Устройство и принцип действия соленоидного клапана

 Клапан электромагнитный соленоидный состоит из следующих основных деталей: корпуса, крышки, мембраны или поршня, пружины, плунжера, штока и электромагнитной катушки. Присоединение к трубопроводу на резьбе или фланцевое. Для подключения к электрической сети используется штекер. Корпуса и крышки клапанов отливают из латуни, бронзы, нержавеющей стали или, под высоким давлением, из пластмасс – полипропилена, армированного эколона и др. Клапаны рассчитаны на разные рабочие среды, давления и температуры. Для плунжеров применяют специальные высокомагнитные материалы. Катушки клапанов выполнены в защищенном корпусе из специальной пластмассы. Обмотка катушек выполнена эмаль проводом из электротехнической меди. 


Рис. 1. Схема устройства соленоидного клапана:
Основные рабочие исполнения: «НЗ» - нормально закрытые; «НО» - нормально открытые.
Напряжения питания катушек: переменный ток, AC: 24В, 220В; постоянный ток, DC: 12В, 24В.
Класс защиты IP65.

 Мембраны и уплотнения:

 Мембраны изготовлены из эластичных полимерных материалов специальной конструкции и химического состава – EPDM, NBR, FKM, а уплотнения из PTFE или TEFLON. Также в конструкции клапанов используются новейшие составы силиконовых резин – VMQ и другие полимеры.

 Свойства материалов:

 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. Температурный диапазон -40… +140°C.

 NBR – Акрилонитрин-бутадиен-каучук. Распространенный эластичный полимер, нейтральный к воздействию бензина, минерального масла, дизельного топлива, растворов щелочей, неорганических кислот, пропана, бутана и горячей воды. Температурный диапазон -30… +100°C. Кратковременно до +130°C. 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 при температуре -30… +150°C. 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°C. Разрушается трифторидом хлора и жидкими щелочными металлами.

 TEFLON – Политетрафторэтилен. Запатентованное название фторполимера, на основе PTFE, но с измененным химическим составом, структурой и улучшенными эксплуатационными характеристиками. Рабочая температура применения в диапазоне -50… +250°C.

 Принцип работы клапана электромагнитного с пилотным каналом:


Рис. 2. Клапан пилотный исп. «НЗ» - нормально закрытый

 В статичном положении напряжение на катушке отсутствует – электроклапан 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. Давление в верхней полости клапана поддерживается через перепускной канал в мембране и равно давлению на входе в клапан. Клапан электромагнитный находится в закрытом положении, пока катушка не окажется под напряжением.
Для открытия клапана напряжение подается на соленоидную катушку. Плунжер, под воздействием магнитного поля катушки поднимается и открывает пилотный канал. Так как диаметр пилотного канала больше перепускного, давление в верхней полости клапана быстро снижается. Под действием разницы давлений, мембрана или поршень поднимается и клапан открывается. Клапан останется в открытом положении, пока катушка находится под напряжением.
 Принцип действия клапана с пилотным каналом исп. «НО» такой же, но в статичном положении клапан находится в открытом положении, а при подаче напряжения клапан закроется.


Рис. 3. Клапан пилотный исп. «НО» - нормально открытый

 Для правильной работы мембранных и поршневых клапанов с пилотным каналом, исп. «НО» и «НЗ», необходим минимальный перепад давления – ΔP, разница давлений на входе и на выходе клапана. Подходит в большинстве случаев, для эксплуатации на системах централизованного водо- и теплоснабжения, системах ГВС, системах пневмоуправления и др. – везде, где присутствует давление в трубопроводе.

 Принцип работы клапана электромагнитного прямого действия:


Рис. 4. Клапан прямого действия исп. «НЗ» - нормально закрытый

 В клапане электромагнитном прямого действия, пилотный канал отсутствует. Мембрана в центре имеет жесткое металлическое кольцо и через пружину соединена с плунжером. При открытии клапана, плунжер поднимается вверх и снимает усилие с мембраны, которая моментально поднимается и открывает клапан. Для закрытия, подпружиненный плунжер опускается и с усилием прижимает мембрану, через кольцо к уплотнительной поверхности.

 Для мембранных электромагнитных клапанов 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 схемах, где давление рабочей среды минимально или отсутствует.

 Клапан электромагнитный соленоидный – это простая, 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 и исполнения. Клапаны электромагнитные можно применять как запорные устройства дистанционного управления, так и для безопасности, в качестве отсечных, переключающих или отключающих электроклапанов.

Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru статистика Яндекс цитирования
Работает на ocStore
Компания «Приборы Урала» © 2017