электромагнитный дозирующий клапан

Принцип работы электромагнитного ( соленоидного) клапана

Соленоидный клапан

Широко применяется на бытовом уровне и в крупных промышленных конструкциях в широком диапазоне рабочих температур. В трубопроводах жилищно-коммунального хозяйства клапан выполняет регулирование среды внутри водопроводной или канализационных систем, центрального отопления. Используется на технологических линиях химических и нефтеперерабатывающих предприятиях, фильтрационных гидропроводах. Применим в сельском хозяйстве: поливочных конструкциях, системах дозирования и смешения.

Принцип работы электромагнитного клапана

Для производства электромагнитных клапанов используются материалы, соответствующие требованиям ГОСТ и международным стандартам. Электромагнитный клапан состоит из нескольких основных элементов:

Корпус. Может изготавливаться из нержавеющей стали, чугуна, коррозионностойкой латуни, химических полимеров.

Индукционная катушка с сердечником (соленоид). Располагается в герметичном корпусе, обмотка выполнена из высокопрочной технической меди.

Уплотнитель. Для обеспечения максимальной герметичности используется полимер политетрафторэтилен (тефлон), термостойкая резина, силикон, каучук, фторопласт.

Функциональные элементы: плунжер, пружина, шток из нержавеющей маркированной стали.

Как работает электромагнитный клапан

Принцип работы электромагнитного клапана основан на работе элемента управления – электромагнитной катушки . При отсутствии постоянного или переменного тока под механическим давлением пружины, мембрана (поршень) клапана расположены в седле устройства. При подаче электрического напряжения различной мощности к клеммам соленоида, сердечник вовлекается внутрь катушки, обеспечивая открытие или закрытие протокового отверстия. Обесточивание соленоида приводит к закрытию створок. Конструктивные особенности устройства соленоидного клапана могут меняться, в зависимости от его типа.

Типы электромагнитных клапанов

Электромагнитные клапаны распределены на несколько категорий.

По типу рабочего положения выделяют:

Нормально-открытые клапаны . По умолчанию, затворный элемент находится в открытом положении и не создает препятствий движению потоков.

Нормально-закрытые клапаны . Отсутствие напряжения на катушке характеризуется закрытой позицией затвора.

Бистабильные клапаны . Способны переключаться в открытое или закрытое положение под воздействием электрического импульса.

По принципу действия электромагнитные клапаны разделяют на:

Клапан прямого действия . смена положений затворного компонента осуществляется под воздействием движения сердечника, при подаче электронапряжения.

Клапан непрямого действия . Воздействие энергии рабочей среды приводит к открытию и закрытию условного прохода. Управляется дистанционно, под действием пилотного клапана, срабатывающего при подаче электрического тока к катушке.

Бистабильные клапаны . Регулирование затвора осуществляется по принципу поднятия мембраны соленоидного клапана.

По типу присоединения к трубопроводу:

Фланцевые . Присоединение к трубопроводу с помощью парных фланцев с отверстиями для болтов и шпилек. Применяется в трубопроводах крупного диаметра. При монтаже используется уплотнительное кольцо или прокладка из паронита.

По типу уплотнительной мембраны:

Мембрана FKM (фтористый каучук). Стандартное уплотнение, применяется для большинства неагрессивных рабочих сред.

Мембрана NBR (бутадиен-нитрильный каучук). Используется в средах продуктов нефтепереработки: бензин, масла, керосин, диз.топливо.

Мембрана EPDM (этилен-пропиленовый каучук). Характеризуется повышенной устойчивостью к температурам, работает в среде химических растворов и соединений: щелочей, спиртов, гликолей, кетона, воды и др.

Правила монтажа и эксплуатации

Любые монтажные работы с клапаном проводятся при отсутствии рабочей среды в системе и обесточивании электрической цепи. Перед началом работ следует очистить трубопровод от механических частиц и взвесей.

Как подключить электромагнитный клапан соленоидный . Подключение электромагнитных клапанов в системе производится в горизонтальном положении, катушкой вверх.

Для правильной работы устройства направление движения среды должно соответствовать указательной стрелке на корпусе.

Установка электромагнитного клапана производится в месте, доступном для последующего ремонта или обслуживания.

Запрещена установка клапана в местах с высокими показателями конденсации или вибрации, участках с возможным обледенением трубы, вблизи течей и порывов.

Установка дополнительных сетчатых фильтров подходящего типоразмера защитит клапан от попадания загрязнений, и, как следствие, снижения его гидравлических характеристик.

Преимущества электромагнитных клапанов

Автоматический тип работы

Возможность удаленного управления

Компактность (малые габаритные и весовые показатели)

Длительный срок эксплуатации

Простота монтажа и обслуживания

Причины поломок и методы устранения

Правильная эксплуатация и соблюдение технических параметров, указанных в паспорте изделия обеспечат надежную и длительную работу устройства. В некоторых случаях преждевременные неисправности электромагнитного клапана возможны по нескольким причинам.

Снижение герметичности изделия может быть вызвано попаданием механических частиц на седло устройства. Рекомендуется демонтаж и чистка устройства с последующей установкой в системе сетчатого фильтра до клапана.

Выход из строя индукционной катушки может быть обусловлен неправильной мощностью напряжения, подаваемого к клеммам или превышением граничных параметров температуры и давления внутри трубопровода. Следует провести демонтаж устройства и заменить катушку. Попадание влаги на катушку может вызвать короткое замыкание и поломку устройства.

Неполное открытие/закрытие клапана может стать следствием загрязнения управляющего отверстия, дефектами мембраны или прокладки, остаточным напряжением на соленоиде и др.

Ремонт электромагнитного клапана должен производиться квалифицированным специалистом, имеющим допуск к работе с электрическими сетями.

Производство соленоидных клапанов осуществляется на специализированных заводах трубной арматуры, расположенные практически в каждой стране Европы. Одни из ведущим мировым производителем электромагнитных клапанов являются SMART HYDRODYNAMIC SYSTEMS. Стоимость электромагнитного клапана зависит от его функций, конструктивного типа, диаметра резьбы и фирмы- производителя электромагнитных (соленоидных) клапанов. Для определения необходимого вида устройства можно проконсультироваться со специалистами или посмотреть видео электромагнитного клапана.

В нашем магазины вы можете купить электромагнитный клапан по выгодной цене оптом и в розницу со склада в Москве с доставкой по России. Быстрые отгрузки в города: Санкт-Петербург, Екатеринбург, Казань, Краснодар, Самара, Воронеж, Нижний Новгород, Волгоград, Ростов-на-Дону, Челябинск, Новосибирск, Омск, Уфа, Красноярск, Пермь.

Электромагнитный дозирующий клапан

Владельцы патента RU 2379543:

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к топливоподающим системам двигателей внутреннего сгорания. Изобретение позволяет повысить технологичность конструкции дозирующего клапана. Электромагнитный дозирующий клапан установлен в линию низкого давления ТНВД аккумуляторной топливной системы и состоит из электромагнитного привода и золотниковой пары. Золотник золотниковой пары приводится в закрытое положение якорем электромагнитного привода, преодолевающим усилие возвратной пружины сжатия. Его корпус выполнен разъемным, одна часть которого, являясь частью корпуса электромагнита, выполняет функцию якоря электромагнитного привода. Электромагнит закрыт внешним кожухом с отдельным прижимающим фланцем. Другая часть корпуса (втулка) содержит непосредственно золотник с возвратной пружиной и золотник при этом выполнен с запорной кромкой для осечки топлива. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к производству топливоподающих систем, в частности к дозаторам топлива для топливных насосов высокого давления (ТНВД).

Дозирующие устройства для систем топливоподачи широко известны. Например, ЕР 1467085 7, F02M 55/04 защищает «Дозирующее текучую среду устройство и способ его сборки». Однако этот дозатор применим в основном для бензиновых форсунок, т.е. на завершающей стадии нагнетания топлива (в зоне высокого давления). Подобное же назначение имеет техническое решение «Устройство для регулирования давления нагнетания насоса, например, для подачи топлива в двигатель внутреннего сгорания», защищенное фирмой РОБЕРТ БОШ Гмбх (DE) патентом RU 2247258 С2, F02M 63/02. При широком применении этого устройства (запатентовано во многих странах и регионах) оно применимо все же только в зоне высокого давления ТНВД.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является «Клапан для впрыска топлива в ДВС», защищенный фирмой БОШ патентом US 6626151 ВВ 7, F02M 59/46 (см. фиг.1). В насосе высокого давления для аккумуляторной топливоподающей системы этот электромагнитный дозирующий клапан своим выходом направлен в линию низкого давления, а его вход сообщается со стороной высокого давления. В корпусе 1 имеет возможность осевого перемещения поршень (золотник) 2. Работающая на сжатие пружина 3 смещает поршень (золотник) 2 в открытое положение, а якорь электромагнита 4 смещает поршень (золотник) 2 в закрытое положение и таким образом поддерживается заданная величина подачи топлива в линии низкого давления перед стадией нагнетания его плунжерной парой ТНВД (не показана). К недостатку этой конструкции можно отнести то, что корпус поршня (золотника) является также неотъемлемой частью электромагнитного привода, а это может привести к ухудшению тяговых характеристик электромагнита при использовании, например, материалов корпуса поршня с определенными свойствами, обеспечивающими требования износостойкости. Кроме того, единый (неразъемный) корпус, объединяющий электромагнитный привод с золотниковой парой, трудоемок в производстве и при выходе из строя той или другой части требует замены всего устройства, что неоправданно увеличивает эксплуатационные расходы.

Целью предлагаемого изобретения является устранение названных недостатков при одновременном повышении технологичности (удешевлении) конструкции дозирующего клапана.

Поставленная цель достигается тем, что предлагаемый электромагнитный дозирующий клапан, установленный в линию низкого давления ТНВД аккумуляторной топливной системы, состоящий из электромагнитного привода и золотниковой пары, золотник которой приводится в закрытое положение якорем электромагнитного привода, преодолевающим усилие возвратной пружины сжатия, отличается тем, что его корпус выполнен разъемным, одна часть которого, являясь частью корпуса электромагнита, выполняет функцию якоря электромагнитного привода, причем электромагнит закрыт внешним кожухом с отдельным прижимающим фланцем, а другая часть корпуса (втулка) содержит непосредственно золотник с возвратной пружиной, и золотник при этом выполнен с запорной кромкой для осечки топлива в виде треугольного паза или непосредственно на его торцевой поверхности.

Конструкция предлагаемого электромагнитного дозирующего клапана показана на чертеже, где на фиг.2 представлен в осевом разрезе вариант с золотниковой парой, имеющей запорную кромку золотