Электромагнитные клапаны с соленоидом: описание принципа работы

Электромагнитные клапаны, работающие по принципу действия соленоида, встречаются во множестве трубопроводных систем.
Их предназначение — регулирование потока газов и жидкостей. Широкое распространение таких устройств как в промышленности, так и в быту делает информацию о их функционировании и особенностях актуальной для всех. В данной статье мы рассмотрим детали использования и монтажа соленоидных клапанов.

Для регулирования потока жидкостей и газов по трубам применяют электромагнитные клапаны с соленоидами.

Какие типы клапанов существуют? Разберем соленоидный клапан и самые распространенные конструкции его управления.

Соленоидные вентили – запорные и регулирующие устройства для включения и отключения систем с жидкостями или газами. Позволяют контролировать работу коммуникаций дистанционно. В конструкции присутствуют электрические магниты, называемые соленоидами.

Электромагнитные клапаны — это механизмы, управляющие потоком жидкости или газа в системе.

Электромагнитный клапан похож по конструкции на обычные запорные устройства. Главное отличие – его привод. Механизм срабатывает под воздействием электрического тока, подаваемого на катушку соленоида. Открытие и закрытие клапана не требуют физической силы.

В промышленности с помощью таких клапанов контролируют процесс транспортировки различных сред и жидкостей, а также регулируют силу тока. Кроме этого, их широко применяют в быту.

Перечислим и разделим по типам устройства, работающие с помощью электромагнитных клапанов соленоида.

Существуют разные типы соленоидных клапанов. Классификация этих устройств основана на различных характеристиках.

• типу конструкции;
• материалом, использованным для изготовления корпусной части.
• виду уплотнителя;
• Проблема с заблокированным состоянием объекта при отсутствии электропитания.
• способу подключения.

Каждый тип прибора предназначен для эксплуатации в специфических условиях: с определенным давлением и температурой. Разные типы устройств контролируют свой окружающий мир. Классифицируются они по типу среды: водяные, газовые, воздушные, паровые клапаны. Есть также устройства, отвечающие за работу систем, где движутся нефть, бензин и другие виды топлива.

Соленоидный электромагнитный клапан классифицируется по типу конструкции, способу подключения и положению запора.

Важно!Выбор соленоидного клапана — дело ответственное. Неверно подобранный клапан быстро выйдет из строя и не сможет должным образом функционировать в системе.

Электромагнитные приборы разделяются по типу подключения на муфтовые, фланцевые и штуцерные. Диаметр их составляется от 6 до 150 DN, что дает возможность подобрать запорный механизм для любого трубопровода. Корпус приборов изготавливается из нержавеющей стали, чугуна, латуни и пластиков с высокой прочностью.

Клапан перекрывает поток жидкости при помощи мембраны, находящейся внутри него. Эластичные полимеры, из которых изготовлен уплотнитель, также играют роль в этом процессе.

• этилен-пропиленового эластомера;
• фторэластомера;
• бутадиен-нитрильного каучука.

Электромагнитные клапаны различаются по способу присоединения: муфтовым, штуцерным или фланцевым.

Изделия из фторэластомера способны выдерживать высокие температуры, а также контакт с бензином и маслами. Каучуковые уплотнители имеют промышленное назначение, поскольку проявляют стойкость к воздействию нефтепродуктов. В электрических клапанах для воды используются изделия из этилен-пропиленового эластомера. Изделия могут контактировать с кислотами, солями и щелочами, которые присутствуют в составе жидкости.

Классификацию водопроводных электроклапанов по способу работы

Эффективность запорных механизмов определяется их конструкцией, размером и количеством входных и выходных точек. В зависимости от работы электромагнитные вентили подразделяются:

• на одноходовые;
• двухходовые;
• трехходовые.

Одноходовые приборы крепятся к трубопроводу одним патрубком. Их задача — защищать систему от перенапряжения. При повышении давления они сбрасывают излишки воды или пара. Клапаны 2/2, также называемые двухходовыми, имеют два отверстия: для подачи и выхода среды.

Трехходовые устройства подключаются к трубам с помощью трех патрубков. Устройства имеют два входных отверстия и перенаправляют носитель из одного трубопровода в другой. Такие приборы обычно устанавливаются в системах отопления. Функциональные возможности соленоидных электромагнитных клапанов (220В) с тремя патрубками позволяют смешивать рабочую среду путем перегонки теплового носителя между двумя контурами. В результате изменяется температура воды в системе. При этом трубопровод продолжает работать в том же режиме.

Движение жидкости перекрывается мембраной, установленной внутри клапана.

Обратите внимание!Выбор мембраны зависит от температуры и состава среды, в которой она будет работать.
Износ труб из-за ржавчины и песка не зависит от материала изготовления. По этой причине к трубопроводам подключают клапаны только через фильтр.

По принципу работы соленоидные клапаны бывают прямыми и непрямыми. В устройствах прямого действия сердечник перемещается исключительно под влиянием электромагнита. Непрямые клапаны реагируют также и на давление рабочей среды.

Описание и отличительные черты магнитных клапанов, работающих с водой.

В конструкции любого запорного устройства присутствует управляющий элемент, который может быть мембранным, золотниковым или поршневым. В электромагнитных клапанах бытового назначения обычно устанавливаются мембраны.
Мембраны надежны и с легкостью справляются с регулировкой систем водоснабжения и отопления.

Еще одна классификация соленоидных электроклапанов для воды (220 В) основана на конструктивных особенностях этих устройств, в частности с учетом положения запорного механизма при отключенном магнитом.

В конструкции любого электромагнитного клапана присутствует управляющий элемент. Им может быть золотник, мембрана или поршень.

В зависимости от этого критерия выделяют такие типы устройств:

• Электромагнитные арматуры для водопровода, предназначенные для нормального закрытого положения (с напряжением 220 В).
• бистабильные клапаны;
• нормально открытые соленоидные клапаны.

Нормально закрытые клапаны регулируются электрическим током. При отсутствии напряжения на соленоиде сердечник опущен, движение воды по системе отсутствует.
Это происходит из-за давления внутренней пружины. В нормально открытых соленоидных клапанах осуществляется обратный процесс. При полном отключении прибора канал устройства находится в открытом состоянии. Он закрывается при подаче питания на соленоид. Бистабильные или импульсные клапаны при отсутствии напряжения могут быть и открытыми, и закрытыми.

Область использования нормальных нормально замкнутых электромагнитных клапанов для воды.

Водопроводный затвор успешно используется в народном хозяйстве, домашнем хозяйстве и некоторых отраслях промышленности. Наиболее широко распространены устройства, работающие от напряжения 220В. Некоторые производители выпускают соленоидные электромагнитные клапаны 24В и 12В.

В системах полива теплиц, огородов и садов применяют устройства с соленоидами. За счет встроенного запорного механизма осуществляется точный контроль подачи воды, что обеспечивает автоматизацию всех процессов.

Соленоидные клапаны применяют в автоматизированных системах орошения.

Полезный совет!Подсоединив таймер к электромагнитному устройству, можно задать точное время включения и отключения, благодаря чему не придется постоянно наблюдать за работой системы.

Соленоидные клапаны используются в моечных машинах для отвода воды во время мойки автомобилей. В стиральных машинах, как бытовых, так и промышленных, также присутствуют эти устройства.
На больших кухнях запорные клапаны регулируют подачу воды к посудомоечным, конвейерным системам и кофейным аппаратам. Соленоидные клапаны могут быть частью отопительных и канализационных систем (туалеты, душевые).

Начертание обычного, правильно функционирующего электромагнитного клапана с напряжением 220В.

Клапаны с простой конструкцией обычно имеют одно входное и одно выходное отверстие, хотя встречаются и варианты с несколькими портами.

В состав большинства запорных механизмов входят следующие элементы:

• пружину якоря;
• отверстие, отвечающее за регулировку;
• катушку;
• тарелку клапана;
• основное отверстие;
• диафрагму;
• отверстие, отвечающее за выравнивание.

Большинство соленоидов содержат такие компоненты как пружина якоря, катушка, клапанная тарелка и диафрагма.

Электромагнитные соленоидные клапаны нормально закрытые 220в имеют множество полезных преимуществ: удобство, высокая скорость срабатывания, возможность контролировать работу системы удаленно. Клапаны более точны, чем устройства с ручным управлением, позволяют экономить время и усилия, повышают безопасность и эффективность бытовых приборов.

Конструкция не содержит червячных и зубчатых передач. В отличие от редуктора или электромотора, клапаны отличаются простотой и меньшим числом подвижных частей. Это делает их более надежными, повышает срок эксплуатации и снижает уровень износа.

Высокая надежность нормально закрытых соленоидных клапанов для воды обусловлена и другими конструкционными особенностями. Если выходит из строя пульт дистанционного управления или отключается электричество, все равно остается возможность использовать устройство, которое в этом случае будет действовать как обычный водопроводный кран. Для этого достаточно повернуть управляющий соленоид на ¼ оборота в положение «выключить» или «включить».

