электрический привод шарового крана вполне может иметь ограниченный рабочий цикл, что означает, что ему требуется определенное соотношение времени простоя и времени активной работы, чтобы избежать перегрева двигателя. В дополнение к более быстрому циклированию, соленоидный клапан также имеет значительно более длительный срок службы. Это означает, что в идеальных условиях эксплуатации количество циклов открывания/закрывания, выполняемых устройством до того, как потребуется техническое обслуживание или замена, окажется на порядки выше у соленоида.

Материалы конструкции

В то время как производители в основном предлагают соленоиды из нержавеющей стали и латуни, конструкция шаровых кранов оказывается гораздо более разнообразной. В дополнение к более типичным металлическим предложениям из бронзы, углеродистой стали и нержавеющей стали также можно найти предложения из пластика, такого как ПВХ, ПВДФ и полипропилен, или даже из экзотических сплавов, таких как Hastelloy и Alloy 20, что значительно превосходит типичные предложения, доступные для жидкостный или газовый электромагнитный клапан.Разнообразие конструкционных материалов позволяет предлагать шаровые краны, отвечающие более разнообразным требованиям химической совместимости. Хотя и шаровые краны, и соленоиды могут хорошо работать с чистыми газами и жидкостями, конструкция и выбор материала шарового крана могут сделать его более эффективным с точки зрения его устойчивости к загрязнениям и твердым частицам, проникающим в рассматриваемую среду. Шаровые краны также предлагают больше вариантов торцевых соединений, чем большинство соленоидов. В то время как можно найти оба предложения клапанов с резьбовыми или фланцевыми соединениями, некоторые шаровые краны оснащены соединениями с тройным зажимом, что делает их подходящими для установки в санитарных условиях, или даже соединениями под сварку враструб, что позволяет использовать их там, где необходима сварка на месте.Материалы конструкции и возможность приваривания концов представляют собой лишь некоторые из факторов, которые делают эти четвертьоборотные устройства более подходящими для применений, связанных с более экстремальными температурами.

Режим отказа

Одним из существенных преимуществ 2-ходового или даже 3-ходового электромагнитного клапана остается его внутренняя отказоустойчивая конструкция, которая включает в себя предсказуемое положение отказа в качестве стандартной функции, а не дорогостоящее дополнение, которое доказывает корпус шарового крана в сборе. Двусторонний соленоид предлагает нормально закрытую или нормально открытую конфигурацию.При обесточивании клапан возвращается в нормальное положение под действием пружины. Даже в 3-ходовом электромагнитном клапане устройство имеет только два состояния: под напряжением и без напряжения, независимо от портов. Здесь также клапан возвращается в свое нормальное состояние с помощью пружины при обесточивании. В шаровом кране двойного действия с пневматическим приводом или типичном шаровом кране с электрическим приводом клапан не будет стоять на месте при потере сигнала срабатывания и не вернется автоматически в заданное положение. Это относится к 2-ходовой версии, 3-ходовому шаровому крану или любому многоходовому устройству.В то время как пневматические приводы с пружинным возвратом и отказоустойчивые электрические приводы, которые включают в себя пружины или аккумуляторные батареи, решают эту проблему, они часто оказываются тяжелее, крупнее и, безусловно, более дорогими, чем неотказоустойчивые версии. Природа этого различия часто делает электромагнитные клапаны менее дорогостоящим вариантом во многих отказоустойчивых приложениях.

Двухпозиционное или модулирующее управление

Говоря об управлении работой клапана с точки зрения его роли в процессе, необходимо определить, должен ли рассматриваемый клапан работать только в двух состояниях: открытом или закрытом, или требует ли приложение, чтобы оно потенциально модулировало через несколько различных стадий между открытым и закрытым, чтобы служить своей цели.Это представляет разницу между модулирующими и двухпозиционными клапанами. Учитывая двойственность его включенного и обесточенного состояний, соленоид достаточно хорошо выполняет функцию управления включением-выключением с высокой скоростью отклика и высокой надежностью. Но когда дело доходит до выбора клапана для регулирования, узлы шаровых клапанов оказываются более адаптируемыми в этом отношении благодаря включению модулирующей платы в узел с электрическим приводом или пневматического или электропневматического позиционера, установленного на узел с пневматическим приводом. Кроме того, производители могут вырезать v-образный паз в самом шаре, чтобы точно настроить управление средой через клапан при модуляции его привода.

