Соленоидный электромагнитный клапан: характеристика запирающих устройств

При использовании систем водоснабжения и отопления от возникновения аварийных ситуаций не застрахован никто. Минимизировать риски и потери в случае прорыва позволяет электромагнитный (соленоидный) клапан для воды. Это устройство позволяет быстро перекрыть или, наоборот, открыть поток воды за несколько секунд, находясь на расстоянии. Разберем подробно, как устроен клапан электромагнитный, виды, принципы его работы и монтажа.

Обзор цен

Купить соленоидный воздушный, дренчерный или газовый клапан мощностью до 380 вольт в России, Украине, Беларуси, можно в любом специализированном магазине. Вы найдете устройства такого типа: фреона, Хонда, СВМ, CEME (СЕМЕ), СКН для разнообразных установок. Каждый производитель предлагает свой прайс-лист, мы собрали средние цены на клапаны производства России, Италии, Германии и стран СНГ:

Город Цена, рублей
Алматы 2300
Воронеж 2100
Екатеринбург 2100
Новосибирск 2200
Москва 2400
Казань 2300
Самара 2100
Уфа 2200
Пермь 2100

Все фирмы предоставляют гарантию на свою продукцию год, продажа осуществляется в официальных дилерских магазинах.

Источник: http://www.asutpp.ru/solenoidnyj-klapan.html

Область применения

Область применения напрямую зависит от материала клапаны. Деталь, основной материал которой латунь, не применяется в агрессивных средах, скажем, для контроля дизельного топлива, жидкости с кислотной основой.

Электромагнитные клапаны используются в для контроля гидравлики и пневматических систем, для управления цилиндрами или крупных промышленных клапанов с большим диаметром.

Фото — Двухходовой соленоидный клапан

Чаще всего производство использует клапан для механизмов и устройств, где необходимо ограниченное поступление воды, газа, воздуха, т.д. – стиральная машина, посудомоечная установка, контроль системы отопления. Импульсный клапан двойного типа действия используется как устройство для подачи воздуха и воды в стоматологических кабинетах, для полива земли, подпитки разнообразных приборов при помощи дизтоплива, контроля работы машины с газовой мини-установкой и даже для холодильника.

Устройство и принцип работы

Соленоидный клапан – это запорная арматура, закрывающая собой водный поток, позволяет контролировать скорость движения жидкости в трубопроводе. Данные устройства называются электромагнитными, так как их принцип работы построен вокруг электромагнитной катушки (соленоида). Существует несколько видов подобных изделий и у каждого есть свои характеристики и различия в принципе действия.

Автоматический водопроводный затвор включает в себя такие составляющие:

  • корпус;
  • крышка;
  • мембрана и уплотнение;
  • плунжер;
  • шток;
  • электрическая катушка.

Корпус таких агрегатов, обычно, делается из таких материалов как латунь, нержавеющая сталь (для того чтобы увеличить стойкость против коррозии) и чугуна. Достаточно популярны водопроводные электромагнитные клапаны, изготовленные из пластика.

Плунжеры и штоки делают из материалов, которые обладают магнитными свойствами. Электромагнитные катушки помещаются в специальный защитный корпус, у которого достаточно высокие параметры герметичности. Обмотка для катушек, как правило, изготавливается из медной проволоки или эмалированного провода. Такие устройства начинают работать после того как на катушку подается напряжение.

Электромагнитная или другими словами индукционная катушка преобразует электроэнергию в поступательное движение. Наиболее распространенными являются катушки с медной обмоткой на цилиндре. Цилиндр включает в себя магнитный плунжер. Как только на катушку подается импульс, появляется магнитное поле. Как результат действия магнитного поля, сердечник втягивается в катушку.

Мембраны изделий изготавливаются из полимерных материалов, которые имеют высокий уровень эластичности. К таким материалам можно отнести следующие:

  • мембраны EPDM, NBR, FKM.
  • уплотнения PTFE или TEFLON.

Клапаны могут быть изготовлены из самых разных материалов, корпус изготавливают из пластика, латуни или чугуна.

В том случае если есть необходимость, чтобы перекрыть подачу транспортируемой среды, с блока управления на индукционную катушку подается импульс. Благодаря данному сигналу сердечник устройства поднимается либо опускается (все зависит от конфигурации устройства) и перекрывает поток жидкости. Сразу же после того как исчезает напряжение, сердечник возвращается в исходную позицию и возобновляется движение жидкости.

Соленоидный клапан электромагнитный ev220, данфосс, asco

Любая электрическая машина работает благодаря наличию многих специальных деталей. Предлагаем рассмотреть, что такое нормально закрытый соленоидный клапан, его принцип действия и где его купить.

Общие сведения

Электромагнитный соленоидный водяной или газовый клапан – это электромеханическое устройство, предназначенное для контроля потока жидкости или газа в приборах мощностью до v308 (EV220B, Tecofi, Castel, ESM, EVR, GBP, GBV, NBR, PARKER, SCE, SYDZ, АКПП, КСВМ, ЗСК, ИСП, Burkert, КСП). Данный клапан управляется с помощью электрического тока, который пропускает катушка. При подаче тока, создается магнитное поле и заставляет двигаться поршень внутри катушки. В зависимости от конструкции, поршень откроется при подаче электричества, либо закроется пропускной кран. Когда ток перестанет поступать катушке клапана, он вернется к своему обычному состоянию.

Фото — Соленоидный клапан danfoss

Механизмы бывают:

  • прямого и непрямого типа действия;
  • вакуумный, гидравлический, пневматический клапан;
  • 2-, 3-, много-ходовой.

Электрические клапаны прямого действия открывают и закрывают отверстие внутри клапана. В опытно-управляемых клапанах (их еще называют запорный прибор), поршень, открывает и закрывает отверстие. В клапанах высокого давления (к примеру, фланцевый клапан) используются поршни и специальные уплотнители, которые контролируют состояние отверстия.

Видео: соленоидные клапаны Danfoss

Описание конструкции стандартного устройства

Наиболее простой соленоидный электромагнитный клапан имеет два порта: на входе и выходе. Дополнительно может быть три или более портов.

Фото — Конструкция соленоидного клапана

Вода или газ поступает через входное отверстие (2). Любое вещество должно проходить через отверстие бака (9), прежде чем поступить в выходное отверстие (3). Выходное отверстие закрыто поршнем (7).

Электроклапан на фото выше – это нормально закрытый соленоидный электромагнитный клапан типа ASCO, ТОРК или Данфосс (Danfoss). Работает он следующим образом: данные устройства соединены с пружиной (8), которая давит на поршень против открытия проходного сечения. Уплотнительный материал на кончике поршня содержит защиту (прокладку) от попадания в отверстия воды или газа, до тех пор, пока поршень поднимается с помощью электромагнитного поля, создаваемого катушки. Схема демонстрирует работу стандартного.

Фото — Соленоидный клапан

Есть много вариаций конструкции клапана. Обычные клапаны могут иметь множество портов и поршней. Двухходовой клапан непрямого действия (обратный) имеет 2 порта — EV1140, ДУ50, ДУ32, ДУ100, ДУ15, ДУ25, серия РУ16; если клапан открыт, два порта подключены и жидкость перемещается между ними; если клапан закрыт, то порты находятся в изоляции. Если клапан открыт, то соленоид не под напряжением, затем клапан называется нормально разомкнутый (Н.Р.). Аналогично, если клапан закрыт, то соленоид не под напряжением, такой клапан называется нормально замкнутый, скажем, YCD21, YCPS31, YCWS1. Есть также трех портовые и более сложных конструкций устройства, у них обозначение имеет вид 30 (3, 33, и т.д.). Трехходовой клапан имеет 3 порта для управления электроприводом; он соединяет один порт, либо два из них (как правило, порт поступления и выхлопной канал).

Небольшой электромагнитный клапан можете создать ограниченную силу. Примерное соотношение между необходимыми электромагнитными силами Fs, давлением жидкости P и площадью отверстия A для клапана прямого действия имеет значение:

Fs = P*A = P*pi *d 2 / 4

Где d — диаметр отверстия.

В некоторых электромагнитных клапанах электромагнитные силы действуют непосредственно на главную арматуру. Другие используют небольшие, полные электромагнитные клапаны, известные как пилотируемые. Пилотируемые клапаны требуют гораздо меньше энергии, но они намного медленнее. Такие соленоиды, как правило, нуждаются в полной мощности все время, чтобы полностью открыться и удерживать такое положение.

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:

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:

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:

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:

Обозначение уплотнителя FPM EPDM NBR
Название материала Фторкаучук Этилен-пропиленовый каучук Бутадиен-нитрил-каучук
Диапазон рабочих температур, ° С -30…+150 -40…+140 -10…+80

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.

Правила монтажа и эксплуатации

Во время монтажа и эксплуатации соленоидных клапанов необходимо учитывать следующие моменты:

  1. Перед самостоятельной установкой электромагнитного устройства для воды, необходимо произвести подготовительные работы, в которые входит зачистка труб и их разметка.
  2. Место установки клапана должно находиться на виду, и быть в свободном доступе. Компактность электромагнитных клапанов упрощают эту задачу.
  3. Категорически воспрещено монтировать устройство в том случае, когда электромагнитная катушка будет играть роль рычага.
  4. Монтаж и демонтаж должен проводиться, только когда устройство полностью обесточено.
  5. Рекомендуется установить на систему грязевой фильтр, благодаря которому изделие не будет забиваться инородными частицами.
  6. На соленоид не должна оказываться нагрузка от веса труб.
  7. Установку нужно проводить согласно маркировке стрелок указывающих направления, нанесенных на поверхность клапана.
  8. В случае если установка производится на открытом пространстве, устройство необходимо защитить специальной изоляцией.
  9. В качестве уплотнителя соединений клапана и трубы рекомендуется использовать ФУМ-ленту.
  10. К электросети устройство подключается с помощью гибкого кабеля чье сечение жил не должно быть меньше 1 мм.

Соблюдение правил при монтажных работах и требований инструкции по эксплуатации продлят срок службы устройства, которое стабилизирует рабочее давление среды внутри системы.

Неполадки при работе данного устройства зачастую обуславливаются следующими проблемами:

  • из-за разрыва кабеля управляющего блока, кабель не может получить нужное электропитание;
  • в случае выхода из строя пружины, при нормальной подаче электропитания клапан не срабатывает;
  • если при пуске оборудования не слышно характерного щелчка, то причина кроется в сгоревшей электромагнитной катушке.

Привести к неисправности соленоидного клапана нормально-закрытого может даже банальный засор отверстия.

Осмотр внутренних элементов водяного клапана должен осуществляться только при полностью опорожненной системе. Самостоятельное выполнение сложного ремонта не рекомендуется.

Источник: http://santehnikportal.ru/vodosnabzhenie/elektromagnitnyj-klapan.html

Сферы применения

Автоматический водопроводный затвор представляет собой достаточно полезное устройство, которое используется в самых различных сферах. Этот агрегат успешно используют в различных отраслях домашнего и народного хозяйства, а кроме того в различных производственных отраслях. Множество воздуховодов и водопроводов разной степени сложности конструкции успешно используют данное изделие в своей работе.

Оборудование с соленоидным приводом наиболее популярно в конструкциях, где большая часть приборов работают по принципу автоматического управления. Главным образом выбор области применения определяется, исходя от материала, из которого изготовлен вентиль. Подобные устройства можно встретить в стиральных машинах, системах канализации, оросительных системах, для контроля систем гидравлики , системах отопления и многих других.

Наибольшую популярность он получил в:

Кроме того, электромагнитные модели применяются для регулировки и контроля транспортировки различных агрессивных сред на производствах. Устройства, использующиеся на производстве, могут быть довольно большого диаметра. Категорически воспрещается использования моделей из латуни при работе с агрессивными веществами, такими как, например, дизельное топливо или кислота.

Виды автоматического водопроводного затвора

Соленоидный клапан (его виды) бывают двух категорий, главным отличием которых является их принцип работы включения и выключения механизма:

  • прямого действия;
  • пилотного действия.

Кроме этого они бывают нескольких основных видов, у которых есть свои функциональные особенности. Устройства бывают:

  • нормально открытыми (или нормально закрытый). В том случае, если на катушку не подается напряжение данное устройство остается в открытом (если это нормально открытый), и таким образом не препятствует движению потока. В случае с нормально закрытым клапаном все наоборот;
  • бистабильными. Как только поступает напряжение, рабочие положения переключаются.

По виду катушек устройства делятся на:

  • постоянного тока – катушка у устройств данного типа имеет малую силу электромагнитного поля;
  • переменного тока – у данных устройств катушки обладают достаточно мощным электромагнитным полем.

Помимо того агрегаты подразделяются по типу работы:

У одноходовых всего один патрубок и они не могут совместить в себе разные потоки жидкостей. Двухходовые обладают двумя патрубками (входным и выходным). Принцип работы одноходового и двухходового устройства действует на методе функционирования шара или конуса, который используется для закрытия.

Трехходовые соленоидные клапаны для воды в своей конструкции имеют целых три патрубка и могут работать на основе смешения потоков жидкости. Кроме того, устройства данного типа могут контролировать и регулировать температуру с применением смешивания потоков воды. Существуют также взрывозащищенные модели, используемые в работе с взрывоопасными средами. Данные клапаны делаются и огнеупорных и прочных материалов. Есть также вакуумные клапаны.

По типу соединения с трубопроводом делятся на:

  • фланцевые клапаны;
  • резьбовые клапаны.

Полезная информация! Есть особый тип устройств называемый отсечным. Данный тип устройств мгновенно могут отключать трубопровод либо закупоривать одну из труб во время аварии.

Регулирующую и запорную арматуру необходимо выбирать и монтировать, только опираясь на расчеты произведенные ранее. Использовать тот или другой вид клапана (нормально закрытый, двухходовой, прямого действия и т.д.) необходимо в зависимости от типа трубопровода и от того, какой тип среды по нему транспортируется.

Конструкция и назначение пилотируемого клапана

Газовый отсечной пилотный клапан SCE238A002 (200 бар), Немен, VIKING, SPOOL, JOUCOMATIC, ЭВЕЛЕН, SMART TORK, состоит из двух основных частей: пропускного устройства и клапана прямого действия. Пропускной механизм преобразует электрическую энергию в механическую, которая, в свою очередь, открывает или закрывает деталь. В клапане прямого действия осуществляется управление потоком жидкости или газа.

Фото — Электромагнитный клапан

Электромагнитные клапаны могут использовать металлические пломбы или резиновые уплотнители, также его легко контролировать. Пружина используется для хранения клапана нормально разомкнутым или сомкнутым, в то время, когда он не используется.

Вода под давлением поступает в камеру. Входное отверстие представляет собой эластичную мембрану, а над ней расположена пружина, толкающая её вниз. Диафрагма имеет отверстие, проходящее через центр, оно позволяет контролировать количество воды, зачастую пропускается очень малая часть. Эта вода заполняет полости на другой стороне диафрагмы, так что давление одинаково по обе стороны клапана.

После того, как диафрагма закрывается клапаном, давление на выходе дна уменьшается, и большее давление держит клапан закрытым. Таким образом, пружина не имеет отношения к закрытию или открытию клапана.

Если ток проходит через мембранный соленоид, вода в камере вытекает через прямой проход быстрее, чем пополняется камера. Входящее давление поднимает диафрагму.

Когда соленоид снова выключается, проход закрыт пружиной, нужно очень мало сил, чтобы толкнуть диафрагму вниз, главный клапан снова закрывается. На практике часто отсутствует отдельная пружина; эластомера диафрагмы адаптирована так, что работает, как собственный источник, в основном в закрытой форме.

Фото — Соленоидные клапаны Sirai

Из объяснения видно, что этот тип клапана зависит от перепада давления между входом и выходом, так как для его работы давление на входе должно быть всегда больше, чем давление на выходе. Если давление на выходе, по любой причине, выше входного, клапан слишком быстро откроется, чтобы этого не допустить разница размеров должна быть не больше половины дюйма.

Для усиления давления часто используется пластиковый уплотнитель, который закрепляется в районе входящего отверстия.

Способ подключения у каждого прибора немного отличается, поэтому очень рекомендуем при покупке прочитать сертификат, проверить паспорт определенной модели. Инструкция подробно описывает монтаж каждого отдельного клапана.

Советы по выбору

Клапаны используют в самых разнообразных средах, которые имеют свои индивидуальные показатели температуры и давления. Выбор типа устройства должен исходить из характеристик среды, в противном случае устройство может долго не прослужить.

Есть несколько ключевых характеристик, на которые необходимо обращать внимание при выборе электромагнитного клапана. Главным параметром является диаметр входного и выходного отверстия.

Ассортимент электромагнитных устройств довольно велик. Они обладают различными отличительными особенностями в конструкции. Но обычно это не сильно влияет на рабочие параметры. Наиболее популярными можно назвать однодюймовые электромагнитные устройства, у которых пропускной показатель достигает 40 л/мин.

Важно! Перед покупкой клапана необходимо особое внимание уделить механическому регулятору, встроенному в устройство. У него может быть несколько режимов. Чем больше их количество, тем лучше будет контролироваться система.

В том случае, когда требуется клапан с как можно более высокой пропускной способностью, можно приобрести устройство серии SVR. При нормально закрытом положении клапан этой серии может обладать показателями пропуска жидкости до 100л/мин. Цены на клапана различаются по их качественным характеристикам.

Преимущества использования электромагнитных устройств

Главным преимуществом электромагнитного клапана на воду является то, что он позволяет быстро регулировать поток транспортируемой среды в системе. Для выполнения своих функций устройству необходимо всего лишь 2-3 секунды. Из-за этого соленоидная модель представляет собой достаточно важное устройство в системах водоснабжения квартир и частных домов.

Оно также дает возможность регулировать температуру регуляцией потока теплоносителя. Электромагнитное устройство позволяет плавно распределять температуру в системе отопления, благодаря чему предотвращает ее загрязнение. А это напрямую позволяет продлить срок службы всей отопительной системы.

Из-за того что устройство в своей конструкции не имеет быстроизнашивающихся механических деталей, соленоидные модели являются более надежными. Такое устройство может быть смонтировано в системах с самыми различными показателями давления, так как данная характеристика не влияет на его работу.

Именно из-за подобных характеристик электромагнитные модели занимают доминирующие позиции среди запорной арматуры на рынке.

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.

Источник: http://sovet-ingenera.com/vodosnab/v-drugoe/solenoidnyj-elektromagnitnyj-klapan.html

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
МечтаДачника