Как пишется соленоидный клапан

В некоторых трубопроводных системах требуется автоматическое отсечение потока жидкости или газа. Автоматизация может быть с помощью шаровых кранов с пневмоприводом, задвижек с электроприводом, электромагнитных клапанов и другой запорной арматуры.

В этой обзорной статье мы постараемся дать вам краткую информацию об электромагнитных клапанах. Здесь вы узнаете о:

• Что такое электромагнитные клапаны?
• Символы и терминология электромагнитных клапанов
• Типы электромагнитных клапанов
• Достоинства и недостатки
• Применение электромагнитных клапанов

Что такое соленоидный клапан?

Соленоидный клапан это электромеханически управляемый клапан, который используется для контролирования направления или силы потока рабочей среды.

Клапан состоит из множества частей, каждая из которой имеет своё функциональное назначение.

Электромагнитная катушка — это электрическая часть клапана, состоящая из намотки изолированного медного провода, создающего магнитный поток при подаче питания. Эта катушка размещается на штоке (плунжерной трубке) с помощью фиксирующих зажимов.

Штекер (DIN коннектор) соленоида — пластиковый ввод, через который провод питания подключается к катушке. Защищает от попадания воды, пыли, грязи на электрические контакты.

Шток — трубка из нержавеющей стали, закрытая сверху, установлена для улучшения магнитного поля катушки при включении питания.

Пружина между штоком и плунжером — это часть электромагнитного клапана, которая помогает сердечнику оставаться в фиксированном положении, когда катушка не находится под напряжением.

Плунжер (сердечник) — движется под действием магнитной силы вверх по штоку.

Пружина между мембраной и плунжером — соединяет мембрану и плунжер. При срабатывании клапана плунжер благодаря наличию пружины тянет мембрану за собой.

Мембрана (иногда поршень) — закрывает седло клапана, не позволяя рабочей среде проходить из одной части клапана в другую (перекрывает трубопровод).

Корпус — это основная часть клапана со всеми входными и выходными отверстиями для монтажа клапана на трубопроводе.

Крышка — устанавливается на корпус клапана и имеет несколько отверстий.

Крепеж — соединяет крышку и корпус клапана.

Обозначение соленоидного клапана

— обозначение нормально-открытого электромагнитного клапана

— обозначение нормально-закрытого электромагнитного клапана

— обозначение соленоидного клапана в иностранной литературе

Типы электромагнитных клапанов

Основных видов клапанов два:

• Клапан прямого действия
• Клапан пилотного действия

Основные особенности соленоидного клапана прямого действия

При подаче напряжения на катушку плунжер поднимается благодаря магнитному полю и поднимает за собой мембрану.

Основные характеристики электромагнитного клапана прямого действия:

• Уплотнительный элемент (диафрагма или поршень) клапана напрямую соединен с сердечником;
• Не требуется перепад давления для открытия/закрытия;
• Максимальный перепад давления на клапане ограничен силой магнитного поля используемой катушки и диаметром седла (то место, куда опускается уплотнение клапана).

Основные особенности соленоидного клапана пилотного действия

При подаче напряжения на катушку плунжер поднимается благодаря магнитному полю катушки и перепаду давления в системе.

Перепад давления системы используется благодаря наличию небольшой рабочей камеры непосредственно над диафрагмой, которая помогает в работе клапана. Рабочая среда поступает в камеру через небольшое отверстие, которое сжимает диафрагму и поддерживает герметичность в седле клапана. При подаче напряжения происходит частичное открытие мембраны, выход рабочей среды из камеры над мембраной — появляется разница давлений, которая помогает до конца открыть мембрану.

Основные характеристики электромагнитного клапана пилотного действия:

• Есть отверстие, через которое рабочая среда попадает в надмембранное пространство;
• Клапан использует энергию рабочей среды для открытия и закрытия;
• Клапану для открытия и закрытия требуется перепад давления, известный как «минимальное рабочее давление». Это давление варьируется обычно от 0,1 до 1 бар, в зависимости от размера клапана.

Типы электромагнитных клапанов в зависимости от потоков

Распределение потоков происходит исходя из количество портов подключения к трубопроводу. Наиболее популярными являются следующие 3 вида клапанов.

• 2-ходовой электромагнитный клапан
• 3-ходовой электромагнитный клапан
• 4-ходовой электромагнитный клапан

Двухходовойэлектромагнитный клапан

Это наиболее распространенный тип электромагнитного клапана, используемый в промышленности. Обычно обозначается 2/2-ходовой клапан. Двухходовой клапан имеет два порта, что позволяет ему быть в одном их двух положений: открыто или закрыто. Такой соленоидный клапан может быть «нормально открытым» или «нормально закрытым» по принципу своей работы.

Соленоидный нормально открытый клапан остается открытым до тех пор, пока на катушку не будет подан ток для закрытия клапана.

Соленоидный нормально закрытый клапан остается закрытым до тех пор, пока источник питания не заставит его открыться.

Таким образом: двухходовой электромагнитный клапан имеет два порта (вход и выход) и два положения (открыто и закрыто).

Трехходовый электромагнитный клапан

Трехходовой электромагнитный клапан также бывает двух типов, то есть нормально открытый и нормально закрытый. Обычно обозначается 3/2-ходовой клапан

Соленоидный электромагнитный клапан имеет три парубка для подключения к трубопроводу, причем один из патрубков всегда открыт для обеспечения потока рабочей среды.

Благодаря своим конструктивным особенностям могут быть распределительные, а могут быть переключающие клапаны.

Распределительный трехходовой соленоидный клапан — до включения катушки рабочая среда идёт только одному потребителю, после подачи напряжения на соленоид рабочая среда распределяется между двумя потребителями.

Переключающий соленоидный клапан — рабочая среда до включения катушки идёт одному потребителю, после включения соленоида идёт второму потребителю.

Четырехходовой электромагнитный клапан
4-ходовые электромагнитные клапаны обеспечивают большую эксплуатационную гибкость, поскольку их можно использовать для чего угодно. Могут быть в разных конфигурациях. Обычно используется 2 входа, 2 выхода — так как именно такая конфигурация оптимальна для пневмоцилиндров двойного действия, потому что они фактически переключают направление потока воздуха с нижней части входного отверстия цилиндра на верхнюю часть другого порта цилиндра.

Достоинства и недостатки соленоидных клапанов

Электромагнитные клапаны используются во всех отраслях промышленности из-за их универсальности и к их преимуществам относятся следующие факторы:

• Быстродействие
• Низкое энергопотребление
• Дистанционное управление
• Подходит для различных машин и областей применения
• Дешевые запасные части
• Совместимость с источником питания переменного и постоянного тока
• Использование при низких и высоких температурах
• Может быть установлен вертикально или горизонтально

Но, как и у любого другого клапана есть недостатки:

• Чувствителен к изменению напряжения
• Катушка может нуждаться в замене в течение срока службы клапана
• Сигнал управления должен оставаться включенным во время работы

Применение электромагнитных клапанов

• В холодильных системах используются медные электромагнитные клапаны для реверсирования потока хладагентов. Это помогает охлаждать летом и обогревать зимой;
• В ирригационных системах используются электромагнитные клапаны с автоматическим управлением;
• В посудомоечных и стиральных машинах для управления потоком воды;
• В системах кондиционирования воздуха для регулирования давления воздуха и в чиллерах для воды;
• В медицинском и стоматологическом оборудовании используются для управления воздухом и водой;
• В резервуарах для воды используются электромагнитные клапаны с поплавковым выключателем для управления притоком или оттоком воды;
• На автомойках для контроля потока воды и мыла.

• 1
  соленоидный клапан
  
  

  Большой англо-русский и русско-английский словарь > соленоидный клапан

• 2
  клапан импульсный соленоидный
  
  

  Универсальный англо-русский словарь > клапан импульсный соленоидный

• 3
  solenoid-operated valve
  
  

  Большой англо-русский и русско-английский словарь > solenoid-operated valve

• 4
  solenoid valve
  
  

  Англо-русский словарь по робототехнике > solenoid valve

• 5
  solenoid-operated valve
  
  

  Англо-русский словарь по робототехнике > solenoid-operated valve

• 6
  solenoid valve
  
  

  Англо-русский словарь по проекту Сахалин II > solenoid valve

• 7
  valve
  
  

  клапан; вентиль; Бр. электронная лампа; стравливать газ

  solenoid(-actuated, -operated, -selected) valve — электромагнитный [соленоидный] клапан

  Englsh-Russian aviation and space dictionary > valve

• 8
  solenoid valve
  
  

  Англо-русский словарь нефтегазовой промышленности > solenoid valve

• 9
  solenoid-operated valve
  
  

  Англо-русский словарь нефтегазовой промышленности > solenoid-operated valve

• 10
  solenoid valve
  
  

  * * *

  соленоидный [электромагнитный] клапан [вентиль]

  Англо-русский строительный словарь > solenoid valve

• 11
  solenoid actuated valve
  
  

  English-Russian big medical dictionary > solenoid actuated valve

• 12
  solenoid valve
  
  

  English-Russian big medical dictionary > solenoid valve

• 13
  solenoid selected valve
  
  

  English-Russian big medical dictionary > solenoid selected valve

• 14
  solenoid liquid-line valve
  
  

  соленоидный вентиль на стороне жидкого хладагента

  — соленоидный клапан (вентиль), установленный на линии жидкого холодильного агента.

  Англо-русский словарь по кондиционированию и вентиляции > solenoid liquid-line valve

• 15
  solenoid liquid-line valve
  
  

  соленоидный вентиль на стороне жидкого хладагента

  — соленоидный клапан (вентиль), установленный на линии жидкого холодильного агента.

  English-Russian dictionary of terms for heating, ventilation, air conditioning and cooling air > solenoid liquid-line valve

• 16
  solenoid operated valve
  
  

  English-Russian big medical dictionary > solenoid operated valve

• 17
  solenoid valve
  
  

  соленоидный клапан; электромагнитный клапан

  English-Russian dictionary of technical terms > solenoid valve

• 18
  solenoid valve
  
  

  соленоидный клапан; электромагнитный клапан

  English-Russian dictionary of Oil Industry > solenoid valve

• 19
  scram solenoid valve
  
  

  English-Russian dictionary on nuclear energy > scram solenoid valve

• 20
  solenoid valve
  
  

  5) Автоматика: электромагнитный клапан, электромагнитный распределитель

  Универсальный англо-русский словарь > solenoid valve

Помимо обычных ручных вентилей в магазине также можно увидеть соленоидный электромагнитный клапан автоматического действия. Он позволяет не только управлять током жидкостей и газов в трубопроводах на расстоянии, но и автоматизировать этот процесс.

Такие устройства различаются по внутренней конструкции и назначению. Однако принцип работы у всех них одинаков – закрытие/открытие крана происходит за счет срабатывания электромагнита.

В этой статье рассмотрим, зачем нужен такой клапан и как он работает. Также поговорим об основных разновидностях соленоидных электроклапанов.

Зачем нужен электромагнитный клапан?

Соленоидные вентили – категория современной запорной арматуры для трубопроводов самого разного назначения. В быту подобные электроклапаны применяются в автомашинах, спецтехнике, водопроводах и системах автополива и отопления.

Также они широко используются в промышленности для регулировки тока и контроля транспортировки разнообразных жидкостей и газов.