Возникли трудности с определением того, требуется ли применение шарового клапана или электромагнитного клапана? Эксперты ValveMan обладают необходимыми знаниями и опытом. Совершайте покупки на ValveMan.com уже сегодня!

Сопутствующие товары

[[7125]]

%PDF-1.4
%
116 0 объект
>
эндообъект
внешняя ссылка
116 80
0000000016 00000 н
0000001951 00000 н
0000002100 00000 н
0000002131 00000 н
0000002190 00000 н
0000002931 00000 н
0000003233 00000 н
0000003351 00000 н
0000003447 00000 н
0000003543 00000 н
0000003639 00000 н
0000003735 00000 н
0000003830 00000 н
0000003926 00000 н
0000004020 00000 н
0000004113 00000 н
0000004207 00000 н
0000004301 00000 н
0000004395 00000 н
0000004488 00000 н
0000004582 00000 н
0000004675 00000 н
0000004769 00000 н
0000004864 00000 н
0000004958 00000 н
0000005054 00000 н
0000005148 00000 н
0000005243 00000 н
0000005337 00000 н
0000005433 00000 н
0000005528 00000 н
0000005623 00000 н
0000005826 00000 н
0000006335 00000 н
0000007104 00000 н
0000007601 00000 н
0000007996 00000 н
0000008722 00000 н
0000009050 00000 н
0000009072 00000 н
0000010055 00000 н
0000010552 00000 н
0000010892 00000 н
0000010914 00000 н
0000011858 00000 н
0000012428 00000 н
0000012730 00000 н
0000012752 00000 н
0000013673 00000 н
0000013695 00000 н
0000014676 00000 н
0000014698 00000 н
0000015737 00000 н
0000015759 00000 н
0000016711 00000 н
0000017249 00000 н
0000017432 00000 н
0000017722 00000 н
0000018088 00000 н
0000018330 00000 н
0000018705 00000 н
0000018959 00000 н
0000019526 00000 н
0000020021 00000 н
0000020106 00000 н
0000020358 00000 н
0000020380 00000 н
0000021382 00000 н
0000021404 00000 н
0000022268 00000 н
0000026820 00000 н
0000027846 00000 н
0000033574 00000 н
0000037666 00000 н
0000040798 00000 н
0000041582 00000 н
0000041661 00000 н
0000042031 00000 н
0000002231 00000 н
0000002909 00000 н
трейлер
]
>>
startxref
0
%%EOF

117 0 объект
>
эндообъект
118 0 объект
[
119 0 Р
]
эндообъект
119 0 объект
>
/Ф 123 0 Р
>>
эндообъект
120 0 объект
>
эндообъект
194 0 объект
>
ручей
Hb«f` À

Руководство по выбору электромагнитных клапанов: типы, характеристики, области применения

Электромагнитные клапаны — это устройства, в которых используется соленоид для управления активацией клапана. Они считаются электромеханическими устройствами управления, используемыми для управления потоком жидкости или газа. Электрический ток проходит через катушку, чтобы управлять клапаном, перемещая плунжер. Когда соленоид получает электрический сигнал (под напряжением), он направляет подачу воздуха непосредственно на поршень. Когда электрический сигнал снимается (обесточивается), клапан возвращается в нормальное состояние.

Найдите электромагнитные клапаны по спецификации или см. наш каталог поставщиков

Электромагнитный клапан работает. Видео: Морской механик / CC BY-SA 4.0

Электромагнитные клапаны используются для открытия и закрытия системы. Среда входит через впускной порт и течет через отверстие, прежде чем она продолжит свое движение к выпускному порту. Этот порт закрывается и открывается плунжером.

• Прямого действия : Электромагнитные клапаны можно считать клапанами прямого действия, что означает, что плунжер напрямую открывает и закрывает отверстие внутри клапана.

• Пилотный клапан : Электромагнитные клапаны также могут считаться пилотными, что означает, что плунжер открывает и закрывает управляющее отверстие.Давление на входе открывает и закрывает уплотнение клапана. Этот тип клапана также называется сервоклапаном.

Дополнительную информацию можно найти на страницах Engineering360 How to Select Linear Solenoids and How to Select Rotary Solenoids.

Приложения

Электромагнитные клапаны

используются в самых разных отраслях промышленности. Они используются в машинах, устройствах и оборудовании, таком как холодильники и автоматические краны. Электромагнитные клапаны обычно используются в системах центрального отопления для управления термостатом, регулирующим поток нагретой воды к нагревательному элементу. Они также используются в автоматических спринклерных системах орошения, управлении воздухом, жидкости и в фармакологических экспериментах.

Для получения дополнительной информации см. страницу приложений для клапанов Engineering360.

Типы

Электромагнитные клапаны

обычно имеют два порта: впускной и выпускной.Существует несколько типов электромагнитных клапанов с тремя и более портами.

Трехходовые соленоиды используются для управления приводами одностороннего действия, такими как диафрагменные приводы. Они предназначены для подачи воздуха только в одну камеру привода. Трехходовые соленоиды используются для прерывания или отмены сигнала прибора для приводов двойного действия с пневматическим позиционером.

Четырехходовые соленоиды обеспечивают прямое двунаправленное действие. Их можно использовать вместо позиционеров для обеспечения работы двухпозиционных клапанов двойного действия. Когда соленоид обесточен, он направляет полную подачу воздуха на одну сторону привода и выпускает воздух с другой стороны в атмосферу.

Эффективный размер электромагнитного клапана можно увеличить с помощью сервопривода или пилотного управления. Термин «сервоуправляемый» применяется к электромагнитным клапанам, чтобы указать, что главный клапан приводится в действие жидкостью и приводится в действие небольшим клапаном в серво- или пилотном контуре.

Двух- и трехходовые, нормально открытые и нормально закрытые соленоиды.

Изображение предоставлено: Rostratransmission.wordpress.com  

Состояние клапана

 состояния питания – нормально открытые и нормально закрытые.

Нормально закрытый — Нормально закрытый электромагнитный клапан использует пружину для прижатия кончика плунжера к отверстию отверстия. Это предотвращает попадание среды в отверстие до тех пор, пока плунжер не поднимется электромагнитным полем , создаваемым катушкой.

Нормально открытый —  Нормально открытые клапаны закрываются, когда катушка находится под напряжением, позволяя среде течь через систему.Это состояние клапана лучше всего использовать для воды, воздуха и неагрессивных жидкостей.

Найдите электромагнитные клапаны по спецификации или см. наш каталог поставщиков

Компоненты электромагнитного клапана

Электромагнитные клапаны

бывают разных размеров и из различных материалов, что позволяет интегрировать их во многие системы управления жидкостями. Корпус клапана должен быть изготовлен из материала, совместимого со средой системы, чтобы предотвратить преждевременный выход клапана из строя или загрязнение среды.Наиболее важными компонентами, которые следует учитывать при выборе электромагнитного клапана , являются уплотнение, катушка и порты клапана.

Компоненты электромагнитного клапана. Изображение предоставлено: Solenoid-Valve-Info.com

Уплотнения

Как правило, уплотнения являются наиболее ограничивающим фактором при выборе электромагнитного клапана. При выборе материала для уплотнения важно учитывать химические свойства среды, а также температуру и давление среды и системы.Наиболее распространенными материалами уплотнения являются нитриловый каучук (NBR), каучук на основе этилен-пропилен-диенового мономера (EPDM), Viton ^® и   PTFE.

