Принцип действия электромагнитного клапана: назначение, принцип работы, виды и требования к установке

alexxlab | 17.04.2023 | 0 | Разное

Содержание

Электромагнитный клапан: виды, назначение и принцип работы

Электромагнитные клапаны относятся к современному виду запорной арматуры, которая устанавливается на отопительных системах, трубопроводах горячего и холодного водоснабжения, мелиорации, технических трубопроводах промышленных предприятий.

Классификация электромагнитных клапанов

По основным рабочим положениям:

НЗ — нормально закрытый клапан.
НО — нормально открытый клапан.
БС — бистабильный (импульсный) клапан. Положения «Открыто» и «Закрыто» контролируются управляющим импульсом.

По принципу действия:

Электроклапаны прямого действия — срабатывают при нулевом перепаде давления.
Электроклапаны пилотного действия — срабатывают только при минимальном перепаде давления.

Уплотнения и мембраны:

EPDM (t -40…+140 °С). Относится к недорогим, химически устойчивым и износостойким эластичным полимерам. Обладает стойкостью к кислотным и щелочным средам, солевым растворам, окислителям, нейтральным газам. Не используется с такими рабочими средами, как бензин, бензол и углеводороды.
NBR(t -30 …+100 °С). Материал стойкий к бензину, минеральному маслу, дизельному топливу, растворам щелочей, дизельному топливу, неорганическим кислотам, пропану, бутану и воде. Неустойчив к бензолу, окислителям и ультрафиолету.
FKM (t -30…+150 °С). Фторкаучук устойчив к кислотам и щелочам, нефтепродуктам, топливу, углеводородам, спиртам, пару низкого давления. Использование с эфирами и органическими кислотами приводит синтетический полимер к разрушению.
PTFE (t -50…+200 °С). Фторполимеры устойчивы к кислотам и их смесям высокой концентрации, щелочам, растворителям, агрессивным газам, углеводородам, воздуху, воде, пару. Неустойчив к трифториду хлора и жидким щелочным металлам.

Как работает электромагнитный клапан

Пилотный электроклапан. Принцип работы непрямого электроклапана основан на пилотном канале. В статичном положении устройство закрыто. Мембрана или поршень (в зависимости от типа электромагнитного клапана) плотно прижимается к седлу под действием давления рабочего потока и силы пружины. Пилотный канал закрывается подпружиненным плунжером.

Когда на соленоид подается напряжение, плунжер поднимается и открывает пилотный канал. Так как пилотный канал больше перепускного по диаметру, давление над мембраной снижается. Разница давлений приводит к поднятию вверх диафрагмы или поршня, и клапан открывается. Электроклапан остается в положении «Открыто», пока электромагнитная катушка остается под напряжением и соблюдается перепад давления в системе.

Электромагнитный клапан прямого действия. Запорным органом выступает эластичная мембрана с жестким металлическим кольцом, либо поршень, соединенный с плунжером пружиной. Когда на соленоид подается напряжение, плунжер под воздействием электромагнитного поля поднимается вверх, освобождая канал на диафрагме. Тут же происходит поднятие мембраны, которая открывает канал. Когда электромагнитное поле пропадает, возвратная пружина воздействует на плунжер, который опускается на диафрагму и герметично прижимает ее к седлу.

Новости ВАЛЬВЕКО » Электромагнитный клапан, принцип действия, описание

Электромагнитный клапан

Клапан электромагнитный или как его ещё называют соленоидный клапан это вид запорной арматуры с электромеханическим принципом действия. Он выполняет функции автоматизации и удаленного контроля направления газообразных и жидких рабочих сред на трубопроводе. Дозированная подача необходимого объема потока в момент времени обеспечивается с помощью электромагнитной катушки.

Соленойдный вентиль широко применяется как на бытовом уровне, так и в крупных промышленных системах. При большом диапазоне рабочих температур. В системах центрального отопления, водопровода или канализации трубопроводов ЖКХ электромагнитный вентиль выполняет регулирование потока среды. Так же широко распространен на фильтрационных гидропроводах, технологических линиях нефтеперерабатывающих и химических предприятиях. На предприятиях сельского хозяйства клапан используют в организации системы полива, дозирования, смешивания, так же используют для автоматизации подачи питьевой воды для животных.

Принцип работы и конструкция электромагнитного клапана

При производстве электромагнитного клапана применяются материалы, которые соответствуют требованиям ГОСТ и международным стандартам. Соленойдный клапан состоит из следующих элементов:

При этом корпус может изготавливаться из чугуна, стойкой к коррозии латуни, химических полимеров, нержавеющей стали. Соленоидная катушка убрана в герметичный корпус, а обмотка выполнена из высокопрочной технической меди. Для обеспечения максимальной герметичности для изготовления уплотнителя и мембраны используются такие материалы как термостойкая резина, силикон, каучук, фторопласт, политетрафторэтилен (PTFE). Нержавеющую маркированную сталь так же используют для производства плунжера, пружины, штока, корпуса плунжера.

Принцип работы электроклапана основан на работе такого элемента как электромагнитная катушка. Когда постоянный или переменный ток отсутствует на катушке, то под механическом воздействии пружины, мембрана или поршень клапана расположены в седле устройства. Однако при подаче напряжения различной мощности на соленоид, плунжер втягивается внутрь катушки, тем самым обеспечивая открытие или закрытие протокового отверстия. Прекращение подачи напряжения на катушку приводит к закрытию створок. Соленоидный клапан может иметь разные конструктивные особенности которые зависят от его типа.

Типы электромагнитного клапана

Электромагнитные клапаны разделяют по типу рабочего положения, принципу действия, присоединения к трубопроводу, уплотнительной мембраны и уплотнению поршня.

По типу рабочего положения клапаны бывают:

· Бистабильные, переключаются в открытое или закрытое положение под воздействием электрического импульса.

· Нормально-закрытые НЗ, при отсутствии напряжения на катушке клапан герметично закрыт.

· Нормально-открытые НО, при отсутствии напряжения на катушке клапан открыт и не создаёт помех движению среды.

По принципу действия клапаны бывают:

· Прямого действия, смена положения запорного элемента происходит без помощи рабочей среды, только за счёт плунжера.

· Пилотного действия (с сервоусилением), смена положения запорного элемента в клапанах с данным принципом действия происходит при помощи рабочей среды, а электромагнит обеспечивает открытие или закрытие пилотного канала с помощью которого среда воздействует на запорный элемент.

По типу присоединения к трубопроводу

· Муфтовый монтаж. К трубопроводу монтаж осуществляется при помощи внутренней трубной резьбы цилиндрической формы с разным значением диаметра условного прохода и резьбовым шагом. В паспорте изделия указывается условное обозначение диаметра электромагнитного клапана.

· Фланцевый монтаж. Присоединение к трубопроводу осуществляется с помощью парных фланцев с отверстиями для болтов и шпилек. Между фланцев прокладывают уплотнительное кольцо или прокладку из паронита. Клапаны с фланцевым монтажом в основном используют с трубами больших диаметров.

По типу уплотнительной мембраны и уплотнения поршня

· Мембрана FKM – Фтор-каучук. Эластичный сополимер. Высокая устойчивость к старению, озону, ультрафиолету. Нейтрален к щелочным средам, нефтепродуктам, дизтопливу и бензину, спирту, воде, воздуху, пару низкого давления (до 2 бар). Разрушается эфирами и органическими кислотами.

· Мембрана EPDM – Этилен-пропилен-диен-каучук. Химически и механически стойкий эластичный сополимер этилена и пропилена. Устойчив к кислотам, щелочам, окислителям, растворам солей, горячей и холодной воде, пару низкого давления (до 2 бар), воздуху и нейтральным газам. Разрушается при контакте с углеводородами (бензином, дизельным топливом), маслами, ароматическими спиртами (бензолом). Температура эксплуатации -20…+130С.

· Мембрана NBR – Нитрил-бутадиен-каучук. Эластичный полимер. Нейтрален к воздействую бензина, масла, дизтоплива, щелочей, неорганических кислот, пропана, бутана, воды. Разрушается при контакте с бензолом, окислителями. Температура эксплуатации -10…+90С. Длительная эксплуатация при температурах выше 90С приводит к потере эластичных свойств и старению материала.

· Мембрана VMQ – Кремний-органический эластомер. Высокая устойчивость к горячему воздуху, озону, ультрафиолету, минеральным маслам. Область использования: медицинская промышленность и пищевые производства (вода, спирты, растворы). Характеризуется стойкостью к истиранию и низкой адгезией.

· Уплотнение PTFE – Поли-тетра-фтор-этилен. Данный фторполимер является одним из самых химически стойких полимерных материалов. Используется для кислот и щелочей высокой концентрации, растворителей, бензола, окислителей, масел, топлива, агрессивных газов, горячей воды, перегретого пара. Разрушается трифторидом хлора и жидкими щелочными металлами.

· Мембрана VITON – эластомер на основе фторкаучука. Совместим с минеральными маслами, жирами, эфирами, сырой нефтью. Рабочая температура -20…+130С.

Правила монтажа и эксплуатации

Все монтажные и демонтажные работы с соленоидным клапаном проводятся при обесточенной электрической цепи и отсутствии рабочей среды в трубопроводе. Перед началом монтажных работ необходимо очистить трубопровод от механических частиц и взвесей.

Подключение электромагнитного клапана к системе производится в горизонтальном положении, катушкой вверх.

При монтаже клапана необходимо убедиться:

· Направление рабочей среды соответствует стрелке на корпусе клапана.

· К месту, куда устанавливается клапан, будет последующий доступ для ремонта и обслуживания.

· В месте установки клапана показатели конденсации и вибрации сведены к минимуму. Отсутствует возможность обледенения трубы. Вблизи нет течей и прорывов.

· На участке трубопровода перед входом в клапан установлен сетчатый фильтр, который защитит клапан от попадания загрязнений и продлит срок его службы.

У электромагнитных клапанов есть следующие преимущества

· Автоматический тип работы

· Высокое быстродействие

· Малые габаритные и весовые показатели

· Длительный срок эксплуатации

· Простота монтажа и обслуживания

· Возможность удаленного управления

Причины поломок и методы их устранения

Соблюдение требований изложенных в техническом паспорте изделия и правильная эксплуатация обеспечат длительную и надёжную работу устройства. Преждевременные неисправности электромагнитного клапана происходят по следующим распространенным причинам:

· Снижение герметичных показателей изделия вызывается попаданием механических частиц на седло клапана. Необходимо произвести демонтаж и прочистку клапана, так же рекомендуется установка перед входом в клапан сетчатого фильтра.

· Поломка индукционной катушки вызывается неправильной мощностью напряжения, которое подаётся на катушку или превышением граничных показателей температуры или давления внутри трубопровода, так же попадание влаги внутрь катушки может вызвать короткое замыкание и сгорание катушки. Данная неисправность устраняется заменой катушки.

· Если клапан открывается и закрывается не полностью, то это может быть вызвано засорением управляющего отверстия, дефектом мембраны, прокладки или уплотнения поршня, а так же остаточным напряжением на катушке.

Ремонт соленоидного клапана производится квалифицированными специалистами, которые имеют доступ к работе с электросетями.

Производство электромагнитных клапанов осуществляется на специальных заводах трубопроводной арматуры, которые расположены практически в каждой стране мира.

Стоимость соленоидного клапана зависит от его функций, типа конструкции, диаметра, фирмы производителя электромагнитных (соленоидных) клапанов. Наши специалисты могут помочь определить необходимый вид устройства.

Принцип работы электромагнитного клапана

— руководство по электротехнике

Клапаны представляют собой механические устройства, предназначенные для управления потоком жидкости и газа. Многие клапаны управляются вручную. Клапаны с электрическим приводом известны как электромагнитные клапаны.

Электромагнитный клапан состоит из двух основных узлов: узла соленоида (электромагнита) и плунжера (сердечника) и клапана, содержащего отверстие (отверстие), в котором расположен диск или пробка для управления потоком жидкость.

Клапан открывается или закрывается движением магнитного плунжера.
Когда катушка находится под напряжением, плунжер втягивается в соленоид (электромагнит) и поток через отверстие разрешается.
Клапан автоматически возвращается в исходное положение, когда ток прекращается из-за давления пружины и поток через отверстие ограничивается.
Корпус клапана обычно представляет собой специальную латунную поковку, которая тщательно проверяется и тестируется, чтобы гарантировать отсутствие утечек из-за пористости. Якорь, или плунжер, изготовлен из высококачественной нержавеющей стали.

Эффекты остаточного магнетизма устранены за счет использования пускового штифта и пружины, которые предотвращают залипание якоря.

Экранирующая катушка обеспечивает полное уплотнение якоря с плоской поверхностью над ним для устранения шума и вибрации.
Для обеспечения правильной посадки клапана следует использовать сетчатые фильтры, предотвращающие попадание песка или грязи в отверстие. Грязь в этих местах приведет к утечке.

Впускной и выпускной патрубки клапана нельзя менять местами. Герметичность клапана в некоторой степени зависит от давления, действующего вниз на уплотнительный диск. Это давление возможно только тогда, когда вход соединен с соответствующей точкой, как указано на клапане.

Функция электромагнитного клапана в контуре наполнения резервуара

Электромагнитные клапаны обычно используются в процессах наполнения и опорожнения резервуара. Принципиальная схема операции заполнения бака показана на рисунке.

Цепь управления работает следующим образом:

При условии, что уровень жидкости в резервуаре находится на отметке пустого уровня или ниже нее, мгновенное нажатие кнопки ЗАПОЛНЕНИЕ активирует управляющее реле 1CR.
Контакты 1CR1 и 1CR2 замкнутся для герметизации в катушке 1CR и подадут питание на нормально закрытый электромагнитный клапан A, чтобы начать заполнение бака.
Когда жидкость достигает полного уровня, нормально замкнутый переключатель датчика полного уровня размыкается, чтобы разомкнуть цепь катушки реле 1CR и перевести электромагнитный клапан A в закрытое обесточенное состояние.

В любой момент можно нажать кнопку остановки, чтобы остановить процесс.

Спасибо, что прочитали о принципе работы электромагнитного клапана.

ПОИСК В ЭТОМ БЛОГЕ

Искать:

КАТЕГОРИИ

КАТЕГОРИИВыбрать категориюОсновы переменного тока (8)Основные понятия (21)Аккумуляторы (8)Автоматические выключатели (8)Двигатели постоянного тока (10)Электроизмерительные приборы (16)Электромагнетизм (6)Электроника (33)Гостевой пост (6)Приборные трансформаторы ( 5) КИПиА (51) MCQ (107) Электростанции (18) Однофазные двигатели (5) Синхронные машины (7) Трехфазный асинхронный двигатель (21) Трансформатор (29))Система передачи (21)Без категории (11)Использование электрической энергии (9)

СВЯЖИТЕСЬ С НАМИ

[адрес электронной почты защищен]

БЫСТРЫЕ ССЫЛКИ

Главная
О нас
Подача гостевых сообщений
Скачать бесплатные книги в формате PDF
Грамматика английского языка 4 Все
Курсы гражданского строительства

сообщить об этом объявлении

Типы электромагнитных клапанов, принцип действия и анимация

Перейти к содержанию

от редакции

Прямого действия, нормально закрытый электромагнитный клапан

Основные характеристики

Уплотнительный элемент напрямую соединен с сердечником
Клапаны этого типа не нуждаются в перепаде давления для открытия.
Максимальный перепад давления на клапане ограничен силой магнитного поля используемой катушки и диаметром седла.
Этот клапан обычно используется для малых объемов потока.

Электромагнитный клапан

закрыт .

Катушка обесточена и уплотнительный элемент прижимается к седлу силой пружины и среды.

Электромагнитный клапан

открывается .

Катушка находится под напряжением, и магнитная сила поднимает сердечник с уплотнительным элементом с седла.

Электромагнитный клапан

закрывает .

Катушка обесточена и уплотнительный элемент прижимается к седлу силой пружины и среды.

Предохранительные электромагнитные клапаны с ручным сбросом, нормально открытые (НО)

Основные характеристики

Функция закрытия электрически активирована одним или несколькими детекторами газа, защитным термостатом, системами газовой сигнализации
или другим устройством управления.
Клапан используется для аварийного закрытия газопровода в соотв. требованиям EN 161.

Электромагнитный клапан

открыт .

Клапан остается открытым до тех пор, пока функция закрытия не будет запущена путем подачи питания на катушку.

Электромагнитный клапан

закрывает .

Клапан закрывается, когда на катушку циркулирует электрический ток. Электрический ток обеспечивается устройством управления
(например, конденсатор газоанализатора).
Закрывающее усилие обеспечивается катушкой и внутренней пружиной.

Электромагнитный клапан

открывается .

Клапан можно открыть только вручную путем перемещения стержня сброса после отключения электрического тока от устройства управления (датчик, детектор газа и т. д.).
Это происходит, когда причина срабатывания устройства управления устранена (например, устранено присутствие газа).

Мембранные электромагнитные клапаны пилотного управления с перепадом давления, нормально закрытые (НЗ)

Основные характеристики

Клапан уплотнен мембраной.
Для открытия и закрытия использует энергию текущей жидкости.
Этот тип клапанов необходим для открытия и закрытия минимального перепада давления, известного как «минимальное рабочее давление». Это давление варьируется от 0,1 до 1 бар, в зависимости от размера клапана.
Катушку одного размера можно использовать для работы клапанов разных размеров, поскольку диаметр седла пилота остается одинаковым для клапанов разных размеров
Задано направление потока для клапана.

Электромагнитный клапан

закрыт .

Катушка обесточивается, и сердечник с уплотняющим элементом прижимается к седлу пилота усилием внутренней пружины, поддерживаемой давлением вверх по потоку.
Давление на входе (выше, чем давление на выходе) над диафрагмой давит на седло.
Удельный перепад давления, известный как «минимальное рабочее давление», необходим для обеспечения герметичности клапана.

Электромагнитный клапан

открывается .

Катушка находится под напряжением
Сердечник с уплотнительным элементом поднимается с сиденья пилота.
Жидкость из верхней части диафрагмы течет к выходу через седло пилота, и давление над диафрагмой выравнивается с давлением ниже по потоку на выходе.
Это соотношение давлений остается стабильным, потому что через выпускное отверстие может протекать меньше жидкости, чем через седло пилота.
Сила открывания, вызванная разницей давлений между верхней и нижней частями диафрагмы, поднимает диафрагму с седла клапана и удерживает ее открытой.

Электромагнитный клапан открыт.

Клапан остается открытым, пока катушка находится под напряжением и перепад давления выше минимального значения. Это значение известно как «минимальное рабочее давление», и вы можете найти его в наших спецификациях.

Электромагнитный клапан закрывается

Катушка обесточена
Сердечник с уплотнительным элементом прижимается пружиной к седлу пилота.
Давление на входе создается в верхней части диафрагмы через выпускное отверстие.
Давление на входе прижимает диафрагму к седлу и закрывает клапан.

Мембранные электромагнитные клапаны с принудительным подъемом Пример без перепада давления, нормально закрытый (НЗ)

Основные характеристики

Клапан уплотняется диафрагмой.
Для открытия и закрытия использует энергию текущей жидкости.
Эти клапаны сочетают в себе характеристики клапанов прямого и пилотного действия.
Для работы клапана не требуется перепада давления
Катушку одного размера можно использовать для работы клапанов разных размеров, поскольку диаметр седла пилота остается одинаковым для клапанов разных размеров
Направление потока указано для клапана.

Электромагнитный клапан закрыт.

Катушку обесточивают и сердечник с уплотняющим элементом прижимают к седлу пилота усилием внутренней пружины, поддерживаемой давлением вверх по потоку.
Давление на входе (выше, чем давление на выходе) над диафрагмой давит на седло.
В случае малого или нулевого перепада давления клапан может оставаться закрытым только силой пружины.

Электромагнитные клапаны открываются.

Катушка находится под напряжением
Сердечник с уплотняющим элементом снят с кресла пилота.
Жидкость из верхней части диафрагмы течет к выходу через седло пилота, и давление над диафрагмой выравнивается с давлением ниже по потоку на выходе.
Это соотношение давлений остается стабильным, потому что через выпускное отверстие может протекать меньше жидкости, чем через седло пилота.
Сила открытия, вызванная разницей давлений между верхней и нижней частями мембраны, поднимает мембрану с седла клапана и удерживает ее открытой.
В случае малого перепада давления или его отсутствия. клапан открывается магнитной силой, которая поднимает сердечник, соединенный с диафрагмой механической муфтой, и открывает клапан.

Электромагнитный клапан закрывается

Катушка обесточена
Сердечник с уплотнительным элементом поджимается пружиной к седлу пилота.
Давление на входе создается в верхней части диафрагмы через выпускное отверстие.
Давление на входе прижимает мембрану к седлу и закрывает клапан
В случае малого или нулевого перепада давления клапан может оставаться закрытым только под действием пружины.

Функция переключения

Нормально закрытый (NC)

Клапаны с этой функцией переключения открываются при подаче питания на катушку. Клапаны с пилотным управлением могут работать только в том случае, если разница давлений между входным и выходным давлением соленоидного клапана достигает минимального рабочего давления.

TOP HEADLINES