Обратите внимание!Чем меньше расстояние между электромагнитным сердечником и стопором, тем сильнее электромагнитное поле. Утверждение остаётся неизменным вне зависимости от вида напряжения и его величины.

Электромагнитные клапаны просты по конструкции и оснащены лишь немногими движущимися частями.

В чем заключается принцип действия электромагнитного клапана типа соленоида?

Электромагнитная катушка индуктивности способна работать в условиях любого напряжения постоянного и переменного тока. Соленоиды находятся в герметичных корпусах, поэтому контакт с влагой полностью исключен. Небольшие электромагнитные системы потребляют мало энергии, благодаря чему управление может осуществляться с участием полупроводниковых схем.

Сила магнитного поля в электромагнитных системах, как и размер штока, намного больше, чем в системах с постоянным током. Когда на селеноид подается напряжение, а зазор между сердечником и стопором максимально раскрыт, система переменного тока потребляет много энергии. В результате шток поднимается и полностью перекрывает зазор. Уровень мощности выходного потока значительно возрастает, создавая перепад давления.

При постоянном токе увеличение скорости потока при схожих параметрах происходит очень плавно, до тех пор пока напряжение не достигнет заданного значения. Из-за этого запорные клапаны подходят только для систем с низким давлением. Исключение составляют коммуникации с узким проходом.

В отсутствие тока на катушке и независимо от положения клапана поршень создает герметичное соединение с седлом устройства в состоянии покоя. При подаче напряжения на катушку соленоид передает сигнал приводному механизму, который открывает шток. Это обусловлено образованием магнитного поля вокруг катушки, действующего на плунжер.

Простейшие электромагнитные клапаны имеют одно входное и одно выходное отверстие.

Как установить электроклапан для воды (12 Вольт, 220В) своими руками?

Установка электромагнитного клапана для управления водой с напряжением 12 и 220 вольт доступна каждому. Для успешной установки без осложнений рекомендуется следовать рекомендациям.

• Запрещается монтаж запорного устройства, оборудованного катушкой, выполняющей функцию рычага.
• Установка или снятие клапана допустимо только при полном отключения электропитания системы.
• Важно убедиться, что масса трубопровода не оказывает воздействие на корпус клапана.

Важно!При монтаже электроклапана для воды (12 В, 220 В) собственноручно нужно следить за направлением стрелки на корпусе устройства. Стрелка должна указывать в ту же сторону, куда течет вода по трубопроводу.

Запорные устройства могут использоваться в условиях открытой местности, например, на локальных очистных сооружениях, которые можно встретить на дачных участках. В этом случае электромагнитный прибор нуждается в дополнительной защите. Для этих целей подойдет стандартная ФУМ-лента. Ее также необходимо использовать при работе при низких температурах.

При подключении устройства к электросети применяйте гибкий кабель. Разрешаемое сечение жил – 1 мм².

В процессе установки устройства самостоятельно нужно следить за направлением стрелки на корпусе электроклапана.

Установка соленоидных клапанов (220В и 12В): пошаговая инструкция для самостоятельной работы.

Перед началом монтажа необходимо выяснить, какой способ подключения будет применяться.

При резьбовом соединении на входном и выходном патрубках имеется внутренняя или внешняя резьба. С помощью фитингов соответствующего размера и конфигурации арматуру можно встроить в трубопроводную систему. Такой вариант считается наиболее удобным, если клапан устанавливается самостоятельно.

Фланцевые соединения применяют при помощи патрубков с фланцами на концах. Трубы в таком соединении тоже оснащены фланцами. Крепление деталей выполняется болтами. Фланцевое соединение обеспечивает высокую производительность потока и значительное давление. Оно чаще всего используется в магистралях с умеренным и высоким показателем давления.

В комплект поставки с каждым клапаном входит инструкция с подробным описанием монтажа. При правильном выполнении работ устройство будет исправно работать, обеспечивая защиту от протечек. При установке прибора необходимо оставить дополнительное пространство в зоне монтажа. Это позволит снять и заменить соленоид при необходимости. Кроме того, свободное место позволит контролировать работу клапана с помощью механизма ручной подъем штока.

Каждый электромагнитный клапан имеет подробную инструкцию по установке.

Рекомендуется встроить фильтр на вход клапана для улавливания твердых частиц размером более 800 мкм. Перед установкой трехходового регулирующего вентиля (ТРВ) необходимо монтировать только нормально закрытый клапан. Чтобы предотвратить гидроудар при открытии запорного устройства, пространство между ним и ТРВ должно быть минимальным.

