+38 (098) 383-2-383; +38 (044) 383-2-383; info@stl-grupp.com

Конструкція і принцип дії електромагнітного клапана

Конструкція електромагнітного (соленоїдного) клапана

Устройство электромагнитного (соленоидного) клапанаКонструкція електромагнітного (соленоїдного) клапана складається з наступних основних деталей: корпусу, кришки, мембрани (поршня), пружини, плунжера, штока і електричної котушки (соленоїда). Корпуси і кришки клапанів відливають з латуні, нержавіючої сталі, чавуну або полімерів: поліпропілену, еколона, нейлону і ін. Клапани розраховані для використання при різних робочих середовищах, тисках і температурах. Для плунжерів і штоків застосовують спеціальні магнітні матеріали. Електрокотушкі (соленоїди) для клапанів виготовляють в пило-захищеному або герметичному корпусі. Обмотка котушок виконана високоякісним емаль дротом з електротехнічної міді. Приєднання до трубопроводу різьбове або фланцеве. Для підключення до електричної мережі використовується штекер. Управління здійснюється подачею напруги (або імпульсу) на котушку.

Напруги живлення:

  • Змінний струм, AC: 24В, 110В, 220В;
  • Постійний струм, DC: 12В, 24В;
  • Допуск по напрузі: ± 10%.
  • Клас захисту: IP65.

Основні робочі положення:

Клапани електромагнітні про виконанню бувають: «НЗ» - нормально закриті клапани, «АЛЕ» - нормально відкриті клапани і «БС» - бістабільні (імпульсні) клапани, які перемикаються з відкритого в закрите положення по керуючому імпульсу.

За принципом дії:

Для різних умов експлуатації застосовують клапани прямої дії, що спрацьовують при нульовому перепаді тиску і пілотні клапани (непрямої дії) – що спрацьовують тільки при мінімальному перепаді тиску. Так само електромагнітні клапани поділяються на запірні (2/2 ходові), розподіляючі триходові (3/2 ходові), і перемикаючі клапани (2/3 ходові).

Мембрани і ущільнення:

Мембрани клапанів виготовлені з полімерних матеріалів спеціальної конструкції і хімічного складу - EPDM, NBR, FKM, а ущільнення з PTFE або TEFLON. Так само в конструкції клапанів використовуються новітні склади силіконових гум - VMQ і інші полімери.

Властивості матеріалів:

EPDM - етилен-пропілен-дієн-каучук. Недорогий, хімічно та зносостійкий еластичний полімер. Висока стійкість до старіння і атмосферних впливів. Стійкий до кислот, лугів, окиснювачів, солоних розчинів, води, пари низького тиску, нейтральних газів. Нестійкий до бензину, бензолу і вуглеводнів. Температура застосування -40 ... +140 ° С.

NBR - Нітрил-бутадієн-каучук. Поширений і недорогий еластичний полімер, нейтральний до впливу бензину, мінерального масла, дизельного палива, розчинів лугів, неорганічних кислот, пропану, бутану і води. Температурний діапазон -30 ... +100 ° С. Руйнується бензолом, окиснювачами і ультрафіолетом.

FKM - Фторкаучук. Термостійкий і еластичний синтетичний полімер. Висока стійкість до старіння, озону і ультрафіолету. Хімічно стійкий для кислотних і лужних середовищ, нафтопродуктів, для палива і вуглеводнів. Застосовується для спиртів, води, повітря і пари низького тиску при температурі -30 ... +150 ° С. Руйнується ефірами, органічними кислотами.

PTFE - Політетрафторетилен. Фторполімер, один з найбільш хімічно стійких полімерних матеріалів. Застосовується в хімічній промисловості для кислот і їх сумішей високої концентрації, лугів, розчинників. Стійкий до бензолу, окиснювача, олив і палив. Використовується для агресивних газів, вуглеводнів, повітря, води і пари. Температурний діапазон -50 ... +200 ° С. Руйнується трифторид хлором і рідкими лужними металами.

TEFLON - Політетрафторетилен. Запатентована назва фторполімери, на основі PTFE з поліпшеними експлуатаційними характеристиками. Робоча температура застосування в діапазоні -50 ... +250 ° С.

Принцип дії пілотного електромагнітного клапана

Клапан нормально закритий

Принцип действия пилотного электромагнитного клапана: нормально закрытыйВ статичному положенні напруга на котушці відсутня - електроклапан закритий. Запірний орган (мембрана або поршень, в залежності від типу клапана) герметично притиснутий, силою дії пружини і тиску робочого середовища до сідла ущільнювальної поверхні. Пілотний канал закритий підпружиненим плунжером. Тиск у верхній порожнині клапана (над мембраною) підтримується через перепускний отвір в мембрані (або через канал в поршні) і дорівнює тиску на вході в клапан. Клапан електромагнітний знаходиться в закритому положенні, поки котушка не опиниться під напругою.

Для відкриття клапана напруга подається на котушку. Плунжер, під впливом магнітного поля піднімається і відкриває пілотний канал. Так як діаметр пілотного каналу більше перепускного, тиск у верхній порожнині клапана (над мембраною) знижується. Під дією різниці тисків, мембрана або поршень піднімається вгору і клапан відкривається. Клапан залишиться у відкритому положенні, поки котушка знаходиться під напругою.

Клапан нормально відкритий

Принцип действия пилотного электромагнитного клапана: нормально открытыйПринцип дії нормально відкритого клапана навпаки - в статичному положенні клапан знаходиться у відкритому положенні, а при подачі напруги на котушку клапан закривається. Для утримання нормально відкритого клапана в закритому стані, напругу необхідно подавати на котушку довготривало.

Для правильної роботи будь-яких клапанів пілотного дії необхідний мінімальний перепад тиску, ΔP - різниця тисків на вході і на виході клапана. Пілотні клапани називають клапанами непрямої дії, тому що крім подачі напруги, необхідним є дотримання умови по перепаду тиску. Підходить в більшості випадків, для експлуатації в системах водопостачання, опалення, системах ГВС, системах пневмокерування і ін. - всюди, де присутній тиск в трубопроводі.

Принцип дії клапана електромагнітного прямої дії

Принцип действия клапана электромагнитного прямого действияУ електромагнітного клапана прямої дії пілотний канал відсутній. Еластична мембрана в центрі має жорстке металеве кільце і через пружину з'єднана з плунжером. При відкритті клапана, під впливом магнітного поля котушки, плунжер піднімається вгору і знімає зусилля з мембрани, яка моментально піднімається і відкриває клапан. При закритті (відсутності магнітного поля), підпружинений плунжер опускається і з зусиллям притискає мембрану, через кільце до ущільнювальної поверхні.

Для клапана електромагнітного прямої дії, мінімальний перепад тиску на клапані не потрібно, ΔPmin = 0 бар. Клапани прямої дії, можуть працювати як в системах з тиском в трубопроводі, так і на зливних ємностях, накопичувальних ресіверах і в інших місцях, де тиск мінімальний або відсутній.

Принцип дії бістабільного клапана

Бістабільний клапан має два стійких становища: "Відкрито" і "Закрито". Перемикання між ними здійснюється послідовно, подачею короткого імпульсу на котушку клапана. Особливістю управління є необхідність подачі імпульсів змінної полярності, тому бістабільні клапани працюють тільки від джерел постійного струму. Для утримання відкритого або закритого положення подавати напругу на котушку не потрібно! Конструктивно бістабільні імпульсні клапани виконані як пілотні клапани, тобто необхідний мінімальний перепад тиску.

Клапан електромагнітний соленоїдний (англ. Solenoid valve) - це функціональна і надійна трубопровідна арматура. Ресурс роботи спеціальних електромагнітних котушок складає до 1 мільйона включень. Час, необхідний для спрацювання мембранного магнітного клапана в середньому становить від 30 до 500 мілісекунд, в залежності від діаметра, тиску і виконання. Клапани електромагнітні можна застосовувати як запірні пристрої дистанційного керування, так і для безпеки, в якості відсічних, перемикаючих або відключаючих електроклапанів.

Друк E-mail