Внутри электромагнитный клапан для воды или газа каких-либо датчиков не имеет. С его помощью можно лишь регулировать либо полностью перекрывать поток рабочей среды. Если требуется автоматизация данных процессов, то придется дополнительно ставить внешние измерительные приборы, завязывая работу электроклапана уже на них.

К примеру, использовать дополнительно в связке контроллер и датчик протечки воды, чтобы в момент обнаружения протечки соленоидный клапан получил соответствующую команду от контроллера и перекрыл трубопровод.

Среди достоинств использования соленоидных клапанов числятся:

• быстрая регулировка тока рабочей среды по трубопроводу;
• универсальность и надежность устройства;
• длительный срок эксплуатации;
• небольшие размеры и малый вес;
• многообразие разновидностей прибора.

Срабатывание клапана происходит буквально за доли секунды после подачи на это сигнала. Он рассчитан на работу с жидкостями под разным давлением, от 0 до 25 бар, и с меняющейся температурой, от -20 до +120 °С. При этом в обесточенном состоянии такой электроклапан может оставаться как в закрытом положении, так и открытом – все зависит от модификации прибора.

В водопроводах он позволяет автоматически перекрыть подачу воды при порыве труб. А в отопительных системах такой вентиль используется в качестве устройства регулировки потока теплоносителя.

Здесь он по внешнему датчику температуры самостоятельно уменьшает либо увеличивает ток нагретой жидкости от котла к радиаторам.

Как работает вентиль с соленоидом?

Состоит соленоидный электроклапан из:

• корпуса стального, чугунного, латунного либо полимерного;
• индукционной катушки с сердечником (соленоида);
• рабочего запорного элемента;
• уплотнителя;
• демпфирующей пружины.

Индукционная катушка из меди внутри запорного устройства расположена в герметичном корпусе, куда воде доступ закрыт. Перекрытие либо открытие канала тока рабочей среды происходит за счет выдвигающегося под действием соленоида штока и мембраны.

В обесточенном состоянии под воздействием пружины вентиль полностью перекрывает канал тока либо оставляет его полностью открытым. Далее, после подачи напряжения на катушку, происходит смещение сердечника со штоком, в результате чего поперечное сечение данного протока увеличивается/уменьшается.

Общий принцип работы рассматриваемого электромагнитного клапана прост – движение штока происходит в нем за счет электромагнитной индукции. При протекании электрического тока по катушке, на находящийся в ее центре сердечник воздействует электромагнитное поле, сила и направление которого зависят от приложенного напряжения в вольтах.

В результате и происходит смещение запорного элемента и изменение проходного сечения вентиля.

Электроклапаны с низким управляющим напряжением рассчитаны на работу в трубопроводах малого диаметра и с малым напором рабочей среды. Сфера их применения достаточно ограниченна.

Зато такие вентили проще встраивать в систему управления на низковольтных полупроводниковых устройствах и подключать к различным микроконтроллерам. В водопроводах и контурах отопления частных домов обычно используют именно их.

Разновидности соленоидных электроклапанов

Существует несколько разновидностей рассматриваемого устройства. Классифицируются такие приборы по материалу изготовления корпуса, конструкции и положению в обесточенном состоянии запора внутри, типу уплотнителя и способу подключения к трубам.

Каждый из этих вариантов рассчитан на работу с определенной средой по составу, температуре и давлению. Подбирать соленоидный электроклапан надо внимательно. Если взять несоответствующий требованиям прибор, то долго он не прослужит.

По способу подсоединения соленоидные электроклапаны делятся на:

• фланцевые;
• муфтовые;
• штуцерные.

А по размеру они могут быть от 6 до 150 DN (от 1/8 до 6 дюймов). Вариант найдется для любого трубопровода.

Корпус рассматриваемых электроклапанов выполняется из:

• пластика (усиленного PPA, PVC, нейлона);
• нержавеющей стали;
• латуни;
• чугуна.

У каждого из этих вариантов свои характеристики по давлению и температуре рабочей среды. Данные цифры следует внимательно изучать в паспорте прибора, чтобы не ошибиться с выбором. При этом для водопровода или отопления в частном доме подойдет любая из вышеперечисленных вариаций.

Классификация #1 — по внутреннему устройству

Клапаны по конструкции управляющего элемента делятся на три группы:

1. Золотниковые.
2. Мембранные.
3. Поршневые.

Электромагнитные клапаны в бытовом исполнении обычно делаются с мембраной. Это дешевый и надежный вариант, который без проблем справляется с регулировкой потока воды в бытовых системах отопления и водоснабжения.

Основное разделение соленоидных клапанов осуществляется по положению запорного механизма при обесточенном электромагните.

По этому параметру соленоидные электроклапаны делятся на:

• нормально закрытые, клапан закрыт (НЗ);
• нормально открытые, клапан открыт (НО);
• бистабильные.

В первом случае, пока на соленоид не подано напряжение, сердечник за счет давления пружины опущен вниз и тока воды нет. Во втором случае, при обесточенном состоянии прибора, канал наоборот полностью открыт, а закрытие его происходит только после подачи питания.

Третий вариант – положение может быть как открытым, так и закрытым.

Классификация #2 — по принципу функционирования

Функционально соленоидные электроклапаны для воды на 220 В и иного вольтажа бывают:

• одноходовыми;
• двухходовыми;
• трехходовыми.

Первые имеют лишь один патрубок подсоединения к трубопроводу. Это предохранительные устройства, рассчитанные на выпуск пара или воды при слишком высоком давлении в трубах.

Трехходовые устройства идут с тремя патрубками для подсоединения к трубам. Такие варианты предназначены для перенаправления потока из одного трубопровода в другой.

Наиболее широко трехходовые клапаны применяют в отопительных системах. Подобные приборы позволяют легко произвести переток теплоносителя из одного контура в другой для смешения рабочей среды.

В итоге, температура воды в системе меняется, а источник тепловой энергии продолжает работать без изменения режима.

Также электромагнитные клапаны бывают:

• прямого действия;
• непрямого действия.

В первых сердечник передвигается исключительно под воздействием электромагнита. Во вторых — на его перемещение также влияет давление рабочей среды.

Классификация #3 — по материалу уплотнителя и мембраны

Внутри корпуса электромагнитного клапана расположена мембрана, которая перекрывает ток воды. Плюс, между катушкой и основным с патрубками расположен уплотнитель. Оба этих элемента делаются из эластичных полимерных материалов.

Уплотнитель в электроклапанах может быть выполнен из:

• FPM (FKM, VITON) – фторэластомера;
• EPDM – этилен-пропиленового эластомера;
• NBR – бутадиен-нитрильного каучука.

Первый вариант отличается высокой максимальной температурой рабочей среды и стойкостью к маслам и бензинам. Второй — дешев и устойчив к воздействию растворенным в воде солям, щелочам и кислотам. Третий — спокойно переносит контакт с нефтепродуктами, обычно применяется в промышленности и автомобилях.

На цену электромагнитного клапана данный материал влияет не сильно. Детали из него слишком малы в размере. Выбирать тип уплотнителя и мембраны следует исходя исключительно из характеристик рабочей среды.

Термические свойства уплотнителей представлены в следующей таблице:

При этом в любом случае особое внимание при эксплуатации электроклапана следует уделить отсутствию примесей в воде.

Песок и ржавчина в трубах рано или поздно испортят любую мембрану, независимо от материала ее исполнения. Устанавливать рассматриваемое устройство можно только при наличии в трубопроводе фильтра.

Выводы и полезное видео по теме

Обзор устройства соленоидного клапана:

Как устроен и работает электроклапан на 220 В прямого действия:

Виды электромагнитных клапанов по принципу срабатывания:

Соленоидный вентиль дистанционного управления неприхотлив и надежен в работе. Он рассчитан на несколько десятков тысяч срабатываний (исправно проработает 20–25 лет) и не требует специализированного обслуживания.

Стоит такое устройство под воду в пределах 3–6 тысяч рублей, но помогает решить многие проблемы. При этом самостоятельно смонтировать его не сложно, надо лишь правильно выбрать подобный клапан по характеристикам и материалам.

Хотите дополнить изложенный выше материал полезными сведениями или указать на несоответствие или ошибку? Или хотите дать рекомендации по выбору оптимальной модели соленоидного электроклапана? Пишите, пожалуйста, свои советы и замечания в блоке комментариев.

Если у вас остались вопросы по теме статьи, задавайте их нашим экспертам внизу под этой публикацией.

Соленоидный электромагнитный клапан: сфера применения и основные виды

Как управлять запорной арматурой трубопровода, расположенного в труднодоступном месте? Что делать, если нет возможности регулировать ее в ручном режиме? В такой ситуации помогут клапаны соленоидные. Потратьте несколько минут, чтобы узнать, что это такое, для чего они предназначены, и какие виды доступны на текущий момент времени.

Назначение соленоидного клапана

Трубопроводы. Они везде. По ним перекачивают нефть и газ, топливо в автомобилях, фреон или аммиак в холодильных установках. И не всегда есть возможность управлять потоком в ручном режиме из-за сложности или удаленности системы. В такой ситуации к запорной арматуре подключается электрический привод. Ему-то и надлежит открывать и закрывать рабочий просвет в трубе при поступлении соответствующего управляющего сигнала.

Непосредственно электромагнитные клапаны не оснащаются датчиками для измерения давления или иных параметров перекачиваемой среды. Их задача — регулирование потока. Если же необходимо увязать процессы перекрытия с физическим состоянием жидкости или газа, электроклапан подключают к внешним измерительным приборам. Например, в случае, если срабатывает датчик протечек, сигнал передается на соленоид. Запорная арматура срабатывает, рабочий просвет в трубе перекрывается.

Преимущества клапанов с соленоидами:

• Мгновенное срабатывание. От момента поступления управляющего сигнала до регулировки потока проходят доли секунды.
• Длительные сроки использования при условии, что при установке учтены рекомендации производителя, касающиеся совместимости, рекомендованной к перекачке среды.

Немаловажно и то, что модификацию можно подобрать для любого типа трубопровода. Давление может достигать 25 бар и более, а температура окружающей среды — от -400С до +1500С.

Принцип работы соленоидного клапана и его конструкция     

В составе электроклапана выделяют:

• Корпус. Для его изготовления применяют сталь (нержавеющую, композитную), чугун, латунь и особые виды пластика. Последний вариант применяют в несложных системах с небольшой пропускной способностью.
• Индукционную катушку с сердечником.
• Уплотнитель.
• Пружину, прижимающую затвор к седлу.

Индукционная катушка помещается в прочный корпус, закрытый для доступа воды или иной среды. Если требуется перекрытие рабочего просвета, при поступлении внешнего сигнала выдвигаются шток и мембрана.

Рядом с индукционной катушкой на корпусе расположены клеммы, к которым подключаются провода электропитания. Если на определенном этапе отключается электроэнергия, внутренний просвет трубы полностью открывается или перекрывается. Конкретный вариант зависит от модификации вентиля.

Клапаны соленоидные работают по очень простому алгоритму. На катушку подается напряжение, вокруг сердечника создается электромагнитное поле определенной силы и направленности. Как следствие, запорная мембрана смещается, открывая или перекрывая рабочий просвет.

В зависимости от заложенных технических параметров на катушку можно подавать либо постоянный ток напряжением 5-36 В, либо переменный 220 В. Катушки с низким входным напряжением предназначены для трубопроводов с небольшим сечением и пропускной способностью. Их преимущество — возможность подключения микроконтроллеров, встраивания в системы управления, работающих на низковольтных полупроводниках. Это в полной мере относится к контурам отопления и водоснабжения небольших объектов.

Клапаны соленоидные: классификация

Запорную арматуру данного типа классифицируют по материалу основы и уплотнителя, типу тока (переменный постоянный), конструкции, способу присоединения к трубам. Помимо этого, вентили рассчитаны на перекачку определенных жидкостей или газов, отличающихся температурой и рабочим давлением.

Материал корпуса

Помимо нержавеющей стали и чугуна, для изготовления клапанов используют:

• пластик (PPA, PVC, нейлон);
• латунь;
• бронзу.

Прежде чем купить соленоидный клапан электромагнитный, необходимо учесть диаметр трубопровода, температуру перекачиваемой жидкости или газа.

Внутреннее устройство

Для перекрытия рабочего просвета трубопровода в клапане может быть установлен:

• золотник;
• поршень;
• мембрана.

Последний вариант считается самым простым и дешевым. Мембранные клапаны применяют для перекрытия воды в квартирах, небольших офисах.

Подключение соленоидного клапана

Чаще всего применяются следующие типы вентилей:

• фланцевые;
• муфтовые;
• штуцерные.

Сварка востребована, если речь идет о подключении стального клапана в сеть из такого же материала. Главная проблема — сложности с заменой при необходимости.

Положение запорного механизма при отключении электропитания

Если по разным причинам на сердечник не подается электроэнергия, клапан может остаться в открытом или полностью закрытом положении. По этому признаку запорная арматура может быть:

• нормально закрытой (НЗ). Просвет полностью перекрывается;
• нормально открытой (НО). Работа трубопровода не приостанавливается;
• бистабильной. В этом случае клапан может оставаться в любом положении.

Типы соленоидных клапанов  с учетом количества патрубков

Соленоидный клапан может быть:

• Одноходовым. Для подключения к трубопроводу предусмотрен только один патрубок. Оборудование данного типа применяется для выпуска пара или воды, если давление в трубе превышает определенный уровень.

• Двухходовыми. Этот вариант применяется чаще всего. Для установки труба разрезается поперек.
• Трехходовыми. Модификация врезается в точках, где перекачиваемую жидкость или газ необходимо перенаправить в иную ветку трубопровода.

Помимо этого, клапаны могут быть прямого и непрямого действия. Первые срабатывают при подаче тока. Во-вторых перекачиваемая жидкость может способствовать смещению сердечника.

Материал уплотнительной прокладки

Устройство соленоидного клапана предполагает наличие мембраны для перекрытия рабочего просвета. Чтобы катушка не касалась патрубка, между ними прокладывается специальный уплотнитель.

Для изготовления уплотнителя и мембраны применяют следующие материалы:

• Фтор-эластомеры. Маркируются, как FPM (FKM, VITON). Выдерживают температуру в пределах от -300С до +1500С.
• Этилен-пропиленовые эластомеры. Обозначаются EPDM. Не разрушаются при температуре от -400С до +1400С.
• Бутадиен-нитрильный каучук. В сопроводительной документации обозначается NBR. Рекомендованная температура рабочей среды — от -100С до +800С.

Фтор-эластомеры устойчивы к высоким температурам, маслам, продуктам переработки нефти. Этилен-пропилены не разрушаются под воздействием растворов кислот, щелочей, солей металлов. Каучук применяется в топливных системах автотранспорта, в промышленном оборудовании.

Холодильный соленоидный клапан может быть прямого действия или с сервоприводом. Устанавливается в компрессорно-конденсаторных агрегатах. Еще один способ применения — монтаж в системе кондиционирования при условии, что она заправлена хладагентами на основе фтора. Могут быть и нормально-открытыми, и нормально-закрытыми. В отдельных случаях дополнительно предусмотрено ручное управление.

эта статья нужны дополнительные цитаты для проверка. Пожалуйста помоги улучшить эту статью к добавление цитат в надежные источники. Материал, не полученный от источника, может быть оспорен и удален. Найдите источники: «Соленоидный клапан»  – Новости  · газеты  · книги  · ученый  · JSTOR (Июль 2018 г.) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения)

А соленоидный клапан является электромеханически -работанный клапан.

Электромагнитные клапаны отличаются характеристиками электрический ток они используют силу магнитное поле они создают механизм, который они используют для регулирования жидкость, а также тип и характеристики жидкости, которую они контролируют. В механизм варьируется от линейное действие, плунжерный приводы к приводам с поворотным якорем и коромыслам. Клапан может использовать двухпортовую конструкцию для регулирования потока или использовать трехпортовую конструкцию или более для переключения потоков между портами. Множественный соленоид клапаны могут быть размещены вместе на многообразие.

Электромагнитные клапаны — наиболее часто используемые элементы управления в флюидика. Их задачи — отключать, выпускать, дозировать, распределять или смешивать жидкости. Они используются во многих сферах применения. Соленоиды обеспечивают быстрое и безопасное переключение, высокую надежность, длительный срок службы, хорошую совместимость со средой используемых материалов, низкую мощность управления и компактную конструкцию.

Операция

Существует множество вариантов конструкции клапана. Обычные клапаны могут иметь много портов и каналов для жидкости. Например, двухходовой клапан имеет 2 порта; если клапан открыто, тогда два порта соединяются, и жидкость может течь между портами; если клапан закрыто, то порты изолируются. Если клапан открыт, когда соленоид не находится под напряжением, то клапан называется нормально открытый (НЕТ.). Аналогично, если клапан закрыт, когда соленоид не находится под напряжением, то клапан называется нормально закрытый.^[1] Также существуют 3-ходовые и более сложные конструкции.^[2] Трехходовой клапан имеет 3 порта; он соединяет один порт с любым из двух других портов (обычно это порт подачи и порт выхлопа).

Электромагнитные клапаны также отличаются тем, как они работают. Небольшой соленоид может создавать ограниченную силу. Если этой силы достаточно, чтобы открыть и закрыть клапан, тогда прямое действие соленоидный клапан возможен. Примерное соотношение между требуемой силой соленоида F_s, давление жидкости п, а площадь отверстия А для электромагнитного клапана прямого действия:^[3]

куда d — диаметр отверстия. Типичное усилие соленоида может составлять 15 Н (3,4 фунта_ж). Применением может быть газ низкого давления (например, 10 фунтов на кв. Дюйм (69 кПа)) с малым диаметром отверстия (например, ³⁄₈ дюйма (9,5 мм) для площади отверстия 0,11 дюйма² (7.1×10⁻⁵ м²) и приблизительное усилие 1,1 фунт-силы (4,9 Н)).

Когда встречаются высокие давления и большие отверстия, требуются большие усилия. Чтобы создать эти силы, внутренне пилотируемый возможна конструкция электромагнитного клапана.^[1] В такой конструкции давление в линии используется для создания высоких клапанных усилий; небольшой соленоид управляет использованием давления в линии. Клапаны с внутренним управлением используются в посудомоечных машинах и ирригационных системах, где жидкостью является вода, давление может составлять 80 фунтов на квадратный дюйм (550 кПа), а диаметр отверстия может быть равным. ³⁄₄ в (19 мм).

В некоторых соленоидных клапанах соленоид действует непосредственно на главный клапан. Другие используют небольшой соленоидный клапан в сборе, известный как пилот, для приведения в действие большего клапана. Хотя второй тип на самом деле представляет собой соленоидный клапан в сочетании с клапаном с пневматическим приводом, они продаются и упаковываются как единый блок, называемый соленоидным клапаном. Управляемые клапаны требуют гораздо меньше энергии для управления, но они заметно медленнее. Управляемым соленоидам обычно требуется полная мощность в любое время, чтобы открываться и оставаться открытыми, тогда как соленоиду прямого действия может потребоваться полная мощность только в течение короткого периода времени, чтобы открыть его, и только небольшая мощность, чтобы удерживать его.

Электромагнитный клапан прямого действия обычно срабатывает за 5-10 миллисекунд. Время работы пилотного клапана зависит от его размера; типичные значения от 15 до 150 миллисекунд.^[2]

Потребляемая мощность и требования к питанию соленоида меняются в зависимости от области применения и в первую очередь определяются давлением жидкости и диаметром линии. Например, популярный спринклерный клапан 3/4 «150 фунтов на квадратный дюйм, предназначенный для бытовых систем с напряжением 24 В переменного тока (50–60 Гц), имеет мгновенный пусковой ток 7,2 ВА и требуемую мощность удержания 4,6 ВА.^[4] Для сравнения, промышленный клапан 1/2 дюйма на 10000 фунтов на квадратный дюйм, предназначенный для систем на 12, 24 или 120 В переменного тока в жидкостях высокого давления и криогенных применениях, имеет пусковой ток 300 ВА и удерживающую способность 22 ВА.^[5] Ни один из клапанов не указывает минимальное давление, необходимое для того, чтобы оставаться закрытым в отключенном состоянии.

Внутреннее пилотирование

Хотя существует несколько вариантов конструкции, ниже приводится подробная разбивка типичной конструкции электромагнитного клапана.

Электромагнитный клапан состоит из двух основных частей: соленоида и клапана. Соленоид преобразует электрическую энергию в механическую, которая, в свою очередь, механически открывает или закрывает клапан. Клапан прямого действия имеет только небольшой контур потока, показанный в разделе E этой схемы (этот раздел упоминается ниже как пилотный клапан). В этом примере диафрагменный пилотный клапан умножает этот небольшой пилотный поток, используя его для управления потоком через гораздо большее отверстие.

Электромагнитные клапаны могут использовать металлические уплотнения или резиновые уплотнения, а также могут иметь электрические интерфейсы для облегчения управления. А весна может использоваться для удержания клапана открытым (нормально открытый) или закрытым (нормально закрытым), когда клапан не активирован.

На схеме справа показана конструкция базового клапана, регулирующего поток воды в этом примере. На верхнем рисунке клапан в закрытом состоянии. Вода под давлением поступает на А. B представляет собой эластичную диафрагму, а над ней — слабая пружина, толкающая ее вниз. В центре диафрагмы имеется отверстие, через которое проходит очень небольшое количество воды. Эта вода заполняет полость C на другой стороне диафрагмы, чтобы давление было одинаковым с обеих сторон диафрагмы, однако сжатая пружина создает результирующую силу, направленную вниз. Пружина слабая и может закрыть входное отверстие только потому, что давление воды выравнивается с обеих сторон диафрагмы.

Как только диафрагма закрывает клапан, давление на выходной стороне его дна снижается, и большее давление выше удерживает его закрытым еще сильнее. Таким образом, пружина не имеет отношения к удерживанию клапана в закрытом состоянии.

Все вышесказанное работает, потому что небольшой сливной канал D был заблокирован штифтом, который является якорем соленоид E и который толкается пружиной. Если через соленоид проходит ток, штифт выводится под действием магнитной силы, и вода в камере C осушает проход D быстрее, чем отверстие может заполнить его. Давление в камере C падает, и входящее давление поднимает диафрагму, открывая тем самым главный клапан. Вода теперь течет прямо из А к F.

Когда соленоид снова деактивирован и проход D снова закрывается, пружине требуется очень небольшое усилие, чтобы снова прижать диафрагму вниз, и основной клапан закрывается. На практике часто нет отдельной пружины; диафрагма из эластомера отформована так, что она действует как собственная пружина, предпочитая иметь закрытую форму.

Из этого объяснения можно увидеть, что этот тип клапана зависит от разницы давлений между входом и выходом, поскольку давление на входе всегда должно быть больше, чем давление на выходе, чтобы он работал. Если давление на выходе по какой-либо причине превысит давление на входе, клапан откроется независимо от состояния соленоида и пилотного клапана.

Составные части

Конструкции электромагнитных клапанов имеют множество вариаций и проблем.

Общие компоненты электромагнитного клапана:^[6][7][8][9]

• Сборка соленоида
  • Удерживающий зажим (он же катушечный зажим)
  • Катушка соленоида (с магнитным обратным каналом)
  • Трубка сердечника (также известная как труба якоря, труба плунжера, трубка электромагнитного клапана, втулка, направляющий узел)
  • Плугнут (он же фиксированный сердечник)
  • Затеняющая катушка (также известная как затеняющее кольцо)
  • Основная пружина (также известная как контрпружина)
  • Сердечник (он же плунжер, якорь)
• Основная труба — уплотнение крышки
• Капот (он же крышка)
• Крышка – мембрана – разделитель корпуса
• Вешалка пружина
• Резервная шайба
• Диафрагма
  • Сливное отверстие
• Диск
• Корпус клапана
  • Сиденье

Сердечник или плунжер — это магнитный компонент, который движется, когда соленоид находится под напряжением. Сердечник коаксиален соленоиду. Движение сердечника приведет к срабатыванию или разрушению уплотнений, контролирующих движение жидкости. Когда катушка не находится под напряжением, пружины удерживают сердечник в его нормальном положении.

Гайка также коаксиальная.

Трубка сердечника содержит и направляет сердечник. Он также удерживает заглушку и может герметизировать жидкость. Чтобы оптимизировать движение сердечника, трубка сердечника должна быть немагнитной. Если бы трубка с сердечником была магнитной, она могла бы обеспечить шунтирующий путь для силовых линий.^[10] В некоторых конструкциях основная трубка представляет собой закрытую металлическую оболочку, производимую глубокий рисунок. Такая конструкция упрощает проблемы уплотнения, поскольку жидкость не может выходить из корпуса, но конструкция также увеличивает сопротивление магнитного пути, поскольку магнитный путь должен проходить через толщину трубы сердечника дважды: один раз возле заглушки и один раз возле сердечника. В некоторых других конструкциях основная трубка не закрыта, а представляет собой открытую трубку, которая скользит по одному концу заглушки. Чтобы сохранить заглушку, трубку можно обжать до заглушки. Уплотнительное кольцо между трубкой и заглушкой предотвращает утечку жидкости.

Катушка соленоида состоит из множества витков медной проволоки, которые окружают трубку с сердечником и вызывают движение сердечника. Змеевик часто залит эпоксидной смолой. Катушка также имеет железный каркас, который обеспечивает низкое сопротивление магнитного пути.

Материалы

Корпус клапана должен быть совместим с жидкостью; распространенными материалами являются латунь, нержавеющая сталь, алюминий и пластик.^[11]

Уплотнения должны быть совместимы с жидкостью.

Чтобы упростить проблемы с уплотнением, заглушка, сердечник, пружины, затеняющее кольцо и другие компоненты часто подвергаются воздействию жидкости, поэтому они также должны быть совместимы. Требования создают некоторые особые проблемы. Трубка сердечника должна быть немагнитной, чтобы поле соленоида проходило через заглушку и сердечник. Для заглушки и сердечника нужен материал с хорошими магнитными свойствами, например железо, но оно подвержено коррозии. Нержавеющая сталь могут использоваться, потому что они бывают как магнитными, так и немагнитными.^[12] Например, в электромагнитном клапане может использоваться нержавеющая сталь 304 для корпуса, нержавеющая сталь 305 для сердечника, нержавеющая сталь 302 для пружин и нержавеющая сталь 430 F (магнитная нержавеющая сталь^[13]) для сердечника и заглушки.^[1]

Типы

Возможны многие варианты базового одностороннего одностороннего клапана, описанного выше:

• одно- или двух-электромагнитные клапаны;
• постоянный ток или переменный ток с питанием;
• разное количество путей и позиций;

Общее использование

Электромагнитные клапаны используются в мощность жидкости пневматические и гидравлические системы для управления цилиндрами, гидравлическими двигателями или более крупными промышленными клапанами. Автоматический оросительный дождеватель в системах также используются электромагнитные клапаны с автоматическим контролер. Одомашненный стиральные машины и посудомоечные машины используйте электромагнитные клапаны для контроля поступления воды в машину. Они также часто используются в спусковых механизмах пейнтбольных пистолетов для приведения в действие клапана молота CO2. Электромагнитные клапаны обычно называют просто «соленоидами».

Электромагнитные клапаны могут использоваться в широком спектре промышленных применений, включая общее двухпозиционное управление, калибровочные и испытательные стенды, контуры управления пилотными установками, системы управления технологическим процессом и различные приложения производителей оригинального оборудования. ^[14]

История и коммерческое развитие

В 1910 г. ASCO Numatics стала первой компанией, разработавшей и изготовившей электромагнитный клапан.^[15][16]

Смотрите также

• Пневматический клапан

Рекомендации

внешняя ссылка

• Типы электромагнитных клапанов — функции цепей и типы работы электромагнитных клапанов поясняются с помощью иллюстраций
• С. 39–40. Иллюстрация электромагнитного клапана; отрывной штифт / начальный удар

Соленоидный клапан относится к классу арматуры, обеспечивающей прекращение подачи воды, газа, регулировку расхода и температуры рабочего вещества. Основным отличием клапанов этого типа является вид его привода, который основан на создании магнитного поля, которое воздействует на замыкающий элемент посредством электрического импульса, подаваемого на катушку. Оборудование принадлежит к классу высокотехнологичных устройств, что обуславливает его применение с целью дозированной подачи компонентов в технологических процессах смешивания различных веществ.