Важно!Установка электромагнитных клапанов для воды производится исключительно катушкой вверх.

Избегайте использования переходников в участке трубопровода, расположенного как до, так и после клапана. Такое размещение может уменьшить пропускную способность трубы, увеличивая вероятность гидроудара. Лучше всего устанавливать переходники перед регулятором давления.
Для снижения силы гидроудара при закрытии соленоидного клапана можно использовать Т-образную трубку в качестве демпфера, установленную вертикально. Демпфер также продлит срок службы устройства.
Он особенно важен для трубопроводов с большой протяженностью и малым диаметром.

Эксплуатационные особенности клапанов для воды

При правильной установке и соблюдении требований к эксплуатации электромагнитный клапан эффективно служит продолжительное время, стабилизируя давление воды в трубопроводе. Соленоид увеличивает срок службы труб за счёт равномерного распределения нагрузок.

Собранный верно электромагнитный клапан прослужит долгое время с эффективной работой.

Что приводит к неисправности электроклапанов, регулирующих водоснабжение?

1. Отсутствие электропитания чаще всего возникает при повреждении кабеля пульта управления.
2. Если выходит из строя пружина, клапан не срабатывает и устройство не может нормально функционировать и реагировать на изменение напряжения.
3. Если при замыкании отсутствует знакомый щелчок, возможно, причина в выходе из строя соленоида.

Чаще всего клапан выходит из строя из-за засора. При любых неполадках в его работе сначала нужно проверить отверстие, где могут собираться твердые частицы.

Полезный совет!Эксперты советуют периодически осматривать внутренние части запорных клапанов. Проводить проверку следует лишь при полном отпуске системы. Для сложных ремонтных работ трубопроводов рекомендуется пригласить специалистов.

Приобретение электромагнитного клапана: сравнение стоимости и надежности известных производителей

Подбирая запорную арматуру для водопровода, необходимо тщательно изучить спецификации и описания, которые предоставляет производитель. Эта информация позволит определить, в каких условиях допускается установка того или иного модели клапана.

При выборе клапана для трубопровода необходимо учесть диаметр выходного и входного отверстий.

При выборе устройства обратите внимание на следующие моменты:

• тип системы;
• температурный режим;
• уровень давления;
• химический состав жидкости;
• скорость тока и т.п.

Размеры выходного и входного отверстий имеют немалое значение. Эти параметры должны соответствовать диаметру труб. Очень важно, чтобы характеристики системы и запорной арматуры совпадали, иначе могут возникнуть нарушения гидравлики коммуникаций. Такой исход возможен, если на участке, где установлен клапан, из-за узкого отверстия будет замедляться ток жидкости. Это неизбежно повлияет на уровень давления и температуру во всем трубопроводе.

Цены электромагнитных клапанов:

Соленоидные электромагнитные клапаны Danfoss

Клапаны фирмы Данфосс предназначены для широкого спектра устройств: от насосов на АЗС до машин химчисток. Компактные размеры не влияют на их прочность. Данфосс предлагает большой выбор клапанов, включая модификации, доступные в розничной продаже, которые другие производители изготавливают только по индивидуальным заказам.

Электромагнитные клапаны Danfoss компактны, но при этом очень надёжны.

Преимущества соленоидных клапанов Данфосс:

• Разнообразный ассортимент универсальных приборов.
• Даже стандартные модификации могут решить много задач, с которыми сталкивается промышленность.
• Ассортимент продукции позволяет подобрать приборы, способные контактировать с очень агрессивными средами, например, клапаны, корпус которых изготовлен из нержавеющей стали и имеет защиту класса IP67.

Обратите внимание!Компания Данфосс может модифицировать продукцию по техническому заданию покупателя. Это позволяет находить оптимальные решения для любых промышленных задач. В разработке могут участвовать представители компании-покупателя.

Покупатели получают к запорным устройствам полную техническую документацию и упрощенные руководства для выбора клапанов с нужными параметрами. Производство ведут специалисты, разбирающиеся в управлении газом, паром и жидкостями. Благодаря этому продукция отличается высокой функциональностью, надежностью и безопасностью.

Компания Danfoss производит электромагнитные клапана как прямого действия, так и с сервоприводом.

В продаже можно встретить электромагнитные запорные устройства прямого действия с сервоприводом. Большой популярностью пользуются двухходовые соленоидные клапаны Danfoss EV220B, предназначенные для регулировки нейтральных газов, воды, воздуха, масел. Некоторым модификациям этой линейки под силу контроль пара и слабоагрессивных сред.

Каковы характеристики электромагнитных клапанов серии Asco с соленоидом?

Американская компания Asco — один из ведущих производителей гидропневматических, электромагнитных и отсечных клапанов, а также пневматических цилиндров, пневмоавтоматики и других устройств автоматизации.

Преимущества продукции:

• Оборудование КИПиА изготавливается на современных производственных линиях с широким спектром функциональных возможностей.
• Клапаны легко поддаются ремонту, и процесс занимает мало времени.
• высокий уровень надежности;
• Устойчивость к воздействию агрессивных сред и тяжёлым условиям.

Производитель выпускает более 5000 стандартных наименований запорных вентилей. Компания Asco производит специальные модификации и версии этих устройств, число которых превышает 20000. Все разработаны с учетом различных потребностей покупателей. При этом производитель соблюдает строжайшие требования качества, отслеживая все этапы производства, включая процесс разработки, продажи и сервисного обслуживания.

Качество электромагнитных клапанов компании Asco подтверждено сертификатами ISO 9002 и 9001.

Обратите внимание!Прежде чем появиться на полках магазинов, продукция проходит тщательную проверку на предмет производственного брака и испытания. Высочайшее качество клапанов подтверждено сертификатами ISO 9002 и 9001.

Характеристики электромагнитного клапана AR HX 3 от компании Arcom.

Предприятие Arcom предлагает широкий выбор электрооборудования, насчитывающий тысячи наименований. В каталоге представлены регистраторы (как безбумажные, так и бумажные), контроллеры, электротехнические приборы и инструменты, а также сопутствующие аксессуары. Особую популярность имеют соленоидные клапаны – покупатели могут выбрать из более чем 4500 вариантов запирающих устройств по разумным ценам. Всё оборудование сертифицировано и отвечает высоким стандартам качества.

В каталоге компании доступна арматура, регулирующая поток воды, воздуха и нефтепродуктов. Также предприятие предлагает широкий ассортимент запчастей: реле, катушки, коннекторы и затворы, предназначенные для упомянутых устройств.

Несмотря на широкий ассортимент, особое внимание уделяется именно соленоидным клапанам. Электромагнитный клапан HX 3, благодаря множеству преимуществ, считается наиболее популярной моделью.

Электромагнитный клапан AR HX 3 предназначен для регулировки пара, воздуха, горячей и холодной воды.

• Корпус выполнен из прочной, устойчивой к коррозии нержавеющей стали.
• Быстрое срабатывание (реагирует, когда давление достигает нуля).
• минимальные размеры;
• возможность подключения к датчикам.

Эта модель предназначена для регулировки горячей и холодной воды, пара и воздуха, что позволяет устанавливать клапан даже в электроутюгах, кофемашинах и других приборах, применяющих пар в своей работе.

Общие характеристики соленоидных клапанов Tork.

Компания SMS изготавливает клапаны под торговой маркой Tork. Высокое качество этой продукции признали во многих странах Азии, Америки и Европы, поэтому около 40% выпускаемой продукции экспортируется. Производство полностью автоматизировано, а в изготовлении клапанов практически не используется ручной труд, что минимизирует вероятность брака, обычно связанного с человеческим фактором.

Производственная программа компании включает клапаны следующих видов:

При изготовлении клапанов Tork исключена вероятность брака, потому что в производстве не применяется ручной труд.

• бистабильные и моностабильные;
• В зависимости от воздействия на материалы:
  * **Агрессивные:** Газы и жидкости, разрушающие или меняющие структуру материалов.
  * **Нейтральные:** Газы и жидкости, не вызывающие существенных изменений в структуре материалов.
• для воды и пара повышенной температуры;
• для светлых нефтепродуктов и бензина;
• для вакуума;
• для компрессоров поршневого типа и т.д.

Перед тем как попасть на прилавки, арматуру проверяют на наличие протечек и испытывают прочность корпуса (для чего изделие нагружают давлением в пять раз больше рабочего). Функционирование соленоидных катушек тестируется с помощью бесконтактного прибора.

Каждая из компаний, специализирующихся на изготовлении электромагнитных клапанов, поставляет продукцию исключительного качества. Благодаря этим устройствам эксплуатация оборудования и коммуникационных сетей становится полностью управляемой и безопасной. Продолжительность работы арматуры и ее эффективность зависят от точности выбора модели клапана и его свойств.