Електромагнитен клапан: къде се използва + видове и принцип на действие

Освен обичайните ръчни вентили, в магазина можете да видите и автоматичен електромагнитен клапан.Тя ви позволява не само да контролирате потока на течности и газове в тръбопроводите от разстояние, но и да автоматизирате този процес.

Такива устройства се различават по вътрешен дизайн и предназначение. Въпреки това, принципът на работа за всички тях е един и същ - затварянето / отварянето на крана се дължи на работата на електромагнит.

В тази статия ще разгледаме защо е необходим такъв клапан и как работи. Ще говорим и за основните видове електромагнитни вентили.

Защо е необходим електромагнитен клапан?

Електромагнитните вентили са категория модерни спирателни вентили за тръбопроводи за голямо разнообразие от цели. В ежедневието такива електрически вентили се използват в автомобили, специално оборудване, системи за водоснабдяване и автоматични системи за поливане и отопление.

Те също се използват широко в индустрията за регулиране на тока и контрол на транспорта на различни течности и газове.

Електромагнитният клапан е летливо оборудване; изисква захранване за отваряне или затваряне.

Електромагнитният вентил за вода или газ няма сензори вътре. С негова помощ можете само да регулирате или напълно да блокирате потока на работната среда. Ако се изисква автоматизация на тези процеси, тогава ще трябва допълнително да инсталирате външни измервателни уреди, обвързвайки работата на електроклапана с тях.

Например, използвайте допълнителен контролер и сензор за изтичане на водатака че при откриване на теч електромагнитният клапан получава съответната команда от контролера и изключва тръбопровода.

Предимствата на използването на електромагнитни клапани включват:

• бързо регулиране на тока на работната среда през тръбопровода;
• гъвкавост и надеждност на устройството;
• дълъг експлоатационен живот;
• малък размер и леко тегло;
• разнообразие от видове инструменти.

Вентилът задейства буквално за част от секундата след подаването на сигнала. Предназначен е за работа с течности под различни налягания от 0 до 25 бара и с различни температури от -20 до +120°C. В същото време, в изключено състояние, такъв електрически клапан може да остане в затворено или отворено положение - всичко зависи от модификацията на устройството.

Най-често в ежедневието соленоиден електромагнитен вентил се използва във водоснабдителни и отоплителни системи, където се използва за дистанционно регулиране на водния поток

Във водоснабдителните системи ви позволява автоматично да изключите водоснабдяването, ако тръбите се спукат. И в отоплителните системи такъв клапан се използва като устройство за регулиране на потока на охлаждащата течност.

Тук, използвайки външен температурен сензор, той независимо намалява или увеличава потока на нагрята течност от котела към радиаторите.

Как работи соленоидният клапан?

Електромагнитният клапан се състои от:

• корпуси от стомана, чугун, месинг или полимер;
• индукционна бобина със сърцевина (соленоид);
• работен заключващ елемент;
• тюлен;
• амортизираща пружина.

Медната индукционна бобина вътре в затварящото устройство е разположена в запечатан корпус, където достъпът до вода е затворен.Блокирането или отварянето на токовия канал на работната среда възниква поради разширяването на пръта и мембраната под действието на соленоида.

Захранването на електромагнитния вентил е свързано чрез клеми в горната част на тялото на устройството до индукционната бобина

В изключено състояние, под въздействието на пружина, вентилът напълно изключва текущия канал или го оставя напълно отворен. Освен това, след прилагане на напрежение към бобината, сърцевината и прътът се изместват, в резултат на което напречното сечение на този канал се увеличава / намалява.

Общият принцип на работа на разглеждания електромагнитен клапан е прост - движението на пръта се извършва в него поради електромагнитна индукция. Когато през намотката протича електрически ток, сърцевината, разположена в центъра й, се влияе от електромагнитно поле, чиято сила и посока зависят от приложеното напрежение във волтове.

В резултат на това спирателният елемент се измества и площта на потока на вентила се променя.

Бобината на електромагнитния клапан, в зависимост от модификацията на устройството, може да работи при напрежение 5–36 V DC или 220 V AC

Електроклапаните с ниско управляващо напрежение са предназначени за работа в тръбопроводи с малък диаметър и ниско налягане на работната среда. Обхватът на тяхното приложение е доста ограничен.

Но такива вентили са по-лесни за интегриране в система за управление на полупроводникови устройства с ниско напрежение и свързване към различни микроконтролери. Обикновено се използват във водоснабдителни системи и отоплителни кръгове на частни къщи.

Видове електромагнитни клапани

Има няколко разновидности на въпросното устройство.Такива устройства се класифицират според материала на тялото, дизайна и изключеното положение на ключалката вътре, вида на уплътнението и метода на свързване към тръбите.

Всяка от тези опции е проектирана да работи с определена среда по отношение на състав, температура и налягане. Електромагнитният клапан трябва да бъде избран внимателно. Ако вземете устройство, което не отговаря на изискванията, то няма да издържи дълго.

Първото и основно разделение на електромагнитните вентили е по вид електрически ток. Така че те могат да работят с променлив или постоянен ток

Според метода на свързване електромагнитните електроклапани се разделят на:

• фланцови;
• съединител;
• фитинги.

И по размер те могат да бъдат от 6 до 150 DN (от 1/8 до 6 инча). Има опция за всеки тръбопровод.

Корпусът на въпросните електровентили е изработен от:

• пластмаса (подсилен PPA, PVC, найлон);
• от неръждаема стомана;
• месинг;
• излято желязо

Всяка от тези опции има свои собствени характеристики за налягане и температура на работната среда. Тези номера трябва да бъдат внимателно проучени в паспорта на устройството, за да не направите грешка с избора си. В същото време всеки от горните варианти е подходящ за водопровод или отопление в частна къща.

Класификация #1 - по вътрешна структура

Въз основа на дизайна на управляващия елемент, вентилите се разделят на три групи:

1. Макарни вентили.
2. Мембрана.
3. бутало.

Домакинските електромагнитни вентили обикновено се правят с мембрана. Това е евтин и надежден вариант, който лесно може да се справи с регулирането на водния поток в битовите системи за отопление и водоснабдяване.

Вътрешните елементи - пружина, бутало и сърцевина, почти винаги са изработени от неръждаема стомана, която е много устойчива на промени в температурата и водното налягане

Основното разделяне на електромагнитните клапани се извършва според позицията на заключващия механизъм, когато електромагнитът е изключен.

Според този параметър електромагнитните електроклапани се разделят на:

• нормално затворен, вентил затворен (NC);
• нормално отворен, вентил отворен (NO);
• бистабилен.

В първия случай, докато се подаде напрежение към соленоида, сърцевината се спуска надолу поради натиска на пружината и няма воден поток. Във втория случай, когато устройството е изключено, каналът, напротив, е напълно отворен и се затваря само след подаване на захранване.

Третият вариант е, че позицията може да бъде отворена или затворена.

Класификация #2 - базирана на принципа на действие

Функционално соленоидните електроклапани за вода при 220 V и други напрежения са:

• еднопосочен;
• двупосочен;
• трипътен.

Първите имат само една свързваща тръба към тръбопровода. Това Защитни устройства, предназначени за освобождаване на пара или вода, когато налягането в тръбите е твърде високо.

Двупътните електромагнитни вентили са най-често срещаните и търсени. Те имат две тръби - вход и изход, и се монтират в пролуката на тръбопровода

Трипътните устройства се доставят с три тръбни връзки за свързване към тръби. Такива опции са предназначени да пренасочват потока от един тръбопровод към друг.

Най-широко трипътни вентили използвани в отоплителни системи. Такива устройства улесняват прехвърлянето на охлаждащата течност от една верига в друга, за да се смеси работната среда.

В резултат на това температурата на водата в системата се променя, но източникът на топлинна енергия продължава да работи, без да променя режима.

Също така електромагнитните клапани са:

• пряко действие;
• непряко действие.

При първия ядрото се движи единствено под въздействието на електромагнит. Второ, движението му също се влияе от натиска на работната среда.

Класификация #3 - въз основа на материала на уплътнението и мембраната

Вътре в тялото на електромагнитния клапан има мембрана, която блокира потока на водата. Плюс това има уплътнение между бобината и основната с тръбите. И двата елемента са изработени от еластични полимерни материали.

Най-често в битовите електромагнитни вентили за вода, уплътнения и мембрани се изработват от EPDM, който е с висока устойчивост на соли и ниски температури.

Уплътнението в електромагнитните вентили може да бъде направено от:

• FPM (FKM, VITON) – флуороеластомер;
• EPDM – етилен-пропиленов еластомер;
• NBR – нитрил-бутадиен каучук.

Първият вариант се характеризира с висока максимална работна температура и устойчивост на масла и бензин. Вторият е евтин и устойчив на соли, основи и киселини, разтворени във вода. Третият спокойно толерира контакт с петролни продукти и обикновено се използва в промишлеността и автомобилите.

Този материал не оказва голямо влияние върху цената на електромагнитния клапан. Частите му са твърде малки по размер. Типът уплътнение и мембрана трябва да се избират единствено въз основа на характеристиките на работната среда.

Топлинните свойства на уплътненията са представени в следната таблица:

Във всеки случай, когато работите със соленоидния клапан, трябва да се обърне специално внимание на липсата на примеси във водата.

Пясъкът и ръждата в тръбите рано или късно ще разрушат всяка мембрана, независимо от нейния материал. Въпросното устройство може да се монтира само ако има филтър в тръбопровода.

Изводи и полезно видео по темата

Преглед на устройството с електромагнитен клапан:

Как работи и работи електромагнитен клапан с директно действие от 220 V:

Видове електромагнитни клапани според принципа на работа:

Електромагнитният клапан за дистанционно управление е непретенциозен и надежден при работа. Проектиран е за няколко десетки хиляди операции (ще работи правилно 20–25 години) и не изисква специализирана поддръжка.

Такова устройство за вода струва между 3-6 хиляди рубли, но помага за решаването на много проблеми. В същото време не е трудно да го инсталирате сами, просто трябва да изберете правилния клапан според характеристиките и материалите.

Искате ли да добавите полезна информация към горния материал или да посочите несъответствие или грешка? Или бихте искали да дадете препоръки за избора на оптимален модел електромагнитен клапан? Моля, напишете своите съвети и коментари в блока за коментари.

Ако все още имате въпроси относно темата на статията, попитайте нашите експерти по-долу под тази публикация.