Устройство способно работать как в условиях нормального давления, в разреженной среде, так и при избыточном давлении. Принципиально отличающаяся схема привода исключает ряд недостатков классической запорной арматуры, среди которых низкая скорость срабатывания и высокая инерционность системы. К недостаткам клапанов этого типа относится необходимость подключения к источнику питания, более высокая цена по сравнению с традиционными устройствами, среди которых наиболее распространены различные конструкции задвижек и кранов.

Содержание

Конструкция
Принцип действия
Область применения
Преимущества

Конструкция

К конструктивным элементам, обеспечивающим надежность и возможность ручного, автоматического и дистанционного управления клапанами электромагнитного типа, относят:

1. Электромагнитную катушку, также называемую соленоидом, работающую в широком диапазоне напряжений для схем, использующих постоянный и переменный ток. Комплектация изделия, включает поставку клапанов с приводом 220В, однако, отдельные производители по желанию заказчика могут проводить базовую настройку привода на 12 и 24В. Обмотка соленоида выполняется из проводов из электротехнической меди, с нанесенной на поверхность эмалью. Подключение электромагнитного клапана к источнику питания выполняется при помощи специального штекера.
2. Корпус, изготавливается из таких материалов, как нержавеющая сталь, латунь и чугун, в зависимости от области применения может производиться в обычном и взрывозащищенном исполнении. В такой модификации производятся устройства, используемые на топливных складах, в местах нефте и газодобычи.
3. Крышка, может быть изготовлена из тех же материалов, что и корпус, причем помимо указанных выше черных и цветных металлов для изготовления этих деталей могут использоваться полипропилен, полиэтилен, нейлон, поливинилхлорид.
4. Закрывающая пружина, служит для обеспечения плавности перемещения подвижного элемента.
5. Сердечник, расположенный внутри канала соленоида представляет собой подвижный шток и неподвижный стержень, установленный в герметичную гильзу.
6. Шток, соединенный с мембраной или поршнем при помощи плунжера, при этом оба элемента изготавливают из специальных материалов, обладающих магнитными свойствами.
7. Боковая и осевая проточки на поверхности плунжера, предназначенные для компенсации действующего на мембрану давления с обеих сторон конструкции.
8. Уплотнительные элементы, из термостойкой резины, силикона или каучука, обеспечивающие герметичную установку катушки в корпусе.

Обратите внимание! Монтаж запорной арматуры к рабочим поверхностям трубопровода выполняется при помощи резьбового или фланцевого соединения. Соединительные параметры клапана, такие как наружный и нижний диаметры указываются на устройстве в дюймах и миллиметрах.

Принцип действия

Внутренняя поверхность устройства соленоида воспринимает импульсы, создаваемые в результате наведения электромагнитного поля. Силовое действие передается на плунжер небольшого размера, который посредством системы пружин или поршня выполняет ограничение подачи рабочего вещества или полное перекрытие рабочего сечения. В зависимости от типа конструкции, запорный элемент может опускаться или подниматься, обеспечивая перекрытие движения потока рабочей среды. Различают несколько видов электромагнитных клапанов:

• Нормально открытого типа, который отличается тем, что проходное сечение устройства находится в открытом состоянии и при отключенном приводе, перекрытие потока происходит при подаче силового импульса. Такая разновидность используется достаточно редко, как правило, при необходимости проведения вскрытия коммуникации в случае нарушения подачи питания.
• Нормально закрытого вида, к особенностям которого относится закрытое положение запорной арматуры до момента подачи на соленоид импульса, создаваемого электромагнитным полем.

Управляющий импульс провоцируется при втягивании сердечника в электромагнитную катушку, возникающего при поступлении информации от сигнализирующего датчика. После окончания подачи управляющего напряжения, система приходит в начальное состояние согласно типу используемого клапана. Различают несколько разновидностей арматуры, отличающихся друг от друга количеством входов и выходов:

• двухходовая модель;
• трехходовая модификация;
• четырехходовая конструкция.

Приспособление первого типа обеспечивает классическую работу запорной арматуры, две других конструкции предоставляют возможность смешивания потоков, контроля над уровнем температуры в контуре тепло и водоснабжения.

Область применения

Принцип действия арматуры и ее технические характеристики, обуславливают ее использование для:

• систем обеспечения работы генераторов пара и котельных;
• дозированной подачи и контролируемого опустошения емкостей, оборудованных элементами автоматического управления, например общественные туалеты или душевые кабинки;
• обеспечения подачи воды, газа или пароводяной смеси, используемых в системах отопления ЖКХ и индивидуальных системах тепло и водоснабжения;
• регулирование дозированной подачи воды в системах капельного полива.

Наиболее дешевой конструкцией является электромагнитный клапан для работы в водной среде, более дорогостоящие конструкции предусматривают использование специальных материалов, допускающих работу запорных конструкций в среде газа, бензина, нефти или агрессивных химических соединений.

Преимущества

Запорные конструкции, основанные на действии электромагнитного поля, приобрели достаточно широкое распространение, благодаря положительным характеристикам, среди которых можно отметить:

• возможность обеспечения точной дозировки компонентов;
• высокая надежность и возможность слежения за течением процессов в системе;
• небольшая масса и сравнительная легкость монтажа;
• простота и компактность конструкции.

Помимо перечисленных преимуществ, соленоидный клапан может осуществлять контроль над протеканием процессов смешивания веществ в химической промышленности или фармакологических производствах, имеющих повышенные требования ко времени и количеству подаваемого продукта.