Соленоидные клапаны

Соленодидный клапан - это специальная арматура, которая используется для управления потоками жидкости, воздуха, пара, а также жидких, газообразных сред. Такое устройство находит широкое применение в современной отрасли. Нередки случаи, когда такую конструкцию называют электромагнитной. Клапан с электромагнитным приводом часто используется для обустройства трубопроводных систем, аппаратов, управление которыми осуществляется автоматическим путем. Такие изделия полезны при ручном управлении системой. Далее поговорим об особенностях соленоидного клапана, его характеристиках, сфере использования и других особенностях.

Изготовление, назначение устройства

Соленоидные электромагнитные клапаны предназначены для использования в качестве запорного и регулирующего устройства. При помощи такой арматуры можно осуществлять оперативное дистанционное управление потоками пара, жидкости, воздуха в любой трубопроводной системе. Для изготовления таких агрегатов используются электрические магниты, имеющие неподвижные части, которые принято называть соленоидами. Именно по этой причине устройство получило название соленоидный клапан.

Устройства с электромагнитным приводом состоит из катушки с сердечником, корпуса, а также из поршня, который регулирует поток рабочей среды. Для создания корпуса клапана применяется специальный пластик, а также латунь, нержавеющая сталь. Масло-, термостойкая резина, силикон, каучук в большинстве случаев используется для производства уплотнителей, мембран, а также прокладок, предназначенных для оснащения корпуса электромагнитного клапана.

Что касается конструкционных особенностей, соленоидные клапаны имеют практически такое же устройство, как у классического запорного клапана. Однако управление агрегатом - его открытие, закрытие выполняется довольно просто, без приложения чрезмерных усилий. Чтобы переместить клапан, достаточно подать напряжение на электромагнитную катушку. Такие устройства находят применение в технологических процессах, а также в быту.

Использование соленоидного клапана позволяет осуществлять дистанционную подачу необходимого объема жидкости, пара или газа в нужный момент времени. Например, такой агрегат будет полезен для оперативной подачи воды в поливную систему. Также с его помощью можно регулировать хозяйственные отопительные процессы.

Принцип работы электромагнитного клапана

Принцип работы такой арматуры довольно прост, он заключается в следующем. Когда клапан закрыт, а катушка является обесточенной, поршень и мембрана клапана за счет механического действия пружины находится в тесном контакте с седлом клапана. В процессе подачи электрического напряжения на катушку клапан с электромагнитным приводом начинает постепенно открываться. Это происходит посредством воздействия магнитного поля, которое создается в катушке клапана.

В процессе выбора соленоидного клапана рекомендуется учитывать его конструктивные особенности, технические характеристики. Важно помнить о том, что не все конструкции допускают движение рабочей среды в любую из сторон. Некоторые модели предназначаются только для работы в одном направлении. В случае несоблюдения такого условия клапаны утрачивают собственную работоспособность частично, а в некоторых случаях - полностью.

Виды конструкций

Соленоидный клапан представлен в широком ассортименте. Конструкции различают по следующим признакам:

  • по способу действия (клапаны прямого и косвенного действия);
  • по способу закрытия (нормально открытий, нормально закрытый);
  • по типу напряжения электропитания.

 

Электромагнитные устройства прямого действия - популярная регулирующая арматура. В этом случае процесс открытия, закрытия рабочего клапана осуществляется под воздействием движения сердечника при поступлении напряжения на катушку.

В устройствах косвенного действия закрытие, открытие основного клапана осуществляется под воздействием энергии рабочей среды. В этом случае на него воздействует пилотный клапан, который срабатывает при запитывании катушки.

Что касается способа закрытия, клапан нормально открытый (НО) находится в открытом положении, когда отсутствует подача электропитания в катушку. Когда электропитание поступает в катушку, положение закрыто. Нормально закрытый клапан находится в закрытом положении, если отсутствует подача электропитания в катушку. При поступлении электрического питания положение изменяется - клапан открывается.

Напряжение электрического питания, при котором клапан способен функционировать, является различным. Данный показатель может составлять от 12 до 380 В.

Элементы, из которых состоит конструкция

Соленоидный клапан состоит из следующих элементов:

  • соленоидной катушки;
  • якоря катушки;
  • закрывающей пружины;
  • тарелки электромагнитного клапана;
  • пилотного отверстия, мембранного усилителя.

 

Помимо этого, к числу важнейших конструктивных элементов изделия можно отнести принудительную систему открытия клапана, оснащенную крепкой пружиной.

Конструктивные особенности, классификация клапанов

По типу клапаны разделяются на открытые и закрытые. В открытых моделях при обесточенной катушке проход открыт, для клапанов закрытого типа в таком случае проход автоматически закрывается. Современные производители предлагают покупателям удобные конструкции электромагнитных клапанов, которые при необходимости могут настраиваться на определенный режим работы (в зависимости от надобности) - открытые, закрытые.

В зависимости от импульса, подаваемого на катушку, по исполнению соленоидные клапаны могут быть импульсными и стабильным. Эти модели при необходимости могут переключаться с открытого на закрытое положение и наоборот. В зависимости от систем, в которых устанавливают клапаны, они способны работать с паром, воздухом, бензином и другими видами топлива.

В зависимости от помещения, где используются клапаны, они могут изготавливаться в обычном, а также во взрывоопасном исполнении. Последний тип конструкций находит применение в различных отраслях, а именно: на складах топлива, заправочных автомобильных станциях, системах нефтегазодобычи, а также в других взрывопожароопасных объектах народного хозяйства.

Управление клапанами соленоидного типа

Исходя из того, как именно осуществляется управление соленоидным клапаном, устройства можно разделить на электромагнитные модели, а также агрегаты с мембранным или поршневым усилением (в качестве рабочей силы выступает энергия рабочей среды).

Электромагнитный клапан соленодиного типа оказывает воздействие на шток золотника, который располагается в верхней части устройства. Что касается клапанов с "усилением", они используют перепады давления рабочей среды внутри трубопровода до, а также после устройства.

Клапаны прямого действия отличаются конструктивной простотой. По сравнению с электромагнитными, модели прямого действия функционируют с усилением, быстродействием. Такие устройства отличает высокое качество, надежность и простота эксплуатации. Электромагнитные клапаны оснащены основным золотником, который предназначается для перекрытия отверстия в седле корпуса. Управляющий золотник механически связан с сердечником электромагнитного привода. Под действием напряжения золотник открывает и автоматически закрывает проход для рабочей среды. Таким образом, пар, вода или топливо просто попадает в усилитель через разгрузочное отверстие. Примечательно, его диаметр немного меньше главного прохода клапана.

Чтобы перемещать шток клапана может использоваться специальный усилитель. Он функционирует на принципе соединения его рабочей полости с входной частью клапана путем использования управляющего золотника. Благодаря этому удастся снизить тяговое усилие на сердечник электромагнита. Для этого используется энергия рабочей среды. Для сброса давления с надбембранной плоскости предназначаются одно, а также несколько разгрузочных отверстий. В следствие этого происходит поднятие основного золотника, открытие основного прохода клапана.

Область применения соленоидных клапанов

Область эксплуатации этих агрегатов является достаточно широкой. Благодаря таким системам удастся дистанционно подавать нужное количество газа, воды или пара в необходимый момент времени. Можно выделить наиболее яркие примеры эксплуатации электромагнитных клапанов.

Полив

В быту соленоидный клапан часто используется для организации полива клумб, плантаций, оранжерей, огородов и других земляных участков. Благодаря таким устройства поливочный процесс удастся в полной мере автоматизировать. Для удобства эксплуатации к электромагнитному клапану можно подключить таймер. Таким образом, получится задавать время включения, отключения потока воды и любой другой рабочей среды. Преимущества использования электромагнитного клапана очевидны. Используя такой агрегат, тратить время на контроль процесса полива больше не придется. Всю работу за пользователя выполнит умное устройство.

Канализационные системы

Соленоидные клапаны могут использоваться для обустройства канализационных систем. С их помощью можно регулировать поступление воды к душевым, общественным туалетам. В этом случае также может использоваться удобный таймер. Он обеспечивает включение, отключение потока воды.

Оборудование всевозможных моечных систем

Электромагнитные устройства нашли широкое применение в различных моечных процессах. Например, такие агрегаты могут использоваться для постепенного слива воды при мойке транспортных средств. Помимо этого, устройства достаточно часто используют в промышленных, бытовых стиральных машинах.

Крупные кухни

В данной области соленоидные конструкции являются незаменимыми. С их помощью можно решать целый ряд всевозможных задач. Агрегаты часто применяют для обустройства хлебопекарного производства. Благодаря таким устройствам регулировка подачи воды к кофейным комбайнам, посудомоечным машинам может проводиться очень оперативно.

Системы дозирования

Функциональность таких клапанов были оценены специалистами, которые имеют дело с различными процессами смешивания. Используя соленоидный агрегат, к одному продукту удастся добавить воду или любую другую жидкость в необходимом объеме.

Отопительные системы

Как известно, вода, находящаяся в отопительных системах, со временем испаряется. Во избежание перебоев в системах отопления количество жидкости должно постоянно восполняться. Такой процесс удалось полностью автоматизировать. Благодаря электромагнитным клапанам появилась возможность упростить обслуживание отопительных систем.

Особенности подключения

Подключение клапана к электрической сети осуществляется при помощи штекера. Управление этим агрегатом осуществляется за счет подачи напряжения на соленоид. В зависимости от особенностей эксплуатации, напряжение питания может составлять:

  • при переменном токе (АС: 24, 110, 220 В);
  • при постоянном токе (DC: 12, 24 В).

 

Рабочее положение клапана напрямую зависит от исполнения агрегата. Если устройство установлено правильно, в соответствии с существующими правилами, в необходимый промежуток времени открывается через пульт управления и пропускает необходимый поток воды в трубопровод.

Ассортимент устройств

Изобилие моделей выпускаемых клапанов является достаточно обширным. Несмотря на богатство выбора, все конструкции отвечают основному требованию - обеспечить доступ воды в систему полива. Главный параметр, которые следует учитывать при выборе подходящего устройства - размер выходного и входного отверстий. Соленоидные устройства имеют множество конструктивных особенностей, которые не оказывают влияния на эксплуатационные качества механизма.

Практика свидетельствует о том, что наиболее востребованными являются 1-дюймовые клапаны, пропускная способность которых составляет до 50 литров в минуту. Такие конструкции могут устанавливаться на длинные трубопроводы, а также на короткие поливочные линии, системы с небольшим расходом потребляемой воды. Встроенный механический регулятор - важнейшее преимущество, которым отличается устройство. Благодаря ему удается достичь оптимального расхода воды. У пользователя появляется возможность точного регулирования радиуса полива с применением распылителя. В целях безопасности на клапан с входным отверстием более 1 дюйма рекомендуется устанавливать регулятор давления воды.