Устройство электромагнитный клапан: Клапан электромагнитный для воды. Виды и особенности

alexxlab | 13.12.1975 | 0 | Разное

Содержание

назначение, применение, проверка и ремонт

Клапан с электромагнитным приводом — это современный вид запорной арматуры. Они позволяют на расстоянии управлять потоками жидкости или газа в трубопроводных системах. Такие затворы хорошо встраиваются в автоматизированные системы управления технологическими процессами, позволяют экономить дефицитные человеческие ресурсы и делают работу предприятий более безопасной. Существует большое количество различных видов клапанов для разных сред, различаются они и по своему устройству и назначению.

Назначение и применение электромагнитных клапанов

Электромагнитный клапан предназначен для управления потоками жидких и газообразных продуктов на расстоянии. Он может быть запорным и регулирующим. Управление при этом может осуществляться как вручную, так и с помощью систем автоматики. По своей конструкции и назначению электромагнитный затвор весьма похож на обычный, с той разницей, что в движение запорный элемент приводится в движение не мускульной силой, а соленоидом, электромагнитом с подвижным сердечником. При подаче напряжения на катушку индуктивности соленоида, она, в зависимости от полярности, втягивает или выталкивает сердечник, соединенный со штоком клапана.

Такие запорные и регулирующие устройства используются как в сложных промышленных установках, так и в домашних системах отопления, водоснабжения, в бытовой технике. Применяются они и в транспортных средствах, работающих на жидком топливе.

Устройство клапана

Соленоидный клапан по составу основных деталей и узлов во многом совпадает с обычным устройством с ручным управлением:

  • Корпус с подводящим и отводящим патрубком.
  • Рабочая камера с седлом.
  • Тарельчатый, шаровой или лепестковый запорный элемент.
  • Возвратная пружина.
  • Шток, соединенный с запорным элементом и сердечником соленоида
  • Соленоид.

Корпус магнитного клапана изготавливается из металлических немагнитных сплавов или прочных пластиков. Высокая герметичность корпуса позволяет применять клапан в различных средах, в том числе и активных. Соленоидные клапана для воды в качестве уплотняющих прокладок используют резину, для более активных сред выбирают фторопласт. Открывать и закрывать клапан соленоид за время службы должен тысячи или даже десятки тысяч раз, поэтому для обмоток берут самые высококачественные медные провода, покрытые изолирующей эмалью.

Управление электромагнитным клапаном осуществляется по проводам, для их присоединения на корпусе снаружи предусмотрены контактные группы.

Устройство должно быть устойчивым к воздействию внешних электромагнитных полей, шумов и вибраций.

Существуют и другие типы электромеханических приводов, такие, как электродвигатель с редуктором, пневматические или гидравлические.

Принцип работы электромагнитных систем

Принцип работы электромагнитного запорного клапана основан на физическом явлении электромагнитной индукции. При протекании тока по катушке индуктивности внутри нее возникает магнитное поле, воздействующее на сердечник из магнитных материалов силой, приложенной в продольном направлении. Эта сила, в зависимости от полярности приложенного напряжения, пытается втянуть сердечник внутрь катушки либо вытолкнуть его. При этом происходит открытие либо закрытие затворного элемента.

Катушки соленоидных клапанов могут работать как на постоянном токе напряжением от 5 до 36 вольт, так и на переменном токе напряжением 220 В.

Устройства с низким управляющим напряжением обладают небольшой мощностью и ограниченным усилием, передаваемым на запорный элемент. Это позволяет использовать для управления ими низковольтные полупроводниковые схемы. Применяются такие устройства в системах низкого напора рабочей среды, на трубопроводах малых диаметров.

Приводы, работающие на переменном токе, развивают гораздо большие усилия и могут применяться на магистральных трубопроводах высокого давления и больших диаметров.

О разновидностях изделий

Классификация изделий проводится по нескольким параметрам.

Исходя из положения запорного элемента в отсутствие напряжения на катушке различают:

  • Нормально открытые, или НО. Проход для жидкости или газа открыт, а при подаче напряжения- он закрывается.
  • Нормально закрытые, или НЗ. Проход для среды перекрыт, а при подаче напряжения он открывается.

Некоторые модели выпускаются универсальными, а нормально положение запорного элемента настраивается при установке и подключению к управляющей сети. Такие переключаемые устройства называют бистабильными.

В зависимости от рабочей среды запорную арматуру выпускают для:

  • Воздуха.
  • Воды.
  • Пара.
  • Активных сред.
  • Горюче-смазочных материалов.

Приборы для работы в радиоактивных средах отличаются специальным подбором материалов с повышенной радиационной стойкостью. Вакуумный электромагнитный клапан должен обеспечивать особо высокую герметичность

Исходя из характеристик внешней среды, исполнение прибора может быть:

  • Обычное
  • Для влажных помещений.
  • Термостойкие (для высоких температур).
  • Морозостойкие (для экстремально низких температур).
  • Взрывозащищенное. Такие устройства не должны искрить при включении либо выключении. Для этого в них применяются специальные конструктивные решения и материалы.

По типу питающего напряжения катушки делятся на

  • Переменного тока, высокого напряжения. Развивают большие усилия, используются на магистральных трубопроводах высокого давления и больших диаметров.
  • Постоянного тока, низкого напряжения. Применяются на трубах небольшого сечения и низкого напора.

Есть отдельный класс электромагнитных отсечных клапанов высокого давления. Их называют отсечными. Они предназначены для моментального перекрытия трубопроводов или герметизации емкостей в случае возникновения нештатных или аварийных ситуаций.

И, наконец, по типу функционирования клапаны делятся на

  • Одноходовые. Такой затвор имеет только входящий патрубок. Обычно они нормально закрытые и открывают путь водяному или воздушному потоку во внешнюю среду. Используются в качестве предохранительных.
  • Двухходовые. Самый распространенный вид, имеют входящий и выходящий патрубки и монтируется в разрыве трубопровода. Применяются для управления потоком в одном из контуров трубопроводной системы.
  • Трехходовые. Могут иметь один входной и два выходных патрубка либо два входных и один выходной.

Трехходовые клапаны первого типа применяются для перенаправления потоков из одного контура в другой (например, в системе отопления). Это позволяет поддерживать температуру рабочей среды постоянной без изменения параметров работы источника тепла. Устройства второго типа используются для смешения двух потоков, имеющих разную температуру. Характерным примером служит однорычажный шаровой смеситель на кухне или в ванной.

Область использования

Применение электромагнитных клапанов осуществляется в самых разных областях человеческой деятельности, везде, где возникает необходимость управлять потоками жидкостей и газов дистанционно. Сюда входит:

  • Бытовые системы отопления.
  • Системы водоснабжения и водоподготовки.
  • Технологические установки.
  • Трубопроводный транспорт.
  • Генерация и распределение тепла.
  • Бытовые приборы.
  • Канализация.
  • Орошение.
  • Транспортные средства.

Использование электромагнитных клапанов на транспорте понемногу снижается, поскольку все больше видов транспортных средств переходят на электрические источники энергии и отказываются от жидкого топлива и гидравлики, заменяя их на более надежные электрические приводы. Сходные перспективы просматриваются и в системах отопления. Но в водоснабжении, канализации и других отраслях роль электромагнитных затворов будет только возрастать.

Преимущества электромагнитных клапанов для воды

Главным преимуществом устройства является возможность удаленного и быстрого регулирования потоков рабочей среды. Без электромагнитных затворов становится невозможной работа сложных технологических установок и простых бытовых приборов, таких, как кофеварка и стиральная машина.

Кроме того, электропривод позволяет:

  • Подключать соленоидный клапан к централизованной и автоматизированной системе управления. Это многократно повышает точность и оперативность регулировок параметров по сравнению с ручным управлением.
  • Снижать трудозатраты на управление технологическими процессами.
  • Повышать безопасность производства и исключать воздействие на оператора вредных факторов производственной среды.
  • Повышать эффективность работы бытовых приборов и производственных установок за счет точного и быстрого управления потоками рабочих сред и их параметров.

Важным достоинством соленоидного привода по сравнению с электромотором и редуктором является отсутствие зубчатых и червячных передач, исключительная простота устройства и минимум подвижных частей.

Это обеспечивает высокую надежность оборудования, минимальный износ и долгий срок его службы.

Недостатком данного типа устройств являет невозможность плавной регулировки степени открытия затвора. Обеспечивается только два положения: «открыто» и «закрыто».

Установка электромагнитного клапана для воды своими руками

Прежде чем приступать к установке, необходимо определить тип подключения. Наиболее часто применяемыми являются:

  • Резьбовое. Входной и выходной патрубки снабжены внешней либо внутренней резьбой, через соответствующие фитинги арматура встраивается в разрыв трубопровода. Наиболее удобное для самостоятельной установки, лучше выбрать подключение такого типа.
  • Фланцевое. Патрубки оборудованы фланцами, на концах труб также должны быть фланцы соответствующего типоразмера, они стягиваются между собой болтами. Обеспечивают высокое давление и интенсивность потока, чаще применяются на магистралях высокого и среднего давления.

До начала монтажа устройства следует выполнить ряд подготовительных операций. Трубы должны быть размечены, обрезаны под размер и зачищены. Место для установки электромагнитного устройства должно давать свободный доступ к устройству для его монтажа, обслуживания и ремонта. Опытные мастера сформулировали также несколько рекомендаций:

  • Все работы по установке или снятию прибора можно проводить только в отключенном от сети виде.
  • Трубопроводную систему необходимо дополнить фильтром механической очистки. Это предотвратит загрязнение и повреждение деталей посторонними включениями, такими ка песок, чешуйки ржавчины и известковые отложения.
  • Корпус устройства не должен принимать на себя вес участка трубопровода.
  • Следует подключать устройство в соответствии с нанесенными на корпусе стрелками. Они указывают направление потока.
  • При уличной установке следует защитить клапан от воздействия природных явлений. Обычно бывает достаточно водонепроницаемого кожуха. При работе в условиях низких температур нужно обеспечить подогрев кожуха.
  • Резьбовые соединения нужно обязательно уплотнять лентой ФУМ или сантехнической нитью.
  • Кабель для подключения к управляющей системе следует выбирать медный. Он должен иметь достаточное поперечное сечение не менее 2 мм2.

Подбор конкретной модели осуществляется на основе расчетов параметров трубопроводной системы.

Следует учитывать напор, сечение труб, необходимую скорость срабатывания и характеристики управляемой среды.

Признаки неисправности электромагнитного клапана карбюратора

В карбюраторах последних моделей применяется соленоидный привод управления подачей топлива. Как проверить электромагнитный клапан на исправность?

Его поломку определяют по следующим признакам:

  • Двигатель неустойчиво работает на низких оборотах.
  • Мотор глохнет при использовании наката.
  • После выключения двигателя наблюдается детонация рабочей смеси.

Косвенными признаками неисправности также является снижение оборотов при подключении мощных потребителей электроэнергии, таких, как магнитола, ближний или дальний свет, подогрев стекол.