Катушки электромагнитного клапана

Катушка электромагнитного клапана преобразует электрическую энергию в линейное движение. Обычно его изготавливают из медной или алюминиевой проволоки, намотанной на полую форму. Внутри катушки расположен ферромагнитный сердечник, называемый плунжером клапана. Когда электрический ток протекает через катушку, линии магнитного потока превращают плунжер в электромагнит, создавая магнитное поле. Отверстие корпуса клапана открывается, когда магнитное поле втягивает поршень дальше в катушку. Полярность катушки не имеет значения, потому что в большинстве катушек с подводящими проводами используется провод одного цвета для обеих клемм, а положительная клемма может быть подключена к любому проводу, не влияя на работу клапана.Есть два типа катушек, которые можно использовать в электромагнитном клапане.

Катушка соленоида. Изображение предоставлено: rostransmission

• Катушка с обмоткой лентой — Катушки с обмоткой лентой состоят из проводника, намотанного на катушку или катушку. Токопроводящий провод, также известный как магнитный провод, имеет вокруг себя тонкий изоляционный слой, а законченная обмотка защищена дополнительным слоем изоляционной ленты. Катушки с обмоткой лентой лучше всего использовать в приложениях с мягкими средами.Их можно использовать для небольших производственных циклов, но они менее устойчивы к влаге.

• Инкапсулированные катушки- Инкапсулированные катушки, также называемые формованными катушками, также состоят из токопроводящего провода, намотанного на катушку или катушку. Затем катушка инкапсулируется подходящей смолой вместо ленты. Инкапсулированные катушки можно использовать в средах с более высоким уровнем влажности, они изготовлены из более прочных проводов для защиты от вытягивания.

Найдите электромагнитные клапаны по спецификации или см. наш каталог поставщиков

Катушки электромагнитного клапана

доступны для различных напряжений и могут использоваться с электричеством постоянного или переменного тока.Часто можно заменить катушки, чтобы использовать другое напряжение для клапана.

Принцип работы электромагнитных клапанов. Видео Кредит: Confessfletch / CC BY-SA 4.0

Порты электромагнитного клапана  

Электромагнитные клапаны обычно имеют два порта. Порты могут поставляться как с внутренними, так и с внешними резьбовыми портами. В тандемном центральном электромагнитном клапане порты давления и бака соединены, а сервисные порты заглушены.Это позволяет разгрузить систему, сохраняя при этом изоляцию служебных линий. В электромагнитном клапане с поплавковым центром порт подачи давления закрыт. Все остальные порты взаимосвязаны. Это позволяет отключить подачу, позволяя грузу двигаться или свободно вращаться с потоком, доступным для других служб.

Ресурсы

Информация об электромагнитном клапане

Несбитт, Брайан. Valves Manual International: Справочник по клапанам и приводам.Оксфорд: Elsevier, 2007. Печать.

Хунди, Г. Ф., А. Р. Тротт, Т. Уэлч и А. Р. Тротт. Охлаждение и кондиционирование. Амстердам: Butterworth-Heinemann/Elsevier, 2008. Печать.

Изображение предоставлено Кларком | Драгоценные камни

Ознакомьтесь с мнением пользователей об электромагнитных клапанах
Типы электромагнитных клапанов

— Magnet-Schultz of America

Последняя запись в серии блогов Magnet-Schultz of America Solenoid 101 предназначена для объяснения основных различий между распространенными конструкциями электромагнитных клапанов.Этот блог основан на нашем общем обзоре принципов работы соленоидов. Ознакомьтесь с историей нашего блога, чтобы узнать больше о технических концепциях, и не стесняйтесь вносить предложения для будущих публикаций.

Типы электромагнитных клапанов

Электромагнитные клапаны

представляют собой практичное средство электронного управления потоком жидкостей и газов. Гидравлические и пневматические устройства широко распространены во всех отраслях промышленности, от автомобилестроения до общественного питания, и эти устройства играют огромную роль в современной механике.Чтобы лучше понять их функции и терминологию, мы изложили некоторые из основных понятий простыми словами.

1. Открытый или закрытый
2. Тарелка или катушка
3. Прямой или пилотный
4. Функции 2-, 3- или 4-ходового клапана

Понимание этих 4 категорий характеристик позволит получить базовые знания о соленоидном управлении потоком, полезные в любой области или приложении, требующем электронного управления потоком.

 1. Нормально открытый или нормально закрытый

При описании работы электромагнитных клапанов нормальным считается состояние без питания. Приведение в действие соленоида создаст инверсное состояние. В случаях, когда функция соленоида пропорциональна, изменение состояний может происходить в градусах.

2. Тарелка или катушка

Тарельчатый клапан

В тарельчатых клапанах

используется проходная крышка, которая удерживается на месте пружиной или давлением среды, протекающей через клапан.Соленоид изменяет положение тарелки либо напрямую, либо с помощью пилота (описанного ниже), который открывает или закрывает проход. Тарельчатые клапаны допускают более высокие скорости потока, но усилие срабатывания соленоида должно быть выше, чем в золотниковых клапанах, чтобы приспособиться к давлению, действующему на тарелку.

Катушка

Клапаны золотникового типа

имеют уплотнения вдоль отверстия золотника. Поскольку соленоид влияет на положение золотника, выравнивание уплотнений изменяется, чтобы остановить или разрешить поток.Клапаны золотникового типа имеют меньшую площадь поверхности, на которую влияет давление потока, поэтому они могут приводиться в действие менее мощными соленоидами. Недостатком является то, что они также имеют более ограниченную скорость потока.

Примеры тарельчатых и золотниковых винтовых клапанов для использования с гидравлическими соленоидами

3. Прямой или пилотный

Прямой

Соленоиды прямого действия воздействуют на поток среды, напрямую изменяя положение тарелки или золотника для открытия или закрытия клапана.Клапаны прямого действия работают быстро и имеют более простые принципы конструкции, но менее эффективны в приложениях с высоким расходом.

Упрощенная схема закрытых и открытых электромагнитных клапанов прямого действия

Пилот

Электромагнитные клапаны с пилотным управлением имеют тарельчатый клапан или диафрагму, которая удерживается в закрытом состоянии пружиной и перепадом давления между впускным и выпускным отверстиями. Меньший вторичный канал соединяет впускной и выпускной порты по обе стороны от тарелки. Соленоид управляет потоком через этот вторичный канал, и когда он находится в открытом состоянии, он позволяет небольшому количеству среды течь к выходному отверстию, которое начинает выравнивать давление, действующее на тарелку, до тех пор, пока оно не откроется и не обеспечит полный поток. Пилотные клапаны работают медленнее, чем клапаны прямого действия, но позволяют использовать соленоид меньшего размера для управления более высоким расходом.

Упрощенная схема закрытых и открытых электромагнитных клапанов пилотного действия

4. Функция 2-, 3- или 4-ходового клапана

2-ходовой

Скорость потока контролируется клапаном между впускным и выпускным портами.

3-ходовой

Большинство 3-ходовых клапанов используют 1 порт в качестве входа и 2 выхода. Соленоид используется для направления входящего потока к желаемому выходному отверстию. 3-ходовые клапаны также могут использовать два порта в качестве входных и один порт в качестве выходного для выполнения функций смешивания.

4-ходовой

4-ходовой клапан имеет 4 или 5 портов. Имеется 1 впускной и 2 выпускных порта, как у 3-ходового клапана, но выходной порт становится вторичным впускным портом, который направляет поток к последним 1 или 2 выпускным портам.Некоторые 4-ходовые клапаны также имеют 3-ходовое позиционирование. Вместо выбора между двумя путями движения (двухходовое позиционирование), как показано на схеме ниже, соленоид также может быть в третьем положении, которое блокирует прохождение всей жидкости через клапан для поддержания давления в контуре.

Magnet-Schultz of America специализируется на разработке и производстве соленоидов, электромагнитных клапанов, электромагнитов, звуковых катушек, гидравлических трубок и катушек, а также запорных устройств на заказ.Если у вас есть какие-либо вопросы, связанные с производством или поставками электромагнитных клапанов, вы можете связаться с нами по электронной почте через вкладку контактов выше или позвонить нам по телефону 630.