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 — это механизмы, отвечающие за открытие и закрытие потоков жидкостей или газов.
Данные устройства позволяют управлять работой трубопроводов с помощью электрических сигналов. В конструкции этих вентилей используются электромагниты, называемые соленоидами, отчего и происходит их название.

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.

Клапаны используются в промышленности для управления потоком веществ, жидкостей и силой электрического тока. Помимо промышленных применений, клапаны также нашли широкое применение в повседневной жизни.

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;
• Всякое, из чего сделана конструкция
• 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.

Соленоидные клапаны различаются по строению, методу монтажа и состоянию запорного элемента.

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 отличаются высокой термоустойчивостью и стойкостью к бензину и маслам. Каучуковые уплотнители нашли применение в промышленности благодаря способности противостоять нефтепродуктам. В электрических клапанах для воды применяют изделия из этилен-пропиленового эластомера, способные контактировать с кислотами, солями и щелочами, входящими в состав 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 устанавливаются на трубы при помощи трех патрубков. Устройства обладают двумя входами и предназначены для перенаправления теплоносителя из одного трубопровода в другой. Их часто используют в системах отопления.
Электромагнитные клапаны (220В) с тремя патрубками способны смешивать рабочую среду, перемещая теплоноситель между двумя контурами. Это приводит к изменению температуры воды в системе, при этом трубопровод функционирует в прежнем режиме.

Клапан управляет потоком жидкости при помощи мембраны, размещенной в его корпусе.

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.

Соленоидные клапаны различаются по принципу работы: прямым и косвенным действием. В прямых клапанах сердечник двигается только под воздействием электромагнитной силы, в то время как в косвенных клапанов движение сердечника дополнительно зависит от давления рабочей среды.

Описание и отличительные черты магнитных клапанов, работающих с водой.

Любое запорное устройство оснащено управляющим элементом, который может быть выполнен в виде мембраны, золотника или поршня. В бытовых электромагнитных клапанах чаще всего применяются мембранные элементы. Такие устройства обладают надежностью и легко справляются с регулировкой систем водоснабжения и отопления.

Классификацию соленоидных клапанов для воды (с напряжением 220В) можно проводить по особенностям их конструкции, например, анализируя положение запорного механизма при отключении питания магнита.

В устройстве каждого электромагнитного клапана есть регулирующий компонент, который может быть золотником, мембраной или поршнем.

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.

Клапаны с нормальной конфигурацией управляются электрическим током. При отсутствии напряжения на соленоиде сердечник опускается под действием пружины, останавливая поток воды. В клапанах с обратной конфигурацией происходит наоборот: при отключении питания канал открывается, а при подаче напряжения — закрывается. Клапаны бистабильного или импульсного типа могут находиться как в открытом, так и в закрытом состоянии без подачи напряжения.

Где используются обычные электромагнитные клапаны для водяных систем?

Затворы водопровода находят применение как в быту, так и в промышленности. Чаще всего встречаются модели, работающие от сети с напряжением 220 вольт. Производители также выпускают соленоидные электромагнитные клапаны для систем с пониженным напряжением — 24 и 12 вольт.

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.

В автоматических системах полива используются соленоидные клапаны.

Полезный совет!Подключив таймер к электромагнитному прибору, можно запрограммировать точное время запуска и остановки работы, избавившись от необходимости постоянного контроля.

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.

Простые клапаны часто имеют по одному отверстию для входа и выхода, но встречаются модели с более чем двумя входами или выходами.

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, предназначенные для нормального закрытого положения и работающие от напряжения 220В, обладают рядом преимуществ. К ним относятся простота использования, высокая скорость срабатывания и возможность дистанционного управления системой. По сравнению с механическими устройствами эти клапаны обеспечивают более точное управление, сокращают время и затраты рабочей силы, 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.

Высокую надежность соленоидных клапанов для воды обеспечивают не только нормальное закрывание, но и другие конструктивные решения. Даже если сломается пульт управления или исчезнет электричество, устройство всё равно можно будет использовать как обычный кран. Для этого достаточно повернуть управляющий соленоид на четверть оборота в положение «выключить» или «включить».

Обратите внимание!Чем ближе электромагнитное сердечник к стопору, тем мощнее получается магнитное поле. Это правило действует всегда, неважно какого типа напряжение используется и как велика его сила.

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

В чем заключается принцип действия электромагнитного клапана типа соленоида?

Катушки индуктивности могут функционировать при любых напряжениях, как постоянного, так и переменного тока. Герметичные корпуса соленоидов защищают их от влаги. Малые электромагнитные системы характеризуются низким энергопотреблением, что позволяет управлять ими с помощью полупроводниковых схем.

Магнитные поля в электромагнитных системах, а также размер штока, обладают большими значениями по сравнению с системами, где ток неизменен.
При подаче напряжения на селеноид и максимальном раскрытии зазора между сердечником и стопором переменная система потребляет много энергии. Это приводит к подъему штока и полному закрытию зазора. В итоге мощность выходного потока заметно увеличивается, что вызывает разницу 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.

Базовые электромагнитные клапаны имеют один вход и один выход.

Инструкция по самостоятельной установке электроклапана для воды (с напряжением 12 и 220 вольт).

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

• Нельзя устанавливать запорное устройство с катушкой, работающей как рычаг.
• Установка или снятие клапана допустимо только при полном отключения электропитания системы.
• Важно убедиться, что масса трубопровода не оказывает воздействие на корпус клапана.

Важно!При установке электрического клапана для воды (с напряжением 12 и 220 Вольт) нужно следить за направлением стрелки на его корпусе. Стрелка должна указывать в том же направлении, в котором вода течет по трубам.

Запорные устройства подходят для эксплуатации в открытом пространстве, например, на локальных очистных сооружениях, часто встречающихся на садовых участках. В таких условиях электромагнитный механизм требует дополнительной защиты, которую обеспечивает стандартная ФУМ-лента. Её применение также необходимо при работе в условиях низких температур.

Для подключения аппарата к электросети необходимо использовать гибкий провод. Рекомендуемая толщина жил — 1 мм.

При самостоятельном монтаже устройства важно следить за направлением стрелки, указанной на корпусе электроклапана.

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

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

В местах присоединения к системе труб на патрубках клапана присутствует внутренняя или наружная резьба. Используя подходящие по размеру и форме фитинги, арматуру можно интегрировать в трубопроводную сеть. Этот метод считается наиболее практичным при самостоятельном монтаже запорного устройства.

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 каждой коробке с клапаном вы найдете инструкцию по установке, где подробно описан весь процесс монтажа. Если все сделать точно по инструкции, устройство будет исправно работать и защищать от протечек.
Важно при установке оставить немного свободного пространства вокруг устройства. Это сделано для возможности снятия и замены соленоида в случае необходимости. Также свободное пространство понадобится для проверки работы клапана с помощью механизма ручного подъема штока.

К каждому электромагнитному клапану прилагается инструкция по монтажу.

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 выполняется только с расположением катушки в верхней части.

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 корректном монтаже и соблюдении правил эксплуатации электромагнитный клапан обеспечит долгий период стабильной работы, поддерживая заданный уровень давления воды в трубах. Благодаря соленоиду нагрузка распределяется равномерно, что продлевает срок службы труб.

Собранный верно электромагнитный клапан прослужит долгое время с эффективной работой.

Что приводит к неисправности электроклапанов, регулирующих водоснабжение?

1. Проблемы с подачей электроэнергии обычно связаны с поломкой кабеля управления пультом.
2. Если портится пружина клапана, то устройство перестает работать должным образом и не отвечает на колебания напряжения.
3. Если при замыкании отсутствует знакомый щелчок, возможно, причина в выходе из строя соленоида.

Чаще всего клапан выходит из строя из-за засорения. При любых неполадках с его работой первым делом необходимо осмотреть отверстие, склонное к накоплению посторонних предметов.

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

Чтобы правильно выбрать запорную арматуру для водопровода, внимательно изучите характеристики и описание, которое дает производитель.
Так вы узнаете, в каких условиях можно использовать ту или иную модель клапана.

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

При подборе устройства следует учитывать следующее.

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

Размеры входного и выходного отверстий играют важную роль. Их диаметр должен совпадать с диаметром труб. Совпадение характеристик системы и запорной арматуры обязательно, иначе может нарушиться гидравлика коммуникаций. Если в месте установки клапана отверстие узкое и тормозит ток жидкости, это повлияет на давление 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.

Несмотря на компактные габариты, соленоидные электромагнитные клапаны Danfoss отличаются высоким уровнем надёжности.

Преимущества соленоидных клапанов Данфосс:

• Широкий ассортимент приборов для различных задач.
• Простые изменения могут помочь промышленности преодолеть многие трудности.
• Благодаря широкому выбору товаров можно найти устройства, предназначенные для работы в экстремально неблагоприятных условиях. К примеру, клапаны с корпусом из нержавеющей стали и уровнем защиты IP67 отлично справляются с такими задачами.

Обратите внимание!Компания Данфосс способна изменять свою продукцию, согласуя ее с задачами клиента. Такой подход позволяет находить наилучшие варианты для разных производственных нужд. В разработке могут быть задействованы специалисты покупательной фирмы.

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.

Фирма Danfoss выпускает электромагнитные клапаны, реализующие управление как непосредственным действием, так и с использованием сервопривода.

Рынок предлагает электромагнитные запорные устройства, работающие в прямом режиме, а также с сервоприводом. Особую популярность приобрели двухходовые соленоидные клапаны Danfoss EV220B, предназначенные для регулировки нейтральных газов, воды, воздуха и масел. Некоторые модели данной линейки способны контролировать пар и малоагрессивные среды.

Каковы характеристики электромагнитных клапанов серии Asco с соленоидом?

Компания Asco, базируюшаяся в США, занимает ведущее место на рынке производства гидропневматических, электромагнитных и отсечных клапанов, пневматических цилиндров, систем пневмоавтоматики и прочих приспособлений для автоматизации.

Преимущества продукции:

• Современные высокотехнологичные линии применяются для производства оборудования КИПиА с обширным набором функций.
• Клапаны просто и быстро ремонтируются.
• высокий уровень надежности;
• Устойчивость к воздействию агрессивных сред и тяжёлым условиям.

Компания выпускает более пяти тысяч стандартных запорных вентилей. Также Asco разрабатывает особые модификации и версии этих устройств, число которых превышает двадцать тысяч. Все изделия созданы с учетом разнообразных потребностей покупателей. При этом производитель строго соблюдает требования качества на всех этапах, от разработки до послепродажного обслуживания.

Электромагнитные клапаны от Asco соответствуют стандартам качества, подтвержденным сертификатами ISO 9002 и 9001.

Обратите внимание!В продаже продукция появляется только после строгого контроля качества: проверки на дефекты и проведения испытаний. Сертификаты ISO 9002 и 9001 гарантируют высочайший уровень изготовления клапанов.

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.

Хотя магазин предлагает большой выбор продукции, наибольший интерес вызывает соленоидный клапан HX 3. Благодаря множеству достоинств это устройство пользуется особой популярностью среди покупателей.

Электромагнитный клапан AR HX 3 предназначен для управления потоком пара, воздуха, а также горячей и холодной воды.

• Корпус выполнен из прочной, устойчивой к коррозии нержавеющей стали.
• Работает мгновенно (активируется при нулевом давлении).
• минимальные размеры;
• возможность подключения к датчикам.

Эта модель предназначена для управления температурой как горячей, так и холодной водой, а также паром и воздухом. Благодаря этому, её можно использовать в разнообразных устройствах, например, электроутюгах, кофемашинах и других приборах, где применяется пар.

Соленоидные клапаны Tork представляют собой тип пневматических или электрических управляемых клапанов, которые используются для управления потоком жидкости или газа.

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.

Компания выпускает следующие виды клапанов:

Изготовление клапанов Tork полностью автоматизировано, что гарантирует отсутствие бракованной продукции.

• 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.