Проверка клапана

Проверять клапан карбюратора следует на следующих режимах:

  • На холостом ходу. После запуска доводят обороты до 2100 и вслушиваются в работу карбюратора. Должен быть слышен резкий характерный звук, означающий закрытие затвора. Далее плавно снижают обороты до значения в 1900, должен быть слышен щелчок открывания.
  • Торможение двигателем. Нужно сбросить газ, не выключая передачу. Исправный клапан в этом случае не сработает, даже если обороты снизились до 1900. Если слышен щелчок – устройство неисправно.
  • После остановки двигателя. Если при выключенном зажигании в цилиндрах продолжаются самопроизвольные вспышки детонирующей рабочей смеси, двигатель дергается и вибрирует – значит, клапан не перекрывает подачу горючего в камеры и далее в цилиндры.
  • Если при работающем моторе вытащить из разъема провод питания электроклапана- двигатель должен заглохнуть. Если он продолжает работать- значит, клапан неисправен.

Кроме способов проверки электромагнитного клапана «на ходу», можно вывинтить клапан из корпуса карбюратора и попробовать подать на него напряжение с аккумулятора. Один провод от батареи присоединяют к контактной колодке, другой- к корпусу прибора. При подключении напряжения клапан должен щелкнуть и втянуть иглу внутрь себя. После размыкания цепи слышен еще один щелчок, и возвратная пружина втянет иглу. Заодно можно проверить, не загрязнены ли детали устройства смолистыми отложениями. Их нужно отмочить в бензине и удалить мягкой ветошью.

Нужно проверить также, подается ли на контакты управляющее напряжение. Его нормальное значение — 10,5-14,4 в. Если на блоке управление напряжение есть, а на контакте –нет, значит, неисправен провод. Его надо отремонтировать или заменить.

Если на разъеме блока управления напряжения нет, то, скорее всего, неисправен сам блок. Его проверяют, подключив клапан к батарее еще одним временным проводом. К выводу блока управления, управляющему клапаном, подключают вольтметр или контрольную лампочку. Далее следует запустить двигатель. По достижении оборотов в 900 об/мин лампочка должна вспыхнуть, при 2100 об/мин- погаснуть. Если снизить обороны до 1900 об/мин-опять вспыхнуть. Такое поведение лампочки означает исправность блока управления. Если же лампочка вообще не загорается и не гаснет, а также включается и выключается при других оборотах- блок управления подлежит углубленной проверке и, возможно, замене.

устройство и принцип работы, способы установки

На чтение 6 мин Просмотров 430 Опубликовано Обновлено

Современный газовый электромагнитный клапан представляет собой вид запорной арматуры и применяется для управления потоками газа и жидкости в системе трубопровода. Детали делятся на несколько типов, у каждого из которых есть свои особенности. При выборе клапана нужно учитывать его сферу применения, критерии подбора и нюансы, касающиеся монтажа.

Предназначение и устройство

Газовый электромагнитный клапан предназначен для управления потоками газа в трубах

Газовый клапан такого типа может быть регулирующим либо запорным, управлением им осуществляется в ручном режиме или при помощи автоматической системы. По конструктиву и назначению этот элемент напоминает свой стандартный аналог с той разницей, что запорная часть в нем приводится в движение при помощи электромагнита, дополненного подвижным сердечником. Во время подачи напряжения на катушку она начинает выталкивать или втягивать сердечник, который подсоединен к штоку. Такая деталь предназначена для использования в промышленных установках, бытовых отопительных системах и в сфере водоснабжения. Устройство клапана имеет стандартную конструкцию:

  • корпус с двумя патрубками;
  • камера с седлом;
  • запорная часть тарельчатого, лепесткового или шарового вида;
  • пружина с возвратом;
  • шток для соединения с запорной частью и сердечником;
  • соленоид.

Корпус для установки делают из металлических сплавов немагнитного типа либо прочного пластика. Его оптимальная герметичность позволяет использовать клапан в различной среде. Процесс управления деталью осуществляется по проводам, которые присоединяются к электрическим контактам датчика, расположенным на наружной стороне корпуса.

Клапан должен соответствовать нужному уровню устойчивости к воздействию шумов, вибраций и электромагнитных полей.

Классификация газовых клапанов

Конструкция э/м клапана для газа

Электромагнитный клапан для бытового газа делится на категории в зависимости от внешних особенностей, рабочей среды, способу действия и монтажа, а также ряда других нюансов.

По виду исполнения

С учетом положения основного элемента и его схемы клапан запорный газовый может быть нормально открытым или закрытым. В первом случае в элементе будет открыт проход для газа либо жидкости, при подаче напряжения он автоматически закроется, во втором случае этот процесс происходит наоборот. Помимо таких устройств существуют их универсальные аналоги, работающие сразу в двух направлениях.

По типу рабочей среды

С учетом этого параметра арматура такого типа выпускается специально для работы в воздушной, паровой, водной, горюче-смазочной или активной среде. Приборы, функционирующие в условиях радиации, изготавливаются из специальных стойких материалов.

По особенностям эксплуатации

По характеристикам внешней среды газовый электроклапан выпускается для работы в обычных условиях, специально для помещений с высоким уровнем влажности, функционирования при высоких и экстремально низких температурах. Также клапаны дополняются с защитой от взрыва, которую обеспечивают особые детали и материалы.

По принципу действия

Принцип работы магнитного клапана зависит от типа напряжения катушки, которая может быть с переменным или постоянным током. Элементы первого типа используют для магистральных трубопроводов высокого давления, второго – для труб с небольшим сечением и низким напором.

От количества ходов седла

На функционирование элемента влияет количество ходов, в зависимости от которых он может быть одноходовым, двухходовым или трехходовым с учетом числа и типа патрубков затвора. В зависимости от конструкции они бывают входящими и выходящими.

По типу управления

Электроклапан для бытового газа работает двумя способами, по типу управления такая арматура может быть прямой или непрямой. Детали первого типа предназначены для сред с полным отсутствием давления, их аналоги второго типа дополнены пилотным элементом, который срабатывает автоматически при различиях в среде на входе и выходе.

По типу функционала

Функционал клапана зависит от материала, из которого он изготовлен. Чаще всего такие элементы изготавливают из эластичных полимеров различных групп, которые сделаны по специальной технологии. Благодаря высокой прочности они выдерживают температуру от -40 до +250 градусов.

Принцип работы

Работа прибора основана на принципе электромагнитной инструкции, когда по катушке протекает ток, внутри нее образуется магнитное поле, влияющее на сердечник, в зависимости от положения которого затворный элемент открывается или закрывается. Клапан на любую газовую трубу может иметь разное управляющее напряжение. Устройства с низким уровнем отличаются небольшой мощностью, поэтому они работают за счет низковольтных полупроводниковых схем. Такие клапаны используют в системах с низким напором рабочих средах, на газопроводах с малым диаметром.

Более эффективными считаются приводы, функционирующие на переменном токе, по этой причине их можно устанавливать на магистральных трубопроводах с высоким давлением.

Сфера применения

Бытовые и промышленные устройства

Газовый клапан стандартный электромагнитный имеет широкий спектр применения и может использоваться во всех сферах, где присутствует необходимость управлять дистанционными потоками жидкостей и газов. В этот перечень входят системы отопления, водоподготовки и водоснабжения, орошения и канализации, бытовые приборы, трубопроводный транспорт. Прибор редко используют для транспортных средств, но его актуальность возрастает в других отраслях.

Критерии выбора клапанов

Чтобы выбрать клапан, способный регулировать потоки жидкости и газа в полную силу, нужно обращать внимание на основные параметры. Главным критерием является рабочее давление детали, которое должно соответствовать системе, в которой она будет установлена, предельное значение может достигать 200С. Кроме этого учитывают диаметр присоединения, измеряемый в дюймах либо миллиметрах. Стоит помнить о том, что нередко проходное сечение прибора меньше, чем условный проход. Также понадобится учесть среду применения детали, которая должна быть совместима с материалом, из которого он сделан, и напряжение катушки клапана, составляющее 24 или 220 вольт.

Установка прибора

Схема установки в квартире

Подключение клапана осуществляется специалистами или самостоятельно при наличии соответствующих навыков и квалификации. Сначала определяют принцип подсоединения детали, который может быть резьбовым или фланцевым.

В первом случае выходной и входной патрубок будет дополнен наружной или внутренней резьбой и фитингами, через которые арматуру встраивают в трубопровод, такой способ считается более удобным для монтажа своими руками.

Во втором случае патрубки и концы труб дополняются фланцами, стянутыми болтами между собой. Этот вариант чаще применяют для магистралей со средним или высоким давлением. Перед установкой понадобится разметить, обрезать и зачистить трубы, а также выбрать подходящее место для прибора. Устройство подключают в соответствии с направлениями стрелок, нанесенных на его корпус, которые указывают направление потока.

Трубопроводную систему обязательно дополняют фильтром, предотвращающим попадание внутрь загрязнений. В процессе подсоединения клапана необходимо соблюдать правила безопасности и рекомендации профессионалов.

Преимущества и недостатки

У электромагнитного газового клапана много преимуществ и практически нет недостатков. Его главный плюс заключается в возможности быстрого и удаленного регулирования потоков в рабочей среде. С его помощью можно подключаться к автоматизированной и централизованной системе управления, что заметно повышает оперативность и точность регулирования параметров по сравнению с ручной эксплуатацией.

Элемент помогает заметно снизить затраты на технологические процессы, повысить безопасность производства и сократить воздействие опасных факторов производственной среды, а также повысить эффективность работы различных приборов и установок. Соленоидный привод клапана не оснащен зубчатой и червячной передачей, за счет чего заметно усиливается его надежность и простота управления.

Основной недостаток прибора заключается в отсутствии возможности плавного регулирования открытия затвора, который может находиться только в открытом или закрытом положении.

Электромагнитный клапан

В промышленности и в быту постоянно происходит усовершенствование различных элементов, способствующих бесперебойной подаче разного рода жидкостей и газообразных веществ. Одним из таких элементов является электромагнитный клапан. Он очень эффективен в своей работе и предназначается для корректного регулирования прохождения разных типов жидкостей.

 

Устройство имеет электромеханический принцип действия и включает в себя следующие элементы – корпус, соленоид (электромагнит), оснащённый сердечником, на котором в свою очередь устанавливается поршень или же диск, который и предназначен для регуляции потока проходящим по нему жидкостям. Благодаря одному из основных элементов, а именно соленоиду, электромагнитный клапан также может называться и соленоидным.

 

Принцип действия электромагнитного клапана


Принцип действия электромагнитного клапана таков. Электричество поступает к устройству и передаётся на электромагнитную катушку. После этого, сердечник путём примагничивания затягивается в соленоид. Этот процесс приводит к тому, что канал либо закрывается, либо наоборот открывается. Магнитный сердечник намеренно располагается внутри специальной герметичной трубки в катушке соленоида. Его герметичность – это одно из самых важных условий.


Электромагнитный клапан по своему устройству напоминает привычный запорный клапан. Но у клапана с использованием соленоида закрытие и открытие может происходить без непосредственного на него воздействия. И открытие, и закрытие магнитного клапана происходит благодаря тому, что на его электромагнитную катушку подаётся электрический ток.

 

 

Область применения клапанов

 

Области применения электромагнитных клапанов достаточно широки. Их используют, как в бытовых нуждах, так и на крупных предприятиях для трудоёмких и сложных по своей сути процессах
Благодаря его работе можно на расстоянии осуществлять подачу практически любых типов жидкости, а также газа или же пара. Это действие также можно произвести практически в любой момент времени, когда потребуется. Самыми простыми и понятными примерами работы клапана может стать подача или слив воды, управление процессами отопления по заданным параметрам или обеспечение водой различные поливальные системы, которые тоже должны работать по времени.

 

 

 

Данными типами устройств пользуются в промышленных масштабах и крупные компании такие как «Газпром», «Норильский Никель», «Сургутнефтегаз», ЛУКойл и другие.


Далее более подробно рассмотрим способы применения электромагнитного клапана. Один из самых распространённых видов устройств, где используется клапан, является газовый фильтр, применяемый на автомобилях. В целом эта конструкция представляет собой единый узел, оснащённый предохранителем, которым и служит электромагнитный запорный клапан. Когда зажигание в автомобиле выключено этот запорный клапан перекрывает подачу газа в редуктор. Перекрывается газ дистанционно. Это обеспечивает переключатель видов топлива, осуществляющий переход с бензина на газ. Обычно он располагается непосредственно в салонах автомобилей, прямо у приборной панели. В этом варианте использования электромагнитного клапана он играет роль аварийного  выключателя, который прекращает подачу газа, если неожиданно  происходит аварийная ситуация.

 

Преимущества электромагнитных клапанов


Преимущество использования соленоидного клапана также заключается  при его использовании можно достаточно быстро управлять любыми системами водоснабжения. Времени для того чтобы клапан сработал, требуется совсем немного – порядком две-три секунды. И за счёт этого такое устройство становиться особенно востребованным в управлении горячим водоснабжением в небольшой замкнутой системе, какой может быть квартира либо же частный дом. Устанавливая клапан, можно с максимальной точностью придерживаться необходимой температуры, благодаря реагированию на любые перемены в нагрузке, что обеспечит защиту от возникновения так называемых «холодных пробок».


За счёт установки электромагнитного клапана, таким образом, продляется срок службы всей отопительной системы в целом, поскольку обеспечивает равномерное распределение тепла на пластины и вместе с этим снижает их загрязнение. Помимо этого, значительно сокращаются расходы на обслуживание отопительной системы. И поскольку в магнитном приводе клапана отсутствуют механические части, это намного продляет срок его службы. Эксплуатировать электромагнитный клапан можно в системе с различным давлением, поскольку его работа от давления не зависит.

 

Электромагнитные соленоидные клапаны — устройство, принцип работы

Электромагнитный соленоидный клапан — это комбинация двух функциональных узлов: соленоид (электромагнит) с сердечником и клапан с проходным отверстием, в котором установлен диск или поршень. Клапан открывается (закрывается) движением магнитного сердечника (он втягивается в соленоид), когда на катушку подается электропитание. Если проще, это запорный кран для моментального автоматического перекрытия потока рабочей среды, который управляется с помощью электричества. Существуют двухходовые клапаны (2 порта для управления электроприводом) и трехходовые (3 порта).

Корпус соленоидного клапана изготовляется из латуни, литейного чугуна, нержавеющей стали или бронзы. Катушка - это электрическая часть, которая создает магнитный поток при подаче напряжения, состоит из бобины с изолированным медным проводом. Металлическая оболочка катушки служит для электрической и механической защиты, от воды и пыли.

Соленоидные клапана для воды, воздуха и других рабочих сред производятся с уплотнительными материалами: EPDM (этилен-пропилен), NBR (нитрил-бутадиеновая резина), FPM (Фторэластомер), PTFE (политетрафторэтилен), VITON (фторкаучук, фтористая резина).

Соленоидные клапаны прямого и непрямого действия 

В клапане прямого действия сердечник соленоида механически соединен с диском и открывает/закрывает проходное отверстие при вкл/выкл соленоида. Его работа не зависит от рабочего давления в трубопроводной системе. Клапаны непрямого действия используют для работы давление в трубопроводе (разность давления между входом и выходом). Он оснащен пилотным перепускным отверстием. При подаче электрического напряжения на соленоид, пилотное отверстие открывается и сбрасывает давление с верха поршня на выход клапана. При этом давление рабочей среды поднимает поршень (мембрану) с седла клапана, тем самым открывая его. При отключении питания от соленоида пилотное отверстие закрыто и всё давление прикладывается к поршню или мембране сверху — происходит герметичное закрытие.

Основные сферы применения

Клапаны применяются во многих отраслях промышленности: канализация, котельные агрегаты, расширительные системы, моечные системы, поливочные системы, пищевое производство, другие гидравлические системы. Основные производители: Danfoss, Dendor, Tork (АДЛ), ASCO, АСТА, СЕМЕ. Область использования клапана напрямую связана с материалом, из которого он изготовлен и уплотнением. Соленоидные клапаны DENDOR прямого действия могут работать при нулевом давлении, без учета перепада давления среды. Клапаны непрямого действия при нулевом давлении неработоспособны. Так, муфтовый соленоидный клапан Dendor серии VG может эксплуатироваться при температуры рабочей среды до +180°C, в условиях высокого давления (до PN 25).

Электромагнитные клапаны и фильтры ГБО автомобилей, устройство

Для управления подачей газа и бензина в системе питания газобаллонного оборудования ГБО автомобилей устанавливаются газовые и бензиновые электромагнитные клапаны. Клапаны достаточно часто объединены конструктивно с фильтрами для очистки поступающего топлива. 

Электромагнитные клапаны и фильтры газобаллонного оборудования ГБО автомобилей, назначение, устройство и принцип действия.

В основном электромагнитные клапаны и фильтры различаются по пропускной способности. Если не учитывать это условие, то при замене штатных узлов на другие возможно резкое ухудшение характеристик двигателя и газобаллонного оборудования ГБО автомобилей из-за снижения пропускной способности клапана и фильтра.

На рисунках представлены электромагнитные фильтры-клапаны различной пропускной способности. Электромагнитные клапаны для ГБО грузовых автомобилей и автобусов состоят из корпуса, к которому крепится при помощи гайки колпак фильтра. В колпаке находится войлочный фильтрующий элемент.

Электромагнитные клапаны с фильтром газа для ГБО грузовых автомобилей и автобусов.

В верхней части электромагнитного клапана расположен дифференциальный клапан, который перекрывает подачу газа под действием подпружиненного цилиндра. При подаче питания в цепь катушки цилиндр перемещается вверх и открывается дифференциальный клапан.

Электромагнитный клапан-фильтр меньшей пропускной способности устанавливается на ГБО легковых автомобилях. Он состоит из корпуса, к которому крепится при помощи четырех винтов отстойник. В верхней части электромагнитного клапана расположена направляющая втулка, которая ввинчивается в его корпус.

Электромагнитные газовые клапаны для ГБО легковых автомобилей.

Внутри втулки перемещается подпружиненный якорь с клапаном, который перекрывает подачу газа. На втулке при помощи стопорной шайбы закреплена катушка. При подаче питания в цепь катушки открывается якорь и газ поступает в корпус. Затем газ очищается, проходя через фильтр. На дне отстойника помещен постоянный магнит для сбора металлических загрязнений, поступающих с окалиной из баллонов.

Специальные газовые электромагнитные клапаны высокого давления для перекрытия подачи газа в ГБО автомобилей.

Для перекрытия подачи давления газа (20,0 МПа) используются специальные клапаны высокого давления. Такой клапан состоит из корпуса и электромагнита с клапаном. Герметичность соединения корпуса с электромагнитом, внутри которого перемещается клапан, обеспечивается уплотнительной прокладкой. Работа клапана аналогична представленным выше электромагнитным клапанам.

Для очистки газа в магистралях высокого давления газобаллонного оборудования автомобилей применяются газовые фильтры.

Бензиновые электромагнитные клапаны ГБО автомобилей.

Бензиновые электромагнитные клапаны устанавливают в разрыв топливной магистрали. Большинство клапанов имеют устройство для ручного открытия бензомагистрали. Бензоклапан состоит из корпуса, в который запрессованы патрубки входа и выхода бензина. В корпус ввинчена направляющая втулка, которая уплотняется с использованием уплотнительного кольца.

Внутри втулки перемещается подпружиненный якорь, на торце которого запрессован клапан. При подаче питания на обмотку катушки, якорь поднимается и открывает клапан. С противоположной стороны в корпус ввинчен механический аварийный клапан. Вращением его маховичка можно открыть поступление бензина при отключенном питании на катушке.

По материалам книги «Установка и эксплуатация газобаллонного оборудования автомобилей».
Ю.В. Панов.

Похожие статьи:

  • Почему нельзя сливать электролит переворачивая автомобильный аккумулятор, замыкание шламом блоков электродов в банках аккумулятора.
  • Причины взрыва автомобильного аккумулятора, газообразование, уровень электролита, причины образования искры.
  • Гарантийный срок и срок службы автомобильного аккумулятора, отличие гарантийного срока от срока службы или технического ресурса автомобильного аккумулятора.
  • Руководство по эксплуатации на Газель Бизнес ГАЗ-3302, ГАЗ-2705, ГАЗ-3221 с двигателями УМЗ-4216, УМЗ-42164, УМЗ-42165, Evotech А274, Evotech А275, 3302-3902010-20 РЭ.
  • Руководство по эксплуатации на Газель Бизнес ГБО LPG ГАЗ-33025, ГАЗ-330252, ГАЗ-330253, ГАЗ-27055, ГАЗ-322105, ГАЗ-322153, ГАЗ-322125, ГАЗ-322135, 33025-3902010 РЭ.
  • Руководство по оформлению ДТП на дороге, как правильно оформить ДТП, заполнение Извещения о ДТП, Европротокол, обращение в страховую компанию.

Газовый электромагнитный клапан

Электромагнитный газовый клапан – это устройство, позволяющее управлять подачей природного газа в автоматическом режиме. После того, как реле клапана включает подачу электричества на катушку, якорь втягивается и поднимает плунжер, открывая свободный ход газа в рабочую зону.

Газовый запорный электромагнитный клапан

После отключения напряжения плунжер, за счет пружины клапана, возвращается в свое положение и перекрывает канал, между входным и выходным штуцерами, перекрывая ход газа. Основное назначение такого устройства – распределение и регулировка подачи газа в трубопроводах, котлах, колонках и прочих устройствах.

Также вы можете подробнее прочитать про типы регулировочных клапанов.

Cодержание статьи

Назначение газового клапана

Применяются электромагнитные автоматические газовые клапана очень широко, как в быту, так и в промышленных целях. Такой механизм марки “Lovato” серии ВН чаще всего используют в быту для контроля подачи газа на бытовые приборы, такие как газовый котел, колонка. Так же их устанавливают на вводе газопровода для отсекания подачи топлива при необходимости.

Магнитный узел “Lovato” серии ВН работает как обычный кран, который позволяет перекрыть ход газа нажатием кнопки. Такие автоматические регулирующие устройства делают использование природного газа гораздо безопаснее.

В случае утечки, электромагнитный клапан может быстро, а, главное, в автоматическом режиме, перекрыть трубопровод и не допустить наполнения помещения токсичным, опасным для жизни веществом.

Газовый клапан автоматически перекрывает подачу газа на трубопроводе в аварийных ситуациях

Магнитный дроссель “Lovato” серии ВН используют не только для монтажа и безопасности бытовых газопровода. Их применяют для обустройства газовых баллонов, а так же в процессе установки автомобильного газо-балонного оборудования.

Стоит так же отметить, что внутри клапана находятся фильтра, которые позволяют очищать топливо от дополнительных примесей.

Устройство газового клапана

Электромагнитный газовый клапан “Lovato” серии ВН состоит из седла и затвора. По внешнему виду определяется вид затвора устройства. Он может напоминать поршень или тарелку. Затвор – это своего рода мембрана, функцией которой, как раз, и является открытие или закрытие хода газа. Затвор устанавливается на сердечник, подсоединенный к электромагниту и передающий электрические импульсы от одного устройства к другому.

Сам магнитный механизм находится  снаружи клапана в верхней его части. Получая электрический импульс, он создает магнитное поле, которое и «дает команду» мембране перекрыть подачу газа.

Схема устройства электромагнитного газового клапана

Получив электрический импульс, магнитный механизм начинает втягивать катушку, создавая направление, по которому движется затвор. С другой стороны штока катушки находится пружина, функцией которой будет оттянуть мембрану в привычное положение после отключения тока.

Именно сила тока позволяет контролировать степень открытия клапана на газопроводе. Чем сильнее электрический импульс, тем выше сопротивление магнитного поля пружине.

Устройство и принцип действия газового электромагнитного клапана (видео)

Виды и особенности

Магнитные газовые клапана “Lovato” серии ВН очень разнообразны по принципам работы и особенностям своего применения. Существует несколько видов и способов классификации данного устройства.

  • нормально открытые (НО). Данная группа клапанов, после отключения подачи тока остается в открытом положении. Их используют на тех трубопроводах, где топливо должно подаваться постоянно и перекрываться лишь в экстренных случаях;
  • нормально закрытые (НЗ). Такие устройства прямо противоположны предыдущей подгруппе. Из задача перекрыть подачу газа после исчезновения электрического импульса. Их удобно устанавливать на бытовые газовые приборы, к примеру, водонагревательные колонки;
  • универсальные – после отключения электричества могут оставаться как в закрытом, так и в открытом положении.
Внутреннее устройство клапана

Принципы движения затворов:

  • прямое действие предусматривает приведение в действие затвора исключительно движением сердечника;
  • непрямое действие предполагает, что затвор может быть приведен в действие не только движением сердечника, но и ходом самого газа. Такой подвид дросселей Lovato серии ВН выгодно для систем с большим потоком прохождения топлива.

Количество ходов:

  • двухходовые – клапана, в которых есть лишь два отверстия: входное и выходное. Данный тип используют в тех случаях, если требуется лишь подавать или перекрывать подачу газа в трубопроводе;
  • трехходовые – устройства с тремя отверстиями: одним входным и двумя выходными. Он удобен в тех случаях, когда нужно не только перекрывать, но и перенаправить поток газа в системе;
  • четырехходовые клапана имеют одно входное и три выходных отверстия. Они позволяют не только перекрыть или перераспределить газовый поток, но и подключиться к дополнительным системам.

Как выбрать электромагнитный газовый клапан?

Чтобы выбрать электромагнитный газовый клапан “Lovato” серии ВН, нужно определиться, где он будет использоваться и, следовательно, какими свойствами должен обладать.

Отсекающие клапана с пневмоприводом

При выборе данного устройства обращаем внимание на следующие характеристики:

  1. Электрообслуживание. Лучше выбирать клапана с малой мощностью и искробезопасностью, или с дополнительной ручной регулировкой.
  2. Давление. При выборе клапана нужно обратить внимание на трубопроводе. Оно не должно быть выше, чем номинальное давление дополнительного оборудования. Высокое давление может повредить механизм.
  3. Окружающая среда. Не стоит пренебрегать внешними условиями, в которых будет эксплуатироваться клапан. Характеристики самого устройства должны обязательно совпадать с условиями окружающей среды, такими как влажность, перепады температур, вибрация, попадание прямых солнечных лучей и прочие условия, отличные от нормальных. Внешняя среда может пагубно влиять как на весь механизм в.целом, так и на его отдельные элементы.
  4. Напряжение в сети. На этот параметр стоит обратить особое внимание, так как высокое или низкое напряжение может привести к неправильной работе или, даже, выходу из строя механизма клапана.

Цены на электромагнитные клапана “Lovato” серии ВН колеблются в зависимости от размера, типа и области применения. К примеру, цена оборудования для газовой колонки находится в пределах 4-10 долларов, а для ГБО автомобиля – от 10 до 15 долларов.

Электромагнитные газовые клапаны отличаются способом подключения, эксплуатационного давления, а также средой установки и мощностью электропитания привода

Аналогичные устройства, предназначенные для промышленной сферы, обходятся в несколько раз дороже.

Также вы можете прочитать про электромагнитные клапаны-отсекатели.

Нюансы монтажа

  1. Электромагнитный клапан “Lovato” серии ВН устанавливают в помещениях после газового вентиля. Перед ним рекомендуется установить фильтр во избежание засорения самого клапана.
  2. При установке оборудования следует обратить внимание на стрелку на корпусе. Она должна показывать направление движения газа.
  3. Газовый трубопровод, на котором устанавливается дроссель, должен располагаться строго вертикально или горизонтально.
  4. На трубопроводы с малым диаметром клапана устанавливаются посредством резьбы, с большим – с использованием фланцев.

Устройство электромагнитного клапана

Конструкция электромагнитного клапана ODE представляет собой корпус (1), в котором имеется запираемый при помощи мембраны (поршня) (2) канал (3). На входе и выходе клапана имеется резьба (4) для установки устройства в систему (водоснабжения, газоснабжения и т.д.). Непосредственно на корпусе закреплен электромагнитный блок (5), представляющий собой катушку (соленоид) с клеммами для подключения ее к управляющему блоку.

Сердечник соленоида жестко связан с подпружиненным плунжером. Также на корпусе имеется регулировочный винт для настройки усилия этой пружины.

Корпусы клапанов ODE в зависимости от рабочей среды выполняются из нержавеющей стали, латуни, бронзы иных сплавов или специальных пластмасс.

По типу взаимодействия плунжера и мембраны различают три вида электромагнитных клапанов:

  • прямого действия;
  • непрямого действия;
  • комбинированного действия.

Устройство электромагнитного клапана прямого действия

В данных моделях плунжер может непосредственно воздействовать на мембрану. То есть, если это нормально-закрытый клапан, при отсутствии напряжения на катушке плунжер давит на мембрану, не давая ей подняться под действием давления среды с обратной стороны. При подаче напряжения плунжер поднимается, освобождает мембрану, а та освобождает проход канала для среды.

Преимущество электромагнитного клапана ODE прямого действия – простота. В нем минимальное количество деталей и простой, с минимальным количеством проточек корпус.

Недостаток такой конструкции – при необходимости управления потоком среды (воздух, вода и т.д.) с большим расходом и давлением, на плунжер воздействуют большие усилия. Соответственно необходимо создать мощное электромагнитное поле, что неизбежно приводить к увеличению габаритов катушки, а значит, непропорционально возрастают общие габариты клапана и его цена. Это удается обойти в моделях непрямого действия.

Устройство электромагнитного клапана непрямого действия

В данной конструкции организована надмембранная и подмембранная полости, в которых находится среда. При закрытом затворе давление в этих полостях одинаковое. Надмембранная полость имеет перепускной канал, связанный с выходным патрубком. Этот канал закрывается при помощи плунжера, связанного с сердечником соленоида. При подаче напряжения плунжер открывает его, давление в надмембранной полости падает и мембрана поднимается, открывая полностью канал для прохода среды.

Достоинство такой конструкции электромагнитного клапана ODE – возможность управлять средами с большим расходом и давлением с помощью небольших соленоидов. Так как основное усилие создает сама среда.

Недостаток – для нормальной работы необходима определенная разность давления на входе и выходе – 0,1-0,9 атм.

Этого недостатка лишены клапаны комбинированного действия.

Конструкция электромагнитного клапана ODE комбинированного действия

В нем также в корпусе выполнены надмембранная и подмембранная полости, а также перепускной канал. Но сделан он таким образом, что плунжер может непосредственно воздействовать на мембрану, как в конструкциях электромагнитных клапанов прямого действия. Поэтому устройство может работать и при нулевой разности давления.


Также прочитайте принцип действия электромагнитных клапанов.

Информация о материале
Опубликовано: 13 февраля 2017
Просмотров: 1937
Электромагнитный клапан

- обзор

Электромагнитные клапаны используются везде, где требуется автоматическое регулирование потока жидкости, например, при автоматизации производства. Компьютер, на котором запущена программа автоматизации для заполнения контейнера некоторым количеством жидкости, может послать сигнал на соленоидный клапан на открытие, позволяя контейнеру заполниться, а затем удалить сигнал, чтобы закрыть соленоидный клапан, и, таким образом, остановить поток жидкости до тех пор, пока следующий контейнер на месте. Захват для захвата предметов на роботе часто представляет собой устройство с пневматическим управлением.Можно использовать электромагнитный клапан, чтобы давление воздуха могло закрыть захват, а второй электромагнитный клапан можно использовать для открытия захвата. Если используется двухходовой соленоидный клапан, два отдельных клапана в этом случае не нужны. Разъемы электромагнитных клапанов используются для подключения электромагнитных клапанов и реле давления.

(1) Принципы работы

Электромагнитные клапаны - это блоки управления, которые при включении или отключении электропитания либо перекрывают, либо пропускают поток жидкости. Привод внутри электромагнитного клапана имеет форму электромагнита.При подаче напряжения создается магнитное поле, которое натягивает плунжер или поворотный якорь против действия пружины. В обесточенном состоянии плунжер или поворотный якорь возвращается в исходное положение под действием пружины.

В зависимости от режима срабатывания различают клапаны прямого действия, клапаны с внутренним управлением и клапаны с внешним управлением. Еще одна отличительная черта - это количество подключений к портам или количество потоков или «путей».

Электромагнитные клапаны прямого действия имеют уплотнение седла, прикрепленное к сердечнику соленоида.В обесточенном состоянии отверстие седла закрыто и открывается при подаче напряжения на клапан. В клапанах прямого действия силы статического давления увеличиваются с увеличением диаметра отверстия, что означает, что магнитные силы, необходимые для преодоления силы давления, соответственно становятся больше. Поэтому электромагнитные клапаны с внутренним управлением используются для переключения более высоких давлений в сочетании с отверстиями большего размера; в этом случае дифференциальное давление жидкости выполняет большую часть работы по открытию и закрытию клапана.

Двухходовые электромагнитные клапаны - это запорные клапаны с одним входным и одним выходным портами, как показано на Рисунке 4.17 (a). В обесточенном состоянии пружина сердечника при помощи давления жидкости удерживает уплотнение клапана на седле клапана, перекрывая поток. При подаче напряжения сердечник и уплотнение втягиваются в катушку соленоида, и клапан открывается. Электромагнитная сила больше, чем объединенная сила пружины и силы статического и динамического давления среды.

Рисунок 4.17. Принцип действия электромагнитных клапанов.

(Любезно предоставлено OMEGA)

Трехходовые электромагнитные клапаны имеют три соединения порта и два седла клапана. Одно уплотнение клапана всегда остается открытым, а другое закрытым в обесточенном режиме. Когда катушка находится под напряжением, режим меняется на противоположный. Трехходовой электромагнитный клапан, показанный на Рисунке 4.17 (b), спроектирован с сердечником плунжерного типа. Доступны различные операции клапана в зависимости от того, как текучая среда связана с рабочими портами. На Рисунке 4.17 (b) давление жидкости увеличивается под седлом клапана.Когда катушка обесточена, коническая пружина плотно прижимает нижнее уплотнение сердечника к седлу клапана и перекрывает поток жидкости. Порт A выпускается через R. Когда катушка находится под напряжением, сердечник втягивается, и седло клапана в порте R закрывается подпружиненным верхним уплотнением сердечника. Текучая среда теперь течет от P к A.

В отличие от версий с сердечником плунжерного типа, электромагнитные клапаны с поворотным якорем имеют все соединения портов внутри корпуса клапана. Изолирующая диафрагма предотвращает контакт текучей среды с камерой змеевика.Клапаны с поворотным якорем могут использоваться для управления любым трехходовым электромагнитным клапаном. Основной принцип конструкции показан на Рисунке 4.17 (c). Клапаны с поворотным якорем стандартно оснащены ручным дублером.

Электромагнитные клапаны с внутренним управлением оснащены двухходовым или трехходовым пилотным соленоидным клапаном. Мембрана или поршень обеспечивают уплотнение для седла главного клапана. Работа такого клапана показана на Рисунке 4.17 (d). Когда пилотный клапан закрыт, давление жидкости увеличивается с обеих сторон диафрагмы через выпускное отверстие.Пока существует разница давлений между впускным и выпускным портами, запорная сила доступна за счет большей эффективной площади в верхней части диафрагмы. Когда пилотный клапан открыт, давление сбрасывается с верхней стороны диафрагмы. Большая эффективная сила чистого давления снизу поднимает диафрагму и открывает клапан. Как правило, клапаны с внутренним управлением требуют минимального перепада давления для обеспечения удовлетворительного открытия и закрытия.

Четырехходовые электромагнитные клапаны с внутренним управлением используются в основном в гидравлических и пневматических системах для приведения в действие цилиндров двустороннего действия.Эти клапаны имеют четыре соединения порта; впускной патрубок P, два патрубка A и B порта цилиндра и одно патрубок выпускного патрубка R. Четырех / двухходовой тарельчатый соленоидный клапан с внутренним управлением показан на Рисунке 4.17 (e). В обесточенном состоянии пилотный клапан открывается на соединении входа давления с пилотным каналом. Обе тарелки главного клапана теперь находятся под давлением и переключаются. Теперь соединение порта P соединено с A, а B может выпускаться через второй дроссель через R.

В этих типах для приведения в действие клапана используется независимая управляющая среда.На рисунке 4.17 (f) показан поршневой клапан с угловым седлом и закрывающей пружиной. В безнапорном состоянии седло клапана закрыто. Трехходовой электромагнитный клапан, который может быть установлен на приводе, управляет независимой управляющей средой. Когда электромагнитный клапан находится под напряжением, поршень поднимается против действия пружины, и клапан открывается. Версия с нормально открытым клапаном может быть получена, если пружина расположена на противоположной стороне поршня привода. В этих случаях независимая управляющая среда подключается к верхней части привода.Версии двойного действия, управляемые четырех- / двухходовыми клапанами, не содержат пружины.

(2) Основные типы

Электромагнитные клапаны открываются и закрываются с помощью соленоида, который активируется электрическим сигналом. В большинстве промышленных применений электромагнитные клапаны бывают следующих пяти типов.

(1) Двухходовые электромагнитные клапаны

Электромагнитные клапаны этого типа обычно имеют одно впускное и одно выпускное отверстия и используются для разрешения и перекрытия потока жидкости. Два типа операций для этого типа - «нормально закрытый» и «нормально открытый».

(2) Трехходовые электромагнитные клапаны

Эти клапаны обычно имеют три трубных соединения и два отверстия. Когда одно отверстие открыто, другое закрывается, и наоборот. Они обычно используются для попеременного приложения давления к давлению выхлопа от привода клапана или цилиндра одностороннего действия. Эти клапаны могут быть нормально закрытыми, нормально открытыми или универсальными.

(3) Четырехходовые электромагнитные клапаны

Эти клапаны имеют четыре или пять трубных соединений, обычно называемых портами.Один из них представляет собой входное отверстие для давления, а два других - это входные отверстия цилиндра, обеспечивающие давление в цилиндр или привод двойного действия, а также один или два выходных отверстия для выпуска давления из цилиндров. У них есть три типа конструкции; одиночный соленоид, двойной соленоид или одиночный пневмопривод.

(4) Электромагнитные клапаны прямого монтажа

Это двухходовые, трехходовые и четырехходовые соленоидные клапаны, которые предназначены для группового монтажа на различное количество клапанов. Любая комбинация нормально закрытых, нормально открытых или универсальных клапанов может быть сгруппирована вместе.Эти серии представляют собой стандартные электромагнитные клапаны, трубопроводные соединения и монтажные конфигурации которых были заменены монтажной конфигурацией, которая позволяет устанавливать каждый клапан непосредственно на привод без использования жестких трубопроводов или трубок.

(5) Коллекторные клапаны

Коллектор электромагнитных клапанов состоит из матрицы электромагнитных клапанов, установленных в модулях на салазках с регулируемыми ножками в одном направлении (рисунок 4.18). Количество клапанов зависит от подключаемых элементов и функций каждого из этих элементов.Множество электромагнитных клапанов расположено и размещено на монтажной поверхности коллектора, а также плата с электрической цепью для питания этих электромагнитных клапанов (рисунок 4.18). Каждый соленоидный клапан включает в себя клапанную часть, содержащую клапанный элемент, и рабочую часть соленоида для приведения в действие клапанного элемента. Плата установлена ​​на первой боковой поверхности коллектора под рабочей частью соленоида. Плата может быть прикреплена и отсоединена, оставив при этом электромагнитные клапаны установленными на коллекторе, соединители питания и сигнальные лампы предусмотрены в положениях на плате, соответствующих соответствующим электромагнитным клапанам.Каждый питающий соединитель расположен в таком положении, что он подключается к приемному выводу электромагнитного клапана втычным образом при установке электромагнитного клапана на коллекторе. Каждая световая индикация расположена в таком положении, чтобы ее можно было визуально распознать сверху соленоидного клапана, оставив соленоидный клапан установленным на коллекторе.

Рисунок 4.18. Несколько типов коллекторов электромагнитных клапанов.

(Любезно предоставлено KIP Inc.)

Этот коллектор позволяет централизовать функции одного или нескольких резервуаров модульным способом, повышая эффективность системы и степень контроля над процессом.Коллектор с электромагнитным клапаном представляет собой автоматизированную альтернативу гибким шлангам и панелям отвода потока с переключаемыми изгибами. К резервуару или рабочей линии подключено столько клапанов, сколько функций должен выполнять элемент. Никаких ручных операций не требуется. Операция автоматизирована, что исключает риск несчастных случаев.

Как работает соленоид?

Что такое соленоид?

Соленоид - это общий термин для катушки с проволокой, используемой в качестве электромагнита. Это также относится к любому устройству, которое преобразует электрическую энергию в механическую с помощью соленоида.Устройство создает магнитное поле из электрического тока и использует магнитное поле для создания линейного движения. Обычно соленоиды используются для питания переключателя, такого как стартер в автомобиле, или клапана, например, в спринклерной системе.

Как работает соленоид

Соленоид представляет собой катушку с проволокой в ​​форме штопора, обернутую вокруг поршня, часто сделанного из железа. Как и во всех электромагнитах, при прохождении электрического тока через провод создается магнитное поле. Электромагниты имеют преимущество перед постоянными магнитами в том, что их можно включать и выключать подачей или снятием электрического тока, что делает их полезными в качестве переключателей и клапанов и позволяет полностью автоматизировать их.

Как и все магниты, магнитное поле активированного соленоида имеет положительные и отрицательные полюса, которые притягивают или отталкивают материал, чувствительный к магнитам. В соленоиде электромагнитное поле заставляет поршень двигаться вперед или назад, именно так движение создается катушкой соленоида.

Как работает электромагнитный клапан?

В клапане прямого действия электрический ток активирует соленоид, который, в свою очередь, тянет поршень или плунжер, который иначе заблокировал бы поток воздуха или жидкости.В некоторых электромагнитных клапанах электромагнитное поле не действует напрямую, открывая канал. В управляемых клапанах соленоид перемещает плунжер, который создает небольшое отверстие, и давление через отверстие - это то, что управляет уплотнением клапана. В обоих типах соленоидным клапанам требуется постоянный поток электрического тока, чтобы оставаться открытым, потому что после прекращения подачи тока электромагнитное поле рассеивается, и клапан возвращается в исходное закрытое положение.

Электрические соленоиды

В автомобильной системе зажигания соленоид стартера действует как реле, устанавливая металлические контакты для замыкания цепи.Соленоид стартера получает небольшой электрический ток при включении зажигания автомобиля, обычно при повороте ключа. Затем магнитное поле соленоида сжимает контакты, замыкая цепь между аккумулятором автомобиля и стартером. Соленоиду стартера требуется постоянный поток электричества для поддержания цепи, но поскольку двигатель запускается самостоятельно, соленоид неактивен большую часть времени.

Использование соленоидов

Соленоиды невероятно универсальны и чрезвычайно полезны.Их можно найти во всем: от автоматизированного заводского оборудования до пейнтбольного оружия и даже дверных звонков. В дверном звонке звуковой сигнал раздается, когда металлический поршень ударяет по тоновой полосе. Сила, которая перемещает поршень, представляет собой магнитное поле соленоида, который получает электрический ток при нажатии на дверной звонок.

Магнитные клапаны

развиваются с медицинскими приборами

Пол Гант

Пневматические электромагнитные клапаны широко используются для управления потоком, направлением и давлением газов или жидкостей в медицинских устройствах, от портативных систем подачи кислорода и мониторов пациента до вентиляторов / респираторов и диагностических инструментов.

Пневматические компоненты используются повсюду в производстве медицинского оборудования, в основном из-за их надежности и чистоты сжатого воздуха для управления потоком, направлением и давлением газов (например, кислорода) или жидкостей, обрабатываемых устройством. . Электромагнитные клапаны обычно используются производителями медицинского оборудования в тех случаях, когда требуются надежные и быстродействующие миниатюрные клапаны с чрезвычайно низкой скоростью утечки, чтобы соответствовать стандартам FDA.

Отрасль наук о жизни имеет постоянный спрос на высокопроизводительные устройства, в которых используются достижения в таких областях, как материаловедение и электроника, для увеличения срока службы и надежности устройств. Электромагнитные клапаны широко используются для удовлетворения этого спроса. Некоторыми примерами применений медицинских устройств, в которых все чаще используются соленоидные клапаны, являются системы подачи кислорода, диагностическое оборудование, мониторы пациента, аппараты ИВЛ / респираторы, газовая хроматография и другое оборудование, использующее устройства переключения потока.

Последние усовершенствования электромагнитных клапанов помогают производителям медицинских устройств более эффективно использовать энергию, создавать более компактное и портативное оборудование и более эффективно решать такие проблемы, как отвод тепла.

Электромагнитные клапаны легкие и компактные по конструкции, что делает их хорошо подходящими для портативных медицинских устройств, таких как концентраторы кислорода и дозированные системы доставки лекарств.

Надежная работа

Электромагнитные клапаны

также широко используются в медицинских устройствах, поскольку они относительно недороги, надежны и просты в понимании.Соленоид состоит из проволоки, обернутой вокруг твердой стали и железа. Когда ток проходит через катушку, она становится электромагнитно заряженной, так что подвижный сердечник втягивается в катушку при протекании тока. Этот принцип используется для создания переключателя или, в случае механического устройства, клапана.

Давление в большинстве медицинских устройств обычно ниже по сравнению с другими пневматическими устройствами - часто 1 бар или меньше - хотя для некоторых устройств, таких как вентиляторы, могут потребоваться клапаны большего размера, подающие 180 л / мин смеси воздух-кислород при давлении 2 бара или выше. .Именно этот гибкий набор опций в сочетании с надежной и продолжительной работой делает соленоидные клапаны подходящими для расширяющегося диапазона использования медицинских устройств.

Например, они являются важным компонентом диализных аппаратов, в которых пара соленоидных клапанов контролирует кровоток. Автоматическая дозирующая машина, которая доставляет лекарство в кровоток (либо в клинических условиях, либо через устройство, которое носит пациент за пределами клинической среды), также использует соленоидные клапаны для точного дозирования доставки лекарства.

Электромагнитные клапаны

предлагают разработчикам медицинских устройств ряд технических преимуществ, а также некоторые ключевые факторы, которые следует учитывать при выборе правильного компонента в зависимости от требуемой функциональности устройства и его использования. К этим факторам относятся следующие:

  • Переносимость.
  • Управление питанием.
  • Масштабируемость.
  • Интеграция электроники и пневматики.
  • Сбор данных.

Легкий и компактный

Одна из основных причин, по которой соленоидные клапаны и другие пневматические компоненты уже давно используются в медицинских устройствах, заключается в том, что они сочетают в себе легкую конструкцию и простой, компактный дизайн для повышения портативности медицинских устройств - ключевого требования для многих приложений.

Одна из областей технологии соленоидных клапанов, которая в последнее время улучшается, - это способность производителей настраивать стандартные компоненты электромагнитных клапанов так, чтобы их легче было вписать в узкие конфигурации устройства за счет снижения веса без ущерба для функциональности. Наряду с более легкими компонентами клапана эти достижения по-прежнему обусловлены потребностями пациентов, медицинских организаций и производителей медицинского оборудования.

Цифровая технология, которая теперь встроена в электромагнитные клапаны, может использоваться для документирования того, как работа медицинских устройств, таких как хирургические респираторы и другое оборудование операционной, влияет на терапевтические результаты.

Энергоэффективность и регулирование температуры

Электромагнитные клапаны

имеют электропитание, поэтому необходимо учитывать два ключевых момента при проектировании: потребление энергии и контроль нагрева. Электромагнитные клапаны последнего поколения обычно доступны в широком диапазоне профилей мощности. Если катушка 1,1 В лучше всего подходит для конкретного клапана, она обычно доступна в качестве стандартного варианта.

Это означает, что разработчики могут лучше согласовать электромагнитный клапан с мощностью медицинского устройства, что может помочь продлить срок службы батарей портативных устройств.Это также может помочь контролировать тепло, выделяемое в медицинском устройстве. Для такого оборудования, как машины для диагностики крови, минимизация избыточного тепла имеет решающее значение для предотвращения изменения или загрязнения образцов и получения неверных результатов.

Модульные строительные блоки

Компактная и простая конструкция многих электромагнитных клапанов делает их особенно полезными для производителей, разрабатывающих новые модели или оборудование в пилотных проектах, которые должны иметь возможность увеличивать (или сокращать) производственный цикл конечного продукта в зависимости от рыночного спроса.

Электромагнитные клапаны

могут быть легко интегрированы в коллекторы и другие подузлы электропневматического управления, производство которых можно рентабельно увеличить. Например, производитель хирургических инструментов недавно разработал прототип ультразвукового аспиратора, используемого в сочетании с шлифовальным инструментом, сначала промывая область разреза, а затем откачивая кровь и фрагменты кости или ткани через наконечник.

Пневматический блок управления, включающий электромагнитные клапаны, обеспечивает контроль уровня вакуума и позволяет выбирать либо внешние источники воздуха, либо встроенный компрессор.Если устройство работает успешно, схема подсистемы электромагнитного клапана и полученная подсистема могут быть легко изменены с наименьшими затратами в различных количествах при производстве.

Электромагнитные клапаны, такие как гидрораспределители Aventics DO10-MR и DO15-MR, обеспечивают надежное и точное управление потоком с помощью экономичной технологии, которая легко встраивается в пневматические коллекторы.

Интеллектуальный и универсальный

Изначально электромагнитные клапаны были относительно простыми электропневматическими устройствами.Однако многие производители теперь интегрируют в устройства микроэлектронику, чтобы сделать их более интеллектуальными и позволить им использовать различные протоколы цифровой связи, такие как Ethernet IP или Profinet.

Многие производители медицинского оборудования используют последовательную шину для управления всеми компонентами своих машин. В ответ производители пневматических компонентов добавили интерфейсы шины и поддержку нескольких протоколов, так что соленоидные клапаны могут быть сконфигурированы как клапаны с последовательной адресацией на шине устройства, чтобы полностью поддерживать функциональность замкнутого контура там, где это необходимо.

Интеллектуальные электромагнитные клапаны для терапевтических результатов

В отрасли здравоохранения наблюдается сильное стремление использовать цифровую информацию с медицинских устройств, чтобы помочь отслеживать и оценивать терапевтические результаты пациентов и более эффективно интегрировать эти данные в цифровые записи пациентов. В ближайшем будущем внедрение цифровых технологий в электромагнитные клапаны может способствовать развитию этой тенденции.

Цифровая технология, которая сейчас используется в соленоидных клапанах, может использоваться для документирования того, как работа медицинских устройств влияет на терапевтические результаты.Разработчики медицинских устройств могут воспользоваться этими возможностями и использовать их для обеспечения конкурентного преимущества в производительности своих систем.

Каждый раз, когда электромагнитный клапан приводится в действие контроллером медицинского устройства, он может отправить ответ в замкнутом контуре, подтверждая последовательность клапана. Например, хирургический пациент находится в респираторе, который подает смесь воздуха и кислорода во время процедуры. В респираторе есть оксиметр, который постоянно измеряет уровень кислорода в крови; если уровень падает ниже заданного, система автоматически посылает сигнал на соленоидный клапан, чтобы отрегулировать уровень подаваемого кислорода вверх.

В этом сценарии интеллектуальный соленоидный клапан будет сообщать через контур управления о срабатывании клапанов и о том, насколько был повышен уровень кислорода. Таким образом, эта информация может стать частью цифровой записи лечения пациента, что в конечном итоге поможет гарантировать, что медицинские устройства, такие как аппараты постоянного положительного давления в дыхательных путях (CPAP), портативные концентраторы кислорода, диализные аппараты и устройства для доставки лекарств, должным образом обеспечивают целевую терапию. .

Преимущества поддержки индивидуального дизайна

Многие поставщики пневматических электромагнитных клапанов имеют стандартный ассортимент продукции.Однако, учитывая некоторые уникальные конструктивные проблемы, с которыми сталкиваются производители медицинских устройств - портативность, энергоэффективность, масштабируемость и использование цифровых данных - может быть полезно работать с поставщиками, которые могут разработать более индивидуальные конфигурации электромагнитных клапанов для удовлетворения уникальных требований.

Сюда входит работа с поставщиками, располагающими инженерными ресурсами для быстрой адаптации стандартных продуктов к индивидуальным конфигурациям (например, размеру клапана, давлению, весу). Знание интеграции электроники в пневматические компоненты и опыт интеграции соленоидных клапанов в готовые пневматические узлы также являются желательной возможностью для достижения желаемых функциональных возможностей и целевых затрат.

Хотя пневматические соленоидные клапаны можно назвать относительно простыми по своей основной технологии, постоянные инвестиции в их развитие делают их ценными и эффективными компонентами для управления потоком, направлением и давлением газов и / или жидкостей в современных медицинских устройствах.

Пол Гант - менеджер по продажам в сфере медико-биологических наук в Aventics Corp. Свяжитесь с ним по телефону [адрес электронной почты защищен]

[изображения любезно предоставлены AVENTICS CORP.]

Электромагнитные клапаны

| Промышленный индекс SafeRack

Роль электромагнитных клапанов в пневматических и гидравлических системах питания

Что такое электромагнитный клапан?

Электромагнитный клапан - это клапан с электрическим приводом, который в основном используется для регулирования потока воздуха или жидкости в пневматических и гидравлических силовых системах.В основном он сконфигурирован для катушки или тарелки, которая, в свою очередь, соединена с плунжером из черного металла, который может быть центрирован или смещен пружиной. Сам плунжер движется внутри трубы с сердечником из цветного металла, которая, в свою очередь, окружена катушкой, состоящей из электрических обмоток.

Как работают электромагнитные клапаны

Катушка электромагнитного клапана может пропускать электрический ток в диапазоне 12–48 В постоянного тока и 110–220 В переменного тока. Как только через него подается энергия, создается магнитное поле, которое толкает и тянет плунжер в процессе перемещения клапана.

Простейшие электромагнитные клапаны представляют собой двухходовые двухпозиционные тарельчатые клапаны, которые просто открываются и закрываются для обеспечения потока, когда их катушка снабжается энергией. Кроме того, существуют трехходовые двухпозиционные тарельчатые клапаны, которые также довольно часто используются. Они позволяют отводить жидкость из одного канала в другой. Этот тип клапана может использоваться как для пневматических, так и для гидравлических операций.

Детали электромагнитного клапана

Мы можем получить хорошее представление о компонентах электромагнитного клапана , описанном немного ранее в этой статье, посмотрев на иллюстрацию ниже, которая изображает нормально закрытый прямой -действующий клапан.Этот тип клапана типичен для работы электромагнитного клапана .

Типы электромагнитных клапанов

Как упоминалось ранее в статье, наиболее часто используемый электромагнитный клапан является двухходовым клапаном, который, как следует из названия, имеет два порта. Более продвинутые электромагнитные клапаны могут иметь три или более порта, но общим для всех является тот факт, что они будут либо спроектированы как клапаны прямого действия, либо с пилотным управлением, используемые для предотвращения утечек.

Двухходовые клапаны

В случае этих клапанов в качестве альтернативы можно использовать один из двух своих портов, чтобы пропустить поток, а также закрыть его.Можно специально выбрать положение нормально открытый или нормально закрытый . Нормально открытый клапан остается открытым до тех пор, пока его не закроет электрический ток. При отключении электроэнергии клапан снова открывается. Нормально закрытый электромагнитный клапан является более используемым и работает противоположно нормально открытому клапану . Он остается закрытым до тех пор, пока включение питания не приведет к его открытию.

Трехходовые клапаны

Они, как можно себе представить, имеют три порта и находят применение в обстоятельствах, когда необходимо использовать альтернативное и исчерпывающее давление для работы чего-либо. Кофемашины и посудомоечные машины - хорошие примеры использования трехходового электромагнитного клапана.

Четырехходовые клапаны

Четырехходовые клапаны поставляются с четырьмя или более отверстиями и в основном используются в цилиндрах или приводах двойного действия. Половина портов развернута для обеспечения давления питания, а другая половина - для обеспечения давления выхлопных газов.Эти клапаны могут быть нормально закрытого, нормально открытого или универсального типа.

Клапан прямого действия

В этом типе электромагнитного клапана катушка сможет магнитным образом открыть клапан, потянув вверх вал и установив клапан, не полагаясь на какое-либо внешнее давление. Преимущество клапанов прямого действия заключается в том, что им требуется полная мощность только при открытии клапана, после чего они могут в значительной степени работать на малой мощности.

Клапан с пилотным управлением

Это включает в себя соленоид, активирующий значительно меньший пилотный клапан , который, в свою очередь, открывает клапан большего размера, способный работать при гораздо более высоком давлении.Это идеальный вариант в случае использования гидравлики или пара - всего, что связано с гораздо более высоким объемным расходом. Типичным примером может быть выброс большого количества газов, воздуха, пара или жидкостей.

Хотя клапаны с пилотным управлением не требуют такой большой мощности для работы, им необходимо работать на полной мощности, чтобы оставаться в открытом состоянии. Их производительность ниже, чем у клапанов прямого действия.

Вы можете приобрести некоторые из самых известных марок электромагнитных клапанов от SafeRack, в том числе от Brodie International, которые предоставляют широкий выбор соленоидов и пилотных клапанов для различных применений, включая управление противодавлением и дифференциальное регулирование.

Пневматические и гидравлические соленоидные клапаны

Пневматические электромагнитные клапаны

Гидравлические соленоидные клапаны

  1. Пневматические клапаны имеют 5 портов, что позволяет возможность управления работой цилиндров. Пневматический клапан также имеет выпускные отверстия (обычно 2 из них).
  2. Они в основном имеют намоточную конструкцию и состоят из алюминиевого корпуса с цилиндрическим отверстием с портами клапана, соединяющимися с цилиндром.В процессе перемещения катушки внутри цилиндра различные порты могут открываться и закрываться.
  3. Пневматические клапаны больше подходят для ситуаций, когда не требуется очень высокое давление. Он идеально подходит для чего-то вроде систем внутреннего контроля под давлением, в которых используется безмасляный воздух низкого давления.
  4. Пневматические системы лучше всего подходят для более легкой автоматизации.
  1. Гидравлические электромагнитные клапаны используются для использования электроэнергии для направления гидравлической жидкости в привод и из привода путем перемещения золотника тарелки внутри клапана.
  2. Клапаны могут быть 2-, 3-, 4- или 5-ходовыми и могут перемещаться с помощью одной или двух электрических катушек.
  3. Поскольку гидравлическая жидкость не сжимается, вероятность поломки при более высоком давлении ниже по сравнению с пневматической системой при аналогичном давлении.
  4. Гидравлические системы лучше подходят для высокопроизводительных отраслей промышленности.

Когда дело доходит до выбора правильного электромагнитного клапана , вы должны знать, в какой среде он будет работать.Это важно, потому что такие клапаны предназначены для работы в среде, свободной от твердых частиц. Обычно электромагнитный клапан используется в среде, состоящей из воды, теплоносителей, побочных продуктов нефти, сжатого воздуха и пара. Важно владеть этой информацией, поскольку она поможет вам определить материал, из которого должен быть изготовлен ваш электромагнитный клапан. Например, нержавеющая сталь идеально подходит для жидкостей пищевых продуктов и агрессивных жидкостей или газов.В случае топлива предпочтительными материалами являются инертный газ, топливо и воздух. В пищевой и химической промышленности это пластик.

Выбор электромагнитного клапана зависит от того, для чего он предназначен. Если вы хотите получить идеальное время подачи с помощью соленоидного клапана, вам, возможно, придется выбирать между нормально закрытым соленоидным клапаном и нормально открытым соленоидным клапаном, в то время как шаровой поплавковый клапан или обратный клапан используется в распределительных каналах. для газовых насосов.Есть несколько других параметров, которые помогают решить, какой электромагнитный клапан использовать:

  • Вы также должны знать, следует ли вам выбирать автономный тип или монтируемый на коллектор. В случае автономных клапанов линейные клапаны должны быть установлены рядом с приводом для повышения производительности, и все порты являются частью корпуса внутреннего порта. В случае агрегатов, смонтированных на коллекторе, клапаны разделяют как выпускной, так и подающий каналы.
  • Чтобы выбрать правильный тип электромагнитного клапана, нужно четко контролировать преобладающую скорость потока.Если клапан будет слишком большим, это приведет к потере жидкости или газа, что повлияет на чистую прибыль компании. С другой стороны, если он слишком мал, у вас будет случай, когда привод вообще не работает.
  • Количество требуемой мощности также зависит от типа электромагнитного клапана, выбранного для конкретного применения. Сила электрического тока, необходимого для перемещения сердечника отверстия, определяется размером отверстия. Важно выбрать клапан, который может работать в тандеме с подаваемой мощностью.Чем больше отверстие, тем больше потребляемая мощность.

Если вы смотрите на ситуацию с высоким расходом и низким энергопотреблением, вам следует выбрать пилотный клапан.

  • Рабочее давление, указанное в руководстве производителя электромагнитного клапана, также определяет правильный тип клапана, который лучше всего подходит для конкретного применения.
  • Вам также необходимо проверить размер порта, чтобы убедиться, что вы приобрели фитинги клапана подходящего размера. Клапаны должны быть установлены либо на одной базе, либо в коллекторе с несколькими станциями в соответствии с методом, используемым для впуска воздуха в контур.

Применение электромагнитных клапанов

Электромагнитные клапаны используются в различных отраслях промышленности. Например, они используются для запуска множества бытовых приборов, таких как машины для приготовления кубиков льда, посудомоечные машины, стиральные машины и диспенсеры для охлаждаемой воды. Они также находят применение в более коммерческих отраслях, таких как автоматические оросители, кондиционеры, медицинское оборудование и автомобильные трансмиссии. Ниже приведены несколько других примеров промышленного применения электромагнитных клапанов:

  • Стулья стоматолога
  • Дозатор горячих напитков
  • Воздушные компрессоры
  • Предохранительные клапаны давления
  • Дозирующие устройства
  • Вибрационные питатели
  • 3 Дозаторы для кофе
  • Промышленные гладильные доски
  • Сушилки
  • Системы мойки автомобилей
  • Электронные миксеры
  • Машины для мытья полов
  • Пенообразователи
  • Гидросауны
  • Швейные машины
  • Термоэлектрические обогреватели
  • Термоэлектрические обогреватели
  • Установки для загрузки воды
  • Установки для загрузки воды
  • Вакуумные насосы

Как можно видеть, применения электромагнитных клапанов разнообразны и многочисленны.Давайте теперь посмотрим на несколько широких категорий, охватываемых ими:

Автомобильная промышленность

Электромагнитные клапаны являются неотъемлемой частью пусковой системы всех автомобилей. Каждый раз, когда водитель включает замок зажигания, он или она вызывает передачу электрического тока к электромагнитному клапану. Это, в свою очередь, заставляет электромагнитный клапан запускать двигатель автомобиля. Как только это происходит, водитель больше не использует выключатель зажигания, в результате чего ток к электромагнитному клапану и оттуда к двигателю автомобиля останавливается.

Холодильная промышленность

Соленоиды широко используются в холодильной промышленности. Например, они используются в кондиционерах, чтобы контролировать направление потока хладагента, чтобы их можно было использовать для охлаждения летом и для обогрева зимой.

Гидравлика и пневматика

В гидравлических системах электромагнитные клапаны управляют направлением потока гидравлической жидкости внутри цилиндра, который управляет движением поршня.В случае гидравлических систем электромагнитные клапаны регулируют давление воздуха, поступающего к приводу, и тем самым контролируют действие, вызываемое приводом.

Системы запирания

Электромагнитные клапаны находят применение в системах запирания, устанавливаемых в офисах, гостиницах и других местах, требующих защиты. Электромагнитные клапаны в этих случаях являются частью запорных устройств, установленных в дверях. В случае запирания двери электромагнитный клапан не потребляет электроэнергию.Такие системы запирания используются на автостоянках, в барьерах доступа, системах удаленного доступа, торговых автоматах и ​​т. Д.

Можно назвать соленоидные исполнительные устройства, которые заставляют магнитный материал двигаться с помощью магнитного поля, которое создается катушкой соленоида под напряжением. Основные части электромагнитного клапана включают корпус клапана, впускной порт, выпускной порт, соленоид, обмотку соленоида, подводящие провода, поршневую пружину и диафрагму.

Соленоиды используются в большом количестве газовых и нефтяных приложений.Они также используются в наших автомобилях, лодках и множестве бытовых приборов. Электромагнитные клапаны широко используются, потому что они имеют множество преимуществ. Во-первых, они чрезвычайно универсальны и могут использоваться в большом количестве разнообразных систем, которые охватывают приложения, относящиеся к воздуху, воде, газу, пару и другим бесчисленным газам и жидкостям.

Кроме того, они чрезвычайно эффективны при управлении автоматическим регулированием потока, когда речь идет о жидкостях и газах. По сравнению с другими типами клапанов, эти клапаны требуют очень мало проводки или усилий.Они также дешевле

Чрезвычайно большое количество промышленных процессов связано с перемещением газа или жидкости, и для этой цели использование клапана для регулирования потока является обязательным. Это не то, с чем люди могут очень эффективно справиться, делая это вручную. Автоматизированная система - лучший способ сделать это, отсюда необходимость и важность соленоидных клапанов. Таким образом, соленоидный клапан на языке непрофессионала - это устройство, которое автоматически регулирует поток жидкости или газа.

Эта их способность позволяет им управлять потоком топлива в двигателе и потоком воды в посудомоечных машинах. Электромагнитный клапан, который используется для регулирования потока гидравлической жидкости, называется гидравлическим соленоидным клапаном. Когда он используется для регулирования потока сжатого газа, он называется пневматическим соленоидным клапаном. Электромагнитный клапан находит применение в очень широком спектре промышленных и коммерческих процессов. К ним относятся управление гидравлическими операциями, управление давлением воздуха, установки обратного осмоса, которые обрабатывают воду, управление топливом в автомобилях, производственные компании, приборы для анализа крови и нефтеперерабатывающие заводы.

Учитывая важность этих клапанов для эффективного управления приложениями в различных отраслях, важно, чтобы их закупали у лучших поставщиков. Среди поставщиков высшего уровня SafeRack, чьи клапаны находят применение в регулировании давления, управлении насосами и обеспечении безопасности резервуаров. Они широко используются на погрузочных терминалах, заправочных станциях самолетов и других подобных операциях.

Электромагнитные клапаны, возможно, не то, о чем большинство людей думает в своей повседневной жизни, но это то, что является важной его частью, поскольку они также подходят для бесчисленных областей применения.Хотя большинство из нас не совсем понимают, что они собой представляют, они являются важной частью процессов и систем, составляющих современную жизнь. От помощи в управлении автомобилями и обеспечения возможности полетов самолетов и от обеспечения безопасности гостиничных помещений до помощи в приведении в действие наших стиральных машин и электромагнитных клапанов кондиционеров, которые делают нашу жизнь намного лучше, даже если мы об этом не подозреваем.

Электромагнитные клапаны настолько популярны, потому что они просты, очень эффективны и экономичны. Они являются неотъемлемой частью большинства промышленных проектов из-за их способности повышать эффективность и, таким образом, увеличивать прибыльность.Тот факт, что существует широкий ассортимент соленоидных клапанов для удовлетворения разнообразных потребностей множества отраслей, гарантирует их повсеместное присутствие в промышленности и на коммерческих предприятиях.

Что такое электромагнитный клапан? (с изображением)

Соленоид - это электромеханическое устройство, которое позволяет электрическому устройству управлять потоком газа или жидкости. Электрическое устройство заставляет ток течь через катушку, расположенную на электромагнитном клапане.Этот ток, в свою очередь, приводит к возникновению магнитного поля, которое вызывает смещение металлического привода.

Привод механически связан с механическим клапаном внутри электромагнитного клапана. Затем клапан меняет состояние: открывается или закрывается, позволяя жидкости или газу проходить через клапан или блокироваться им. Пружина используется для возврата привода и клапана в их состояние покоя, когда ток прекращается.

Эти устройства бывают различных конфигураций и размеров. Электромагнитные клапаны могут быть нормально открытыми, нормально закрытыми или двухходовыми.Нормально открытый позволяет жидкости или газу проходить через него, если не применяется ток. Нормально закрытый клапан работает противоположным образом. Двусторонняя версия имеет три порта; один порт общий, один нормально открытый, а третий нормально закрытый.

В автоматизации производства часто используются электромагнитные клапаны.Компьютерное устройство, на котором запущена программа автоматизации производства для заполнения контейнера некоторым количеством жидкости, может послать сигнал на соленоидный клапан на открытие, позволяя контейнеру заполниться, а затем удалить сигнал, чтобы закрыть клапан и остановить поток жидкости до следующего контейнера. на месте. Захват для захвата предметов на роботе часто представляет собой устройство с пневматическим управлением. Можно использовать соленоидный клапан, чтобы давление воздуха могло закрыть захват, а второй клапан можно использовать для открытия захвата. Если используется двухходовой клапан, два отдельных клапана в этом случае не нужны.

Основные операции с электромагнитным клапаном | Паркер

Электромагнитным клапанам прямого действия требуется значительное количество электроэнергии для перехода из нормально закрытого состояния в открытое или приведенное в действие состояние.Когда клапан полностью приведен в действие, количество электроэнергии, необходимое для поддержания этого состояния, значительно ниже, чем начальная энергия, необходимая для инициирования срабатывания. Следовательно, в приложениях с соленоидными клапанами прямого действия, где важны срок службы батареи и / или выделение тепла, использование электрического сигнала «удар и удержание» может привести к значительной экономии энергии и снижению нагрева при сохранении требуемой пневматической функции. В этой статье объясняются основы теории соленоидных клапанов прямого действия, методы испытаний для определения параметров тока срабатывания и отключения, методология удержания ШИМ-управления, а также общие рекомендации / типичные примеры для поддержки конечных пользователей в снижении энергопотребления и тепловыделения в их приложениях.

Этот блог является первой частью серии из трех частей, включающей полный технический документ «Эффективное и эффективное управление электромагнитным клапаном прямого действия: преимущества использования электрического управления« нажми и удерживай »на электромагнитных клапанах прямого действия». Скачать копию здесь.


Основная работа электромагнитного клапана

Чтобы понять теорию и преимущества электрического управления нажатием и удержанием, мы должны сначала получить базовое представление о конструкции и работе электромагнитного клапана прямого действия.Типичный соленоидный клапан прямого действия состоит из следующих подкомпонентов: (См. Рисунок-1).

  • Изолированная медная катушка
  • Полюс, флюсовая втулка, флюсовая втулка, якорь
  • Уплотнение плунжера, шток, уплотнительное кольцо, корпус
  • Возвратная пружина

Рисунок 1: 2-ходовой / 2-позиционный электромагнитный клапан прямого действия.

Примечание. Компоненты железного сердечника / соленоида показаны синим цветом. Пневматические компоненты обозначены зеленым цветом, а возвратная пружина - оранжевым.

Когда к катушке прикладывается электрический потенциал и по медному проводнику течет ток, компонент катушки превращается в магнит или соленоид. Магнитное поле, создаваемое соленоидом, затем улавливается и направляется через компоненты с железным сердечником клапана, как показано на рисунке 2.

Рисунок 2: Магнитное поле, захваченное и направленное через компоненты железного сердечника

По мере установления магнитного поля между якорем и подкомпонентами полюса формируются противоположные магнитные полюса, как показано на рисунке 3.(Также показаны линии магнитной силы или плотности потока, соединяющие полюса зеленым и синим цветом).

Рисунок 3: Расположение магнитных полюсов

Результирующая магнитная сила, генерируемая между этими компонентами, обратно пропорциональна квадрату расстояния между двумя компонентами, как показано на рисунке 4. Это расстояние называется магнитным зазором.

Рисунок 4: Магнитная сила на якоре

Когда магнитная сила на якоре превышает установленную нагрузку возвратной пружины (и любую дополнительную пневматическую дифференциальную силу), якорь будет приводиться в действие / перемещаться для контакта с полюсом, как показано на рисунке 5.В частности, для 2-ходового / 2-позиционного соленоидного клапана, показанного на Рисунке 5, как только происходит срабатывание, канал текучей среды открывается между портами клапана.

Рисунок-5: Состояние срабатывания клапана (открытый путь текучей среды)

Чтобы закрыть жидкостный тракт и вернуть клапан в нормально закрытое состояние, источник напряжения снимается / отсоединяется от катушки. После удаления источника питания магнитное поле разрушается, и пружина возвращает якорь в нормально закрытое положение.

Важно понимать, что соленоидные клапаны - это устройства, управляемые током, где напряженность магнитного поля соленоида пропорциональна величине тока, проходящего через катушку. Следовательно, два состояния клапана, описанные выше (срабатывание и отпускание), в конечном итоге будут определяться эффективным током, проходящим через катушку.

Теперь, когда у вас есть представление об основных принципах работы электромагнитного клапана, прочтите вторую часть этой серии из трех блогов, озаглавленную: Использование механики клапана.Эта вторая часть дает глубокое понимание того, как эти принципы связаны с сокращением потребления и тепловыделения внутри электромагнитного клапана.

Этот блог является первой частью серии из трех частей, включающей полный технический документ «Эффективное и эффективное управление электромагнитным клапаном прямого действия: преимущества использования электрического управления« нажми и удерживай »на электромагнитных клапанах прямого действия». Скачать копию здесь.

Paker Precision Fluidics разрабатывает и производит электромагнитные клапаны более 25 лет.Наши инженеры специализируются на помощи OEM-производителям в обновлении оригинальных клапанов с низким выходом. Наша команда разработчиков приложений всегда готова предоставить рекомендации и настроить оборудование в соответствии с требованиями заказчика. Чтобы узнать больше о миниатюрных клапанах, контроллерах потока, насосах и принадлежностях Precision Fluidics, посетите наш веб-сайт или позвоните по телефону 603-595-1500 , чтобы поговорить с инженером.

Эта статья предоставлена ​​Филом Доджем, старшим инженером Parker Precision Fluidics.

Связанное содержание:

Важные советы при выборе клапанов для аналитических приборов

Основные советы при выборе клапанов для аналитических приборов

Новый миниатюрный тарельчатый электромагнитный клапан увеличивает срок службы батареи

Включение заводских винтовых, пневматических и соленоидных клапанов в микрофлюидные устройства

Включение заводских винтовых, пневматических и соленоидных клапанов в микрофлюидные устройства

В этой статье описывается метод заводского изготовления винтовых, пневматических и соленоидных клапанов и их встраивания в микрофлюидные устройства.Этот метод изготовления и встраивания прост, не требует сложного изготовления и совместим с мягкой литографией. Поскольку предварительное изготовление позволяет изготавливать множество идентичных клапанов одновременно, производительность различных клапанов, изготовленных одним и тем же способом, является воспроизводимой. Кроме того, производительность одного клапана воспроизводится в течение многих циклов открытия и закрытия: встроенный соленоидный клапан открывал и закрывал микрожидкостный канал более 100 000 раз без видимого ухудшения его функции.Было возможно объединить все три типа сборных клапанов в одном микрофлюидном устройстве для управления химическими градиентами в микрофлюидном канале во времени и в пространстве.

У вас есть доступ к этой статье

Подождите, пока мы загрузим ваш контент.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *