Клапан непрямого действия принцип работы

Перепускной клапан и его роль в работе теплосети

Отопительные системы и водонагревательные приборы в ходе эксплуатации испытывают постоянные перепады давления и температур.

Перегрев или резкое увеличение или падение напора рабочей среды может стать причиной поломки оборудования или узла трубопровода и даже коммунальной аварии.

Чтобы сделать условия эксплуатации нагревательных приборов оптимальными и защитить теплосеть, используют устройства, позволяющие регулировать давление теплоносителя и поддерживать его на нужном уровне, – перепускные клапаны.

Для чего служит перепускной клапан в трубопроводе

Во время работы отопительной или водонагревательной систем объем рабочей среды может меняться.

Повышение или снижение давления теплоносителя негативно сказывается на работоспособности теплового контура: может привести к неравномерному прогреву, завоздушиванию узлов системы, поломкам. Сказывается изменение напора рабочей среды и на комфорте: неконтролируемо меняется температура в помещениях, а трубы начинают гудеть и вибрировать. Чтобы этого не происходило, важно поддерживать баланс давления в трубопроводе.

Постоянно следить за давлением, стравливать или добавлять теплоноситель вручную несложно, но эту рутинную работу лучше доверить автоматике.

Перепускной, или переливной, клапан позволяет стабилизировать давление в трубопроводе путем перенаправления рабочей среды через дополнительную ветку трубопровода, называемую байпасом.

Регуляция происходит не единоразовым или периодическим стравливанием излишка теплоносителя, а порционно, благодаря чему поддерживается напор жидкости или газа постоянно на одном уровне.

Обратите внимание! Перепускная арматура управляет давлением автоматически, не требует участия человека и, в отличие от ручной регулировки, не завоздушивает систему.

Устройством можно и нужно оснащать трубопроводы любой сложности, но больше всего в регулировке напора нуждаются:

• многоконтурные отопительные системы – в случае отключения одного из контуров уменьшается потребление теплоносителя и увеличивается давление, что может вызвать порывы трубопровода, перегрузить насос и теплогенерирующий прибор – чтобы этого избежать, нужно снизить давление и поддерживать его на нужном уровне;
• отопительные системы, оснащенные терморегуляторами, и системы горячего водоснабжения – при настройке температуры изменяется объем потребляемого теплоносителя, и нужно быстро восстановить баланс давления в контуре;
• системы водоснабжения, оснащенные водонагревателями накопительного типа – в бойлере и трубопроводе вода находится под высоким давлением, а так как от постоянной регулировки и частых включений-выключений воды рывками меняется объем подаваемой жидкости, то давление рабочей среды особенно важно регулировать, чтобы не произошло аварии и не сломался водонагреватель.

Рекомендуем ознакомиться:  Фитинги для монтажа системы отопления

Принцип действия

Перепускной клапан в системе отопления устанавливают на байпас – дополнительную линию трубопровода, расположенную после насоса или разгонного коллектора и соединяющую подающую трубу с обратной.

Если бойлер является частью водной отопительной системы, то перепуск излишков воды может производиться также в обратном направлении, если же водонагреватель автономен, излишек сбрасывается в канализацию.

Устройство перепускной арматуры несложное:

• внутри металлического корпуса находится заслонка и соединенная с ней пружина;
• на внешней части корпуса может располагаться настроечная рукоятка, позволяющая установить предельное давление;
• дополнительно могут быть установлены датчики температуры и давления, узел подпитки и сброса теплоносителя.

При избыточном давлении заслонка давит на пружину, открывая пропускное отверстие в корпусе.

Часть потока из линии подачи теплоносителя перенаправляется в линию отвода.

В результате напор рабочей среды выравнивается до необходимого и поддерживается в этом состоянии.

Это важно! Чем больше давление жидкости или газа в трубах, тем сильнее сжимается пружина, тем шире открывается пропускное отверстие корпуса и больше теплоносителя перенаправляется в дополнительный контур.

Когда напор теплоносителя ослабевает, пружина разжимается и сдвигает заслонку обратно, перекрывая пропускное отверстие и прекращая подачу рабочей среды в дополнительный контур – давление в трубопроводе выравнивается.

Отличие от других регулировочных устройств

Нередко перепускной клапан путают с предохранительным и редукционным. Однако при общей схожести внешнего вида и функций, выполняемых этими устройствами, есть различия в механизме снижения давления и периодичности действия.

Клапан прямого и непрямого действия

Регулирующая давление арматура разделяется на устройства прямого и непрямого действия.

• Первый тип клапана имеет простую конструкцию: пружина приводится в движение затвором, на который напрямую давит теплоноситель. Такие устройства недороги, просты в эксплуатации, надежны, нечувствительны к загрязнениям, но не очень точны в настройках.
• Устройства непрямого действия, называемые также импульсными, имеют главный клапан с поршневым приводом, импульсный клапан меньшего сечения и датчик давления. При изменении давления малый клапан давит на поршень, который и приводит в движение главный клапан, регулирующий пропускную способность устройства. Таким образом, управление потоком происходит опосредованно, непрямым способом. Клапаны этого типа менее надежны в силу большего количества деталей, дороги, но точнее настраиваются.

Как выбрать клапан для бойлера и байпаса

В заводской комплектации бойлеры и байпасы либо оснащены самым простейшим перепускным клапаном, либо не имеют устройства для перенаправления потока.

В первом случае можно не вмешиваться в конструкцию водонагревателя или обводного элемента и устанавливать их в имеющемся виде.

Во втором случае необходимо приобрести и установить перепускные клапаны.

Байпас без этого устройства будет только пропускать поток рабочей среды при отключении теплового контура, но давление регулировать не сможет.

Выбор устройства зависит от отопительного или водонагревательного прибора: используемого им топлива, максимально допустимого давления, указанного в технической документации.

Обратите внимание! Важно также учитывать собственные возможности по управлению процессом регулировки давления – есть ли навыки по настройке рабочих параметров перепускного клапана.

Цена изделия в данном вопросе может играть роль только при выборе между однотипными устройствами разных производителей.

Для разных видов нагревательных приборов требуются клапаны различной конструкции:

• Системы, работающие на электричестве, газе или дизельном топливе, нетребовательны – для регулировки давления в них достаточно простейшего перепускного клапана, не имеющего дополнительных элементов.
• Твердое топливо прекращает гореть не сразу, следовательно моментально отключить твердотопливный котел или плавно отрегулировать температуру нагревания невозможно. Поэтому в твердотопливных отопительных системах важно не только регулировать давление, но и охлаждать теплогенерирующий агрегат. На байпасы и бойлеры ставят перепускные клапаны, реагирующие как на повышение давления, так и на увеличение температуры теплоносителя. Такие устройства оснащены датчиком температуры, системой сброса и подпитки теплоносителя и соединяются с канализацией и системой холодного водоснабжения.
• Перепускной клапан с регулирующей рукоятью стоит устанавливать только если домовладелец уже умеет настраивать предельное давление. Пытаясь приобрести это умение на практике, можно сломать устройство, вызвать аварию или обжечься.
• Для тепловых контуров открытого типа перепускные клапаны не требуются – компенсационная емкость справляется с задачей регулировки давления и без них.
• Технические характеристики перепускного клапана должны соответствовать параметрам источника тепла: регулирующая арматура должна быть настроена на такое же предельное давление, как и теплогенерирующий прибор и иметь пропускную способность не ниже. Важно также соответствие размеров соединительных патрубков – при несоблюдении этого условия придется использовать для соединения фитинги, что сделает систему более уязвимой.

Технические характеристики

Каждый перепускной клапан характеризуется несколькими параметрами, которые тоже следует учитывать при выборе изделия:

Источник: https://InfoTruby.ru/armatura/perepusknoj-klapan

Соленоидный клапан нормально закрытый: принцип действия, какой купить

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.

: 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.

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 *d2 / 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.

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.

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.

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.

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:

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

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

Как работает электромагнитный соленоидный клапан?

Основная задача электромагнитных клапанов – перекрытие или же открытие подачи жидкости, газа в трубопроводе, за счет передачи на него электрического сигнала.

Электромагнитные клапаны обрели значительную популярность в современных системах трубопровода, благодаря возможности автоматизировать контроль процесса перемещения носителей по трубам.

Клапан электромагнитный

Электромагнитный клапан может применяться в перемещении агрессивных жидкостей и пара, работать в самых различных диапазонах температуры и давления.

Назначение и применение электромагнитных клапанов

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.

Также вы можете подробнее прочитать про электромагнитные клапаны-отсекатели.

Устройство клапана

Основные конструктивные элементы электромагнитного клапана это:

• корпус;
• крышка;
• мембрана (или же поршень);
• пружина;
• плунжер;
• шток;
• электрическая катушка, которую еще называют соленоид.

Схема устройства клапана

Корпус и крышка могут быть изготовлены из металлических материалов (латунь, чугун, нержавеющая сталь), либо же из полимерных (полиэтилен, поливинилхлорид, полипропилен, нейлон и др.). Для создания плунжеров и штоков используют специальные магнитные материалы. Катушки необходимо прятать под пылезащищенный и герметичный корпус, дабы исключить внешнее воздействие на тонкую работу соленоида. Обмотка катушек выполняется эмалированным проводом, который сделан из электротехнической меди.

К трубопроводу устройство подсоединяется резьбовым или фланцевым способом. Чтобы подключить клапан к электросети применяют штекер. Для изготовления уплотнений и прокладок используют термостойкую резину, каучук и силикон.

В комплектации с изделием поставляют приводы с примерным рабочим напряжением 220В. Отдельными компаниями выполняются заказы на поставку приводов с напряжением 12В и 24В. Привод комплектуется встроенной схемой форсированного управления СФУ.

Принцип работы электромагнитных систем

Электромагнитная катушка индуктивности работает во всех известных напряжениях переменного и постоянного тока (220В АС, 24 AC, 24 DC, 5 DC и др.).

Соленоиды помещают в специальные корпуса, защищенные от воды.

За счет низкого потребления энергии, особенно для небольших электромагнитных систем, возможно управление с помощью полупроводниковых схем.

Чем меньше воздушный зазор между стопором и электромагнитным сердечником, тем сильнее возрастает напряженность магнитного поля, вне зависимости от вида и величины подаваемого напряжения. Электромагнитные системы с переменным током имеют куда большую величину штока и силу магнитного поля, чем системы с постоянным током.

Когда подается напряжение и воздушный зазор имеет максимальную протяженность, системы переменного тока, потребляя большое количество энергии, поднимают шток и зазор закрывается.

Благодаря этому увеличивается мощность выходного потока и создается перепад давления.

Если же подается постоянный ток, то увеличение скорости потока происходит довольно медленно, до тех пор, пока значение напряжения не станет фиксированным.

Иначе говоря, в статическом положении, при условии, что катушка обесточена и устройство находится в закрытом/открытом положении (в зависимости от типа), поршень находится в герметичном соединении с седлом клапана. При подаче напряжения, катушка передает импульс на привод и шток открывается. Это возможно потому, что катушка формирует магнитное поле, которое в свою очередь воздействует на плунжер и втягивается в него.

О разновидностях изделий

Регулирующие устройства применяют для изменения расхода проходящего через них потока рабочей среды.

Управление происходит извне и условно разделяется на две категории, в зависимости от того, закрытый или открытый клапан при отсутствии давления в трубопроводе: нормально закрытый электромагнитный клапан и нормально открытый электромагнитный клапан.

Нормально закрытый клапан – наиболее часто применяемый, так как его функциональная особенность позволяет предотвратить утечку агрессивных веществ. Нормально открытый клапан используется реже, преимущественно в тех случаях, когда при пропадании питания требуется вскрыть трубопровод.

Перечень взрывозащищенных клапанов фирмы Burkert представлен следующими моделями:

• модель 2/2 ходовой взрывозащищенный нормально закрытый клапан со встроенным сервоуправлением через мембрану. Такой клапан используется в нейтральных средах, для жидкостей и воздуха. Максимальное рабочее давление 16 бар. Температурный диапазон от -40 до +120 градусов. Сечение 1,3-6,5 сантиметра;
• модель 5282. 2/2 ходовой взрывозащищенный клапан снабженный изолирующей мембраной. Используется в слабоагрессивных средах давлением до 16 бар. Сечение клапана – 1,3-5 сантиметров. Возможно преобразование в нормально открытый тип;
• модель 5404. 2/2 ходовой нормально закрытый взрывозащищенный клапан с поршнем. Применяется в нейтральных средах, например для транспортировки воздуха, при давлении до 50 атмосфер. Изготавливается из латуни с сечением до 2,5 сантиметра;
• модель 6013. 2/2 ходовой взрывозащищенный клапан прямого действия нормально закрытый. Может применяться как в нейтральных, так и агрессивных жидкостях и газах до 25 бар. Сечение клапана 2-6 миллиметра. Может поставляться обезжиренным;
• модель 6014. 3/2 ходовой электромагнитный взрывозащищенный клапан прямого действия. Может применяться для жидкостей и сжатого воздуха. Максимальное рабочее давление составляет 16 бар, а сечение от 1,5 до 2,5 миллиметра.

Клапан электромагнитный взрывозащищенный

Вакуумный клапан входит в состав целого семейства вакуумных систем.

Основная цель его применения – герметизация и отсечение определенных элементов, которые предусматривает вакуумный трубопровод.

Электромагнитный вакуумный клапан предусматривает автоматическое регулирование работы в разреженном воздухе.

По сравнению с затвором, его конструкция довольно проста.

Вакуумный клапан имеет тарелку, которая проходит вдоль оси седла, а также оси газового потока. Это сильно уменьшает его проводимость.

Пневматический клапан используют для регулирования потоков сжатого воздуха с помощью дистанционного управления.

Исключением можно назвать двухходовый пневматический клапан типа КЭМ 32-20 и 32-23, который предназначен для работы в моторном масле.

Электромагнитный пневматический клапан абсолютно безопасен для людей и животных, имеет все подтвержденные экологические требования.

Источник: https://trubypro.ru/dopolnitelnye-elementy/klapany/ehlektromagnitnyj.html

Соленоидный клапан – тип трубопроводной арматуры с электромагнитным приводом

Соленоидный клапан согласно положений ГОСТ Р 52720-2007 «Арматура трубопроводная. Термины и определения», ГОСТ 24856-81 «Арматура трубопроводная промышленная.

Термины и определения», СТ ЦКБА 011-2004 «Арматура трубопроводная. Термины и определения» и ГОСТ 22413-89 «Арматура трубопроводная с электромагнитным приводом.

Основные параметры» — это запорная или распределительно-смесительная (в сравнительно небольшом сегменте продукции – запорно-регулирующая) арматура промышленная (или специальная) с электромагнитным приводом прямого или непрямого действия с перемещением запирающего (или регулирующего) элемента параллельно оси движения потока рабочей (транспортируемой) среды.

Справка: С введением в действие ГОСТ 24856-81 недопустимо использовать термин «вентиль» вместо/наряду с термином «клапан», а ГОСТ Р 52720-2007 и СТ ЦКБА 011-2004 не рекомендуют применять в терминологии видов промышленной арматуры термины «распределительная» или «смесительная» вместо термина «распределительно-смесительная». Актуализированная версия ГОСТ 22413-89 по виду промышленной арматуры выделяет запорные клапаны (прямого действия, с использованием энергии рабочей среды (мембранные, поршневые, шаровые и т.д.) и с уравновешенным затвором) и распределительные (технически корректно – распределительно-смесительные) клапаны (трех или четырехходовые – соответственно с одним входом и двумя выходами или одним входом и тремя выходами для реверсных систем), однако на российском рынке трубной промышленной арматуры можно купить электромагнитный клапан запорно-регулирующий, в котором пропускная способность арматуры изменяется благодаря управлению подаваемым на соленоид напряжением.

Рис.

Запорно-регулирующий нормально закрытый соленоидный клапан непрямого действия (с использованием энергии рабочей среды), где 1 – соленоид, 2 – нормально растянутая пружина; 3 – якорь соленоида; 4 – пилотное отверстие; 5 – мембрана; 6 – перепускное отверстие; 7 – клеммная колодка.

Принцип работы запорно-регулирующего соленоидного клапана: В состоянии соленоида без напряжения мембрана перекрывает проходное сечение седла под действием силы пружины.

При подаче напряжения на соленоид и в прямой зависимости от увеличения тока в обмотке соленоида якорь начинает подниматься, противодействуя усилию пружины и открывая пилотное отверстие, что приводит к перемещению мембраны и открыванию клапана силами втягивания соленоида и противодавления в подмембранной области.

Соленоидный клапан в действующей классификации трубопроводной арматуры с электромагнитным приводом

Соленоидные клапаны (клапан соленоидный электромагнитный), а формально клапаны с электромагнитным приводом, как один из типов арматуры с перемещением запирающего (или регулирующего) элемента параллельно оси движения потока рабочей средыделят по:

• виду трубопроводной арматуры на запорные, распределительно-смесительные и запорно-регулирующие клапаны соленоидные электромагнитные;
• принципу работы на соленоидные клапаны прямого и непрямого действия; Справка: Согласно ГОСТ Р 52720-2007 и СТ ЦКБА 011-2004 арматура прямого действия работает от энергии рабочей среды, арматура непрямого действия – от энергии рабочей среды с использованием встроенного импульсного механизма – в соленоидных клапанах для напорных систем (клапан электромагнитный для воды, пара, сред с кинематической вязкостью до 50 сSt, клапан электромагнитный газовый) это открываемое/закрываемое при перемещении штока (якоря) соленоида регулирующее (пилотное) отверстие между областью над затвором и выходным патрубком, через которое происходит сброс рабочей среды из области над затвором;
• нормируемым свойствам на общепромышленные (сертифицируются по нормам действующих стандартов) и специальные, один и более параметров которых разрабатывается специально для конкретных условий эксплуатации;
• открытому или закрытому положению затвора при отсутствии напряжения на соленоиде на нормально открытые (НО) и нормально закрытые (НЗ) соленоидные клапаны;
• времени срабатывания затвора на отсечные (быстрого действия) и регулирующие (пропорциональные – открывание затвором проходного сечения пропорционально величине тока в обмотке соленоида);
• числу входов/выходов на соленоидные клапаны двухходовые (запорные отсечные, запорно-регулирующие), трехходовые (распределительно-смесительные) и четырехходовые (распределительно-смесительные), причем заявленная на электромагнитный клапан цена, как правило, выше у 3-4 ходовой и двухходовой запорно-регулирующей арматуры;
• по расположению входного и выходного/выходных патрубков на клапаны соленоидные электромагнитные проходные (присоединительные патрубки соосны/параллельны) и угловые (некоторые конструкции трехходовых и четырехходовых клапанов, у которых один (или два) выходной патрубок перпендикулярен входному);

  Рис.

  Нормально закрытый трехходовой угловой соленоидный клапан прямого действия, где: 1 – закрывающая пружина, 2 – якорь (шток) соленоида, 3 – запирающие элементы, 4 – катушка соленоида, Р – входной патрубок, А – главный выходной патрубок, R – выпускной патрубок.

• типу чувствительного или запирающего элемента на мембранные (тарельчатые) и поршневые соленоидные клапаны; Справка: В действительности большинство конструкций поршневых соленоидных клапанов напорных систем водо/газоснабжения, промышленных трубопроводов сжатого воздуха, пара и т.д. (клапан электромагнитный для воды, пара, сжатого воздуха, клапан электромагнитный газовый) имеют запирающий элемент – поршень с сальниковым уплотнением и чувствительный элемент тарельчатого типа, перекрывающий регулирующее (пилотное) отверстие.

  Рис.

  Поршневой соленоидный клапан, где 1 – якорь соленоида (шток), 2 – закрывающая пружина встроенного импульсного механизма, 3 – тарельчатый чувствительный элемент на штоке, запирающий регулирующее (пилотное) отверстие, 4 – регулирующее отверстие, 5 – запирающий элемент затвора – поршень, 6 – полость под поршнем, 7 – перепускное (выравнивающее) отверстие, 8 – катушка соленоида.

• материалу уплотнений, в том числе чувствительного или запирающего элемента на соленоидные клапаны с уплотнениями из бутадиен-нитрильных каучуков (butadiene-nitrilerubber – NBR) с неагрессивной рабочей средой от -10 до 90 °С (клапан электромагнитный для воды, масел с кинематической вязкостью до 50 сSt, воздуха), этиленпропиленовых каучуков (ethylenepropylenediene M-classrubber – EPDM) для воды, пара, нейтральных сред от -30 до 120 °С, фторированных эластомеров (FreikolbenmaschineFluorkarbonKautschuk – FKM) для агрессивных сред с температурой от 0 до 100 °С газообразных и маслосодержащих сред и до 60 °С водных растворов, политетрафторэтилена (Polytetrafluorethen – PTFE) для пара и газовых сред (клапан электромагнитный газовый) с температурой до 185 °С и т.д.; — материалу корпуса и/или элементов/узлов, контактирующих с рабочей средой на соленоидные клапаны для нейтральных сред (из латуни, чугуна, бронзы), слабоагрессивных (из чугуна с шарообразным графитом, легированных сталей), сильноагрессивных сред (из высоколегированных коррозионностойких, жаропрочных сталей).

Справка: ГОСТ Р 52760-2007 «Арматура трубопроводная.

Требования к маркировке и отличительной окраске» устанавливает отличительную окраску для умеренно/ограниченно стойких к коррозии металлов/сплавов групп I и II соответственно черного (серый, ковкий, высокопрочный чугун) и серого цвета (углеродистая сталь), для вполне стойких и совершенно стойких к коррозии групп III и IV соответственно синего (легированная сталь) и голубого цвета (высоколегированная сталь и коррозионностойкие, жаростойкие жаропрочные сплавы). Заявленная на коррозионностойкий электромагнитный клапан цена, как правило больше, чем цена соленоидного клапана из умеренно/ограниченно стойких к коррозии металлов/сплавов.

Принцип работы типовых двухходовых соленоидных клапанов прямого и непрямого действия

На российском рынке трубопроводной арматуры сегодня можно купить соленоидный клапан прямого или непрямого действия для самотечных и напорных систем водо-, газоснабжения, водоотведения, вентиляции и кондиционирования, промышленных систем сжатого воздуха, пара, трубопроводов перекачки топлива, масел с кинематической вязкостью до 50 сSt и т.д. разных производителей, с различными эксплуатационными свойствами и конструктивными особенностями, но типовые по принципу действия:

• Нормально закрытые соленоидные клапаны прямого действия для безнапорных систем и систем с малым рабочим давлением.

  Рис.

  НЗ соленоидный клапан прямого действия, где: 1 – закрывающая затвор пружина, 2 – запирающая втулка, 3 – седло, 4 – шток (якорь) соленоида.

  Не имеют перепускного (выравнивающего давление) и регулирующего (пилотного) отверстий, при отсутствии напряжения на соленоиде герметичность затвора (запирающий элемент-втулка тарельчатого типа и седло) обеспечивается силой пружины. При подаче напряжения на соленоид шток перемещается вверх вместе с жестко закрепленной на нем втулкой, преодолевая силу пружины и открывая затвор.

• Нормально закрытые мембранные соленоидные клапаны непрямого действия со связанными штоком соленоида и мембраной для малонапорных систем.

  Рис.

  НЗ соленоидный клапан непрямого действия, где: 1 – пружина соленоида, 2 – пружина мембраны, 3 – регулирующее (пилотное) отверстие, 4 – седло, 5 – выравнивающее (перепускное) отверстие, 6 – мембрана, 7 – шток (якорь) соленоида.

Мембранный клапан соленоидный электромагнитный оборудован открытым выравнивающим (перепускным) отверстием и регулирующим (пилотным) отверстием большего диаметра, перекрываемым/открываемым штоком (якорем) соленоида, а также имеет гибкую связь штока соленоида с мембраной через пружину. При отсутствии напряжения пружина соленоида сжимает пружину штока, что создает усилие на закрывающей седло мембране и приводит к блокированию регулирующего отверстия. Наряду с этим переток среды через выравнивающее (перепускное) отверстие формирует в области над мембраной удельное давление, равное давлению среды во входном патрубке, а поскольку площадь воздействия среды над мембраной больше площади мембраны под давлением снизу (на площадь седла), то герметичность затвора обеспечивается, как силой сжатия пружины мембраны, так и силой давления среды на мембрану. При подаче напряжения на соленоид шток втягивается, преодолевая усилие пружины соленоида и открывая регулирующее отверстие, через которое происходит быстрый сброс давления из области над мембраной, а сам затвор открывается под действием пружины мембраны и давления среды в области под мембраной.

Нормально закрытые и нормально открытые мембранные соленоидные клапаны непрямого действия с несвязанными штоком соленоида и мембраной (автономным встроенным импульсным механизмом) для напорных систем с Рвых ˃ Рвх/2 и перепадом давления на клапане Δр>Рвх/2, где Рвх – давление до клапана, Рвых – давление после клапана.

Рис.

Мембранные соленоидные клапаны непрямого действия с автономным встроенным импульсным механизмом нормально закрытые (сверху) и нормально открытые (снизу), где: 1 – пружина штока соленоида, 2 — регулирующее (пилотное) отверстие, 3 — выравнивающее (перепускное) отверстие, 3 – седло, 4 – мембрана, 5 – пружина затвора, 6 – шток (якорь) соленоида.

Конструктивно нормально закрытые соленоидные клапаны непрямого действия с автономным встроенным импульсным механизмом отличаются от нормально открытых расположением пружины штока, которая при отсутствии напряжения на соленоиде в НЗ клапанах поджимает шток с уплотнением к регулирующему (пилотному отверстию), чем блокирует сброс среды и давления из области над мембраной, а в НО клапанах – удерживает шток в соленоиде, полностью открывая регулирующее отверстие, что формирует в надмембранной области зону малого давления и приводит к открыванию затвора давлением среды.

В НЗ соленоидных клапанах при отсутствии напряжения на соленоиде мембрана прижата к седлу усилием пружины затвора и давлением среды в области над мембраной, уравновешенным с давлением на входе через выравнивающее (перепускное) отверстие.

При подаче напряжения на соленоид втягивающийся шток открывает регулирующее отверстие, имеющее больший диаметр, чем выравнивающее, что приводит к быстрому сбросу давления из области над мембраной и открыванию затвора давлением рабочей среды на входе.

В НО соленоидных клапанах при отсутствии напряжения на соленоиде регулирующее отверстие не перекрыто штоком и затвор открыт давлением рабочей среды на входе, пари подаче напряжения на соленоид шток опускается и перекрывает регулирующее отверстие, что приводит к закрыванию затвора силой пружины и давлением в надмембранной области, которое больше давления под мембраной из-за большей площади контакта мембраны с рабочей средой.

Источник: http://www.eco61.ru/information/analitics/upd-solenoidnyy-klapan-tip-truboprovodnoy-armatury-s-elektromagnitnym-privodom/