Соленоидный клапан нормально закрытый принцип действия какой купить

Принцип действия пилотного электромагнитного клапана

Клапан нормально закрытый

В статичном положении напряжение на катушке отсутствует – электро клапан закрыт. Запорный орган (мембрана или поршень, в зависимости от типа клапана) герметично прижат, силой действия пружины и давления рабочей среды к седлу уплотнительной поверхности. Пилотный канал закрыт подпружиненным плунжером.

Для открытия клапана напряжение подается на катушку. Плунжер, под воздействием магнитного поля поднимается и открывает пилотный канал. Так как диаметр пилотного канала больше перепускного, давление в верхней полости клапана (над мембраной) понижается. Под действием разницы давлений, мембрана или поршень поднимается вверх и клапан открывается. Клапан останется в открытом положении, пока катушка находится под напряжением.

Клапан нормально открытый

Принцип действия нормально открытого клапана наоборот – в статичном положении клапан находится в открытом положении, а при подаче напряжения на катушку клапан закрывается. Для удержания нормально открытого клапана в закрытом состоянии, напряжение необходимо подавать на катушку долговременно.

Для правильной работы любых клапанов пилотного действия необходим минимальный перепад давления, ΔP – разница давлений на входе и на выходе клапана. Пилотные клапаны назвают клапанами непрямого действия, т.к. кроме подачи напряжения, необходимо выполнение условия по перепаду давления. Подходит в большинстве случаев, для эксплуатации в системах водоснабжения, отопления, системах ГВС, системах пневмоуправления и др. – везде, где присутствует давление в трубопроводе.

У электромагнитного клапана прямого действия пилотный канал отсутствуют. Эластичная мембрана в центре имеет жесткое металлическое кольцо и через пружину соединена с плунжером. При открытии клапана, под воздействием магнитного поля катушки, плунжер поднимается вверх и снимает усилие с мембраны, которая моментально поднимается и открывает клапан.

Для клапана электромагнитного прямого действия, минимальный перепад давления на клапане не требуется, ΔPmin=0 бар. Клапаны прямого действия, могут работать как в системах с давлением в трубопроводе, так и на сливных емкостях, накопительных ресиверах и в других местах, где давление минимально или отсутствует.

Бистабильный клапан имеет два устойчивых положения: «Открыто» и «Закрыто». Переключение между ними осуществляется последовательно, подачей короткого импульса на катушку клапана. Особенностью управления является необходимость подачи импульсов переменной полярности, поэтому бистабильные клапаны работают только от источников постоянного тока.

Клапан электромагнитный соленоидный (англ. solenoid valve) – это функциональная и надежная трубопроводная арматура. Ресурс работы специальных электромагнитных катушек составляет до 1 миллиона включений. Время, необходимое для срабатывания мембранного магнитного клапана в среднем составляет от 30 до 500 миллисекунд, в зависимости от диаметра, давления и исполнения.

Соленоидный клапан

Запорный элемент электромеханического действия, выполняющий функцию дистанционного автоматического контроля направлений движения жидкой и газообразной рабочей среды внутри трубопровода. С помощью электромагнитной катушки происходит дозированная подача необходимых объемов потока в определенный момент времени.

Широко применяется на бытовом уровне и в крупных промышленных конструкциях в широком диапазоне рабочих температур.

В трубопроводах жилищно-коммунального хозяйства клапан выполняет регулирование среды внутри водопроводной или канализационных систем, центрального отопления.

Используется на технологических линиях химических и нефтеперерабатывающих предприятиях, фильтрационных гидропроводах. Применим в сельском хозяйстве: поливочных конструкциях, системах дозирования и смешения.

Для производства электромагнитных клапанов используются материалы, соответствующие требованиям ГОСТ и международным стандартам. Электромагнитный клапан состоит из нескольких основных элементов:

• Корпус. Может изготавливаться из нержавеющей стали, чугуна, коррозионностойкой латуни, химических полимеров.
• Индукционная катушка с сердечником (соленоид). Располагается в герметичном корпусе, обмотка выполнена из высокопрочной технической меди.
• Уплотнитель. Для обеспечения максимальной герметичности используется полимер политетрафторэтилен (тефлон), термостойкая резина, силикон, каучук, фторопласт.
• Функциональные элементы: плунжер, пружина, шток из нержавеющей маркированной стали.  

Принцип работы электромагнитного клапана основан на работе элемента управления — электромагнитной катушки. При отсутствии постоянного или переменного тока под механическим давлением пружины, мембрана (поршень) клапана расположены в седле устройства.

При подаче электрического напряжения различной мощности к клеммам соленоида, сердечник вовлекается внутрь катушки, обеспечивая открытие или закрытие протокового отверстия. Обесточивание соленоида приводит к закрытию створок.

Конструктивные особенности устройства соленоидного клапана могут меняться, в зависимости от его типа.

Электромагнитные клапаны распределены на несколько категорий.

По типу рабочего положения выделяют:

• Нормально-открытые клапаны. По умолчанию, затворный элемент находится в открытом положении и не создает препятствий движению потоков.

• Нормально-закрытые клапаны. Отсутствие напряжения на катушке характеризуется закрытой позицией затвора.

• Бистабильные клапаны. Способны переключаться в открытое или закрытое положение под воздействием электрического импульса.

По принципу действия электромагнитные клапаны разделяют на:

• Клапан прямого действия. смена положений затворного компонента осуществляется под воздействием движения сердечника, при подаче электронапряжения.

• Клапан непрямого действия. Воздействие энергии рабочей среды приводит к открытию и закрытию условного прохода. Управляется дистанционно, под действием пилотного клапана, срабатывающего при подаче электрического тока к катушке.

• Бистабильные клапаны. Регулирование затвора осуществляется по принципу поднятия мембраны соленоидного клапана.

По типу присоединения к трубопроводу:

• Муфтовые. Монтаж производится при помощи внутренней трубной резьбы цилиндрической формы, с различным диаметром условного прохода и резьбовым шагом. Условное обозначение диаметра соленоидного клапана указывается в техническом паспорте изделия.
• Фланцевые. Присоединение к трубопроводу с помощью парных фланцев с отверстиями для болтов и шпилек. Применяется в трубопроводах крупного диаметра. При монтаже используется уплотнительное кольцо или прокладка из паронита.

По типу уплотнительной мембраны:

• Мембрана FKM (фтористый каучук). Стандартное уплотнение, применяется для большинства неагрессивных рабочих сред.
• Мембрана NBR (бутадиен-нитрильный каучук). Используется в средах продуктов нефтепереработки: бензин, масла, керосин, диз.топливо.
• Мембрана EPDM (этилен-пропиленовый каучук). Характеризуется повышенной устойчивостью к температурам, работает в среде химических растворов и соединений: щелочей, спиртов, гликолей, кетона, воды и др.

Любые монтажные работы с клапаном проводятся при отсутствии рабочей среды в системе и обесточивании электрической цепи. Перед началом работ следует очистить трубопровод от механических частиц и взвесей.

Как подключить электромагнитный клапан соленоидный. Подключение электромагнитных клапанов в системе производится в горизонтальном положении, катушкой вверх.

• Для правильной работы устройства направление движения среды должно соответствовать указательной стрелке на корпусе.
• Установка электромагнитного клапана производится в месте, доступном для последующего ремонта или обслуживания.
• Запрещена установка клапана в местах с высокими показателями конденсации или вибрации, участках с возможным обледенением трубы, вблизи течей и порывов.
• Установка дополнительных сетчатых фильтров подходящего типоразмера защитит клапан от попадания загрязнений, и, как следствие, снижения его гидравлических характеристик.

• Автоматический тип работы
• Высокое быстродействие
• Возможность удаленного управления
• Компактность (малые габаритные и весовые показатели)
• Длительный срок эксплуатации
• Простота монтажа и обслуживания

Причины поломок и методы устранения

Правильная эксплуатация и соблюдение технических параметров, указанных в паспорте изделия обеспечат надежную и длительную работу устройства. В некоторых случаях преждевременные неисправности электромагнитного клапана возможны по нескольким причинам.

• Снижение герметичности изделия может быть вызвано попаданием механических частиц на седло устройства. Рекомендуется демонтаж и чистка устройства с последующей установкой в системе сетчатого фильтра до клапана.
• Выход из строя индукционной катушки может быть обусловлен неправильной мощностью напряжения, подаваемого к клеммам или превышением граничных параметров температуры и давления внутри трубопровода. Следует провести демонтаж устройства и заменить катушку. Попадание влаги на катушку может вызвать короткое замыкание и поломку устройства.
• Неполное открытие/закрытие клапана может стать следствием загрязнения управляющего отверстия, дефектами мембраны или прокладки, остаточным напряжением на соленоиде и др.

Ремонт электромагнитного клапана должен производиться квалифицированным специалистом, имеющим допуск к работе с электрическими сетями.

Производство соленоидных клапанов осуществляется на специализированных заводах трубной арматуры, расположенные практически в каждой стране Европы. Одни из ведущим мировым производителем электромагнитных клапанов являются SMART HYDRODYNAMIC SYSTEMS.

Напряжения питания:

• Переменный ток, AC: 24В, 110В, 220В;
• Постоянный ток, DC: 12В, 24В;
• Допуск по напряжению: ± 10%.
• Класс защиты: IP65.

Общая информация

Соленоидный или электромагнитный газовый или водяной клапан представляет собой устройство электромеханического типа, которое используется при контроле потока газа или жидкости в приборах мощностью до v-308. Для управления понадобится бесперебойный источник электроэнергии, который проходит через катушку.

При поступлении тока происходит образование магнитного поля, которое заставляет двигаться поршень, расположенный внутри катушки. Исходя из конструктивных особенностей, устройство либо перекроет пропускной кран, или же откроется при поступлении в систему тока. После того, как в катушку перестанет поступать ток, клапан вернется в свое первоначальное положение.

Бывают такие механизмы:

1. двухходовые;
2. трехходовые;
3. многоходовые;
4. пневматические клапана;
5. гидравлические клапана;
6. вакуумный клапан;
7. непрямого действия;
8. прямого действия.

При помощи электрических клапанов происходит закрытие или открытие отверстия, находящегося внутри клапана. В запорных устройствах эти функции выполняются при помощи поршня. При использовании приборов высокого давления, понадобятся вспомогательные поршни, уплотнители и другие дополнительные комплектующие, которые будут контролировать отверстие.

Этот тип клапанов относится к категории эффективных устройств запорного типа, которые позволяют проводить регулировку и используются при необходимости для дистанционного и оперативного управления потоками разной рабочей среды. Среди электромагнитных приспособлений пользуется повышенным спросом. При их сборке используется электромагнит, внутри которого находятся неподвижные элементы, которые именуются соленоидами.

Основными элементами считаются:

1. диск или поршень, который позволяет производить контроль над рабочей средой;
2. сердечник и электромагнитная катушка;
3. корпус.
4. Для изготовления может использоваться такой материал:
5. пластик;
6. латунь;
7. нержавеющая сталь.
8. Для изготовления вспомогательных комплектующих применяется:
9. резина;
10. каучук;
11. фторпласт;
12. силикон.

Клапан соленоидный по принципу работы схож с обычным запорным механизмом. Однако, имеется и ряд существенных отличий. При помощи электронапряжения, которое подается на катушку, производится закрытие или открытие.

В этом случае никаких физических усилий не понадобится. При помощи подобного прибора можно осуществлять удаленное управление и подавать определенное количество газа или жидкости в определенный промежуток времени.

Сфера их использования широка.

В статистическом положении катушка будет полностью обесточена, а он будет находиться в закрытом положении (может быть и открытым, однако это будет зависеть от выбранной модели изделия).

Мембрана или пружина будут прижиматься к седлу клапана. В момент поступления напряжения к катушке мембрана и поршень будут прижиматься к седлу. При поступлении напряжения на катушку, проход откроется.

Магнитное поле будет оказывать воздействие на плунжер.

Принцип работы

Устройство предназначено для пропускания потоков с горячей и холодной водой в специальном оборудовании, в котором управление производится в автоматическом режиме. Клапан состоит из мембраны с жестким центром, пружинистого сердечника, соленоидной катушки, крышки и корпуса.

По центру мембраны будет расположено небольшое отверстие, которое накрывается сердечником. Отверстие имеется в преферийной его части. Если устройство находится в закрытом положении, то давление на входном отверстии будет равное тому, которое находится в надмембранной полости.

Жесткий центр будет прижиматься к седлу силой, которая приравнивается к показателю давления, оказываемого на площадь самого седла. Под действием давления мембрана будет подниматься, что приводит к открытию клапана. Сердечник перекроет отверстие в тот момент, когда катушка будет обесточена.

1. С проходным отверстием – в нем устанавливается поршень или диск, для перекрытия или открытия потока. Открытие и закрытие потока осуществляется посредством магнитного сердечника, который будет втягиваться в соленоид в тот момент, когда на него будет подаваться электропитание.
2. Соленоид оснащенный поршнем.

Клапаны прямого действия имеют сердечник, который соединен с диском посредством механического способа. Он отвечает за открытие или закрытие отверстия (проходного) при выключении или включении соленоида. На работу клапана такой показатель, как давление, влиять не будет, как и скорость рабочего потока.

Клапан способен функционировать при любом давлении. При использовании клапанов непрямого действия речь идет об устройствах, оснащенных меньшим отверстием, и для работы использует рабочее давление внутри системы. В момент, когда напряжение будет подано на соленоид, отверстия будут открываться, что приведет к сбросу давления с поршня (мембраны) на выходное отверстие.

Поднимать поршень будет давление рабочей среды, как и диафрагму с седла клапана, приводя к его открытию.

В том случае, если соленоид не будет подключен к питанию, то пилотное отверстие будет находиться в закрытом состоянии, а имеющееся давление в трубопроводе будет прикладываться к мембране или поршню (на верхнюю часть), что делает закрытие максимально герметичным.

Для того, чтобы оставаться в открытом положении, понадобится минимальный перепад в рабочем давлении при использовании плавающего поршня или мембраны.

Нормально закрытые	При подаче напряжения клапан открывается, а без таковой останется в закрытом положении
Нормально открытые	Без электроэнергии останется открытым, а при подаче таковой закроется.

Также напряжение может подаваться в импульсно или на протяжении долгого времени, в зависимости от сферы применения устройства.

К преимуществам клапанов этого вида следует отнести возможность использования во многих сферах деятельности и осуществлять быструю регулировку транспортируемого потока в системе водоснабжения или газоснабжения. Для того, чтобы устройство в полной мере выполняло возложенные на него задачи, понадобится не более нескольких секунд.

Во многом благодаря этому фактору, устройство является практически незаменимым комплектующим при водоснабжении частных домов и квартир. Управление температурным режимом происходит посредством регуляции подачи воды.

Изделия позволят максимально эффективно распределить температуру по всей системе, что позволяет избежать возможного загрязнения. Этот показатель влияет и на эксплуатационный срок изделия. На рынке современных запорных элементов соленоидные клапаны остаются лидерами по продажам среди других запорных устройств.

Благодаря полному отсутствию каких-либо механических деталей, которые имеют свойство быстро приходить в негодность, соленоидные агрегаты принято считать более надежными. Показатель давления в устанавливаемых системах может быть разным, но и параметр этот на его функциональных особенностях не отражается.

Все разновидности электромагнитных клапанов можно условно разделить на несколько категорий, которые будут отличаться между собой по используемому для включения и выключения механизму и принципу его действия: пилотного и прямого.

Основных видов также выделено несколько, которые отличаются между собой по базовым функциональным особенностям:

1. Бистабильные. Рабочие положения меняются в момент поступления электрического тока на катушки. Если напряжение в катушке отсутствует, то отверстие будет закрыто. При поступлении электрической энергии проход откроется. Принцип работы нормально открытого клапана прямо противоположный.
2. Нормально открытыми или закрытыми.

Виды катушек:

1. Переменного тока. Мощность электромагнитного поля у такого устройства огромная.
2. Постоянного тока. Мощность электромагнитного поля небольшая, но стабильная.

В зависимости от характера действия различают:

1. трехходовой;
2. двухходовой;
3. одноходовой.

Также следует упомянуть и об отдельном виде оборудования – отсечном. Такие модели выполняют функцию моментального действия или закупорки трубопроводов в момент наступления аварийной ситуации.

Одноходовые модели оснащены патрубком, и не способны совмещать одновременно несколько типов жидкостей.

Принцип работы двухходового и одноходового устройства заключается в использовании шара или конуса, для закрытия прохода. У трехходовых моделей патрубков три, и при работе они последовательно смешивают потоки жидкостей.

Трехходовые экземпляры способны осуществлять контроль за температурным режимом посредством смешивания потоков.

Назначение и применение электромагнитных клапанов

Электромагнитный клапан является достаточно полезным устройством и применяется в различных сферах. В основном область применения определяют, ориентируясь на материал, из которого изготовлен вентиль. Такие изделия используются в стиральных машинках, канализационных системах, в поливочных конструкциях, для контроля гидравлических систем, в отопительных системах и т. д.

Помимо этого, соленоидные модели используют для контроля и регуляции транспортировки разнообразных агрессивных сред на производствах. Производственные устройства могут иметь огромный диаметр. Категорически запрещается применять изделия из латуни в агрессивных средах, таких как: кислота, дизельное топливо.

Электромагнитный клапан выполняет роль регулирующего и запорного устройства в дистанционном управлении транспортировкой потоков жидкостей, воздуха, газа и других носителей. При этом процесс его использования может быть как ручным, так и полностью автоматизированным.

Наибольшую популярность получил соленоидный клапан Esbe, имеющий в качестве основного устройства соленоидный вентиль. Клапан соленоид состоит из электрических магнитов, которые в народе еще называют соленоидами. По своему устройству электромагнитный клапан напоминает обыкновенный запорный, но в данном случае управление положением рабочего органа происходит без применения физических усилий. Катушка принимает на себя электрическое напряжение, тем самым приводя в работу соленоидный вентиль и всю систему.

Электромагнитный клапан работает как в сложных технологических процессах на производстве, или же в коммунальных предприятиях, так и в быту. Используя такое устройство, мы можем самостоятельно регулировать объемы подачи воздуха или жидкости в конкретный момент времени. Вакуумный клапан же может работать в системах разреженного воздуха.

В зависимости от условий, где применяется электромагнитный клапан, корпус может изготавливаться обычный и взрывозащищенный. Такое устройство используется преимущественно на точках нефте- и газодобычи, а также на автомобильных заправках и складах топлива.

Водяные клапаны применяются для автоматизации систем очистки воды. Кроме этого, электромагнитный водопроводный клапан нашел свое применение в поддержании уровня воды в водных резервуарах.

Преимущества электромагнитных клапанов для воды

Основное преимущество электромагнитного клапана на воду заключается в том, что его использование позволяет осуществлять быструю регуляцию транспортируемой среды в системе водоснабжения или любой другой. Для того, чтобы изделие выполнило свою функцию, достаточно 2–3 секунд. Благодаря этому, соленоидная модель является незаменимым устройством в системах водоснабжения квартир и частных домов. Она позволит управлять температурой в системе за счёт регуляции подачи воды.

Электромагнитное изделие позволяет равномерно распределить температуру в системе и это предотвращает её загрязнение. Это влияет на продление срока службы всей отопительной конструкции. Благодаря этим характеристикам, соленоидные модели занимают лидирующие позиции на рынке запорной арматуры.

Из-за отсутствия в конструкции механических деталей, которые быстро изнашиваются и выходят из строя, соленоидное устройство считается более надёжным. Оно может быть установлено в системах с разными показателями давления, потому что этот параметр не влияет на его работу.

По типу соединения с трубопроводом бывают:

• фланцевые клапаны;
• резьбовые клапаны.

При установке и использовании электромагнитных клапанов нужно помнить о таких важных моментах:

1. Перед началом установки своими руками соленоидного устройства для воды, рекомендуется провести подготовительные работы. В них входит зачистка труб и их разметка.
2. Место для монтажа клапана должно быть на видном месте, чтобы к нему был свободный доступ. Компактные размеры соленоидных клапанов упрощают эту задачу.
3. Категорически возбраняется производить установку устройства, если электромагнитная катушка будет выполнять функции рычага.
4. Монтаж и демонтаж устройства проводят в обесточенном состоянии.
5. Желательно, чтобы система водоснабжения была оснащена грязевым фильтром. Это предотвратит забивку изделия инородными частицами.
6. Электромагнитный клапан не должен подвергаться нагрузкам от веса труб.
7. На поверхности клапана имеются специальные стрелки, которые указывают направление движения среды. Установка производится по ним.
8. Если монтаж производится на открытой местности, то следует защитить устройство специальными изоляционными материалами.
9. Для уплотнителя соединения клапана и трубы рекомендуют использовать ФУМ-ленту.
10. Подключение устройства к электросети производится с помощью кабеля. Он должен быть гибким и меть сечение жил не менее 1 мм.

Запорную и регулирующую арматуру следует выбирать и устанавливать согласно произведенным заранее расчетам. Применять тот или иной вид клапана нужно в зависимости от типа трубопровода и транспортируемой по нему среды.

EPDM – Этилен-пропилен-диен-каучук. Недорогой, химически и износостойкий эластичный полимер. Высокая устойчивость к старению и атмосферным воздействиям. Устойчив к кислотам, щелочам, окислителям, соленым растворам, воде, пару низкого давления, нейтральным газам. Неустойчив к бензину, бензолу и углеводородами. Температура применения −40… 140 °С.

NBR – Нитрил-бутадиен-каучук. Распространенный и недорогой эластичный полимер, нейтральный к воздействию бензина, минерального масла, дизельного топлива, растворов щелочей, неорганических кислот, пропана, бутана и воды. Температурный диапазон −30… 100 °С. Разрушается бензолом, окислителями и ультрафиолетом.

FKM – Фторкаучук. Термостойкий и эластичный синтетический полимер. Высокая стойкость к старению, озону и ультрафиолету. Химически устойчивый для кислотных и щелочных сред, нефтепродуктов, для топлива и углеводородов. Применяется для спиртов, воды, воздуха и пара низкого давления при температуре −30… 150 °С. Разрушается эфирами, органическими кислотами.

PTFE – Политетрафторэтилен. Фторполимер, один из самых химически стойких полимерных материалов. Применяется в химической промышленности для кислот и их смесей высокой концентрации, щелочей, растворителей. Устойчив к бензолу, окислителям, маслам и топливам. Используется для агрессивных газов, углеводородов, воздуха, воды и пара. Температурный диапазон −50… 200 °С. Разрушается трифторидом хлора и жидкими щелочными металлами.

TEFLON – Политетрафторэтилен. Запатентованное название фторполимера, на основе PTFE с улучшенными эксплуатационными характеристиками. Рабочая температура применения в диапазоне −50… 250 °С.

Виды и характеристики электромагнитных клапанов

Электромагнитный клапан (его виды) можно разделить на две основные категории, которые отличаются по принципу работы механизма включения и выключения:

• прямого действия.
• пилотного действия.

Помимо этого, они делятся на несколько основных видов, которые обладают функциональными особенностями.  Устройства могут быть:

• нормально закрытыми (открытыми). В случае, если отсутствует подача напряжения на катушку, она будет постоянно располагаться в закрытом положении. При поступлении напряжения она открывает устройство. Нормально открытый клапан действует наоборот — без напряжения он не препятствует движению среды;
• бистабильными. При поступлении напряжения происходит переключение рабочих положений.

По виду катушек устройства подразделяют на:

• постоянного тока — катушка у таких устройств отличается небольшой силой электромагнитного поля.
• переменного тока — сила электромагнитного поля такой катушки достаточно велика.

Помимо этого, агрегат, в зависимости от характера функционирования, делят на:

• одноходовой;
• двухходовой;
• трехходовой.

Одноходовые имеют один патрубок и не совмещают в себе разные потоки жидкости. Двухходовые имеют два патрубка (входной и выходной). Принцип действия одноходового и двухходового устройств основан на функционировании конуса или шара, применяемого для закрытия.

Трёхходовые электромагнитные клапаны для воды – имеют три патрубка и осуществляют функционирование путём смешения потоков жидкости. Также трёхходовые электромагнитные клапаны могут осуществлять контроль и регуляцию температур за счёт смешения потоков воды. Кроме того, бывают взрывозащищенные модели, которые применяются во взрывоопасных средах. Такие клапаны изготавливаются из прочных, огнеупорных материалов. Бывают также вакуумные клапаны.

Электромагнитная или индукционная катушка осуществляет преобразование электроэнергии в поступательное движение. Чаще всего встречаются катушки с медной обмоткой на цилиндре. Цилиндр включает в себя магнитный плунжер. При подаче импульса на катушку возникает магнитное поле. В результате действия магнитного поля середник втягивается в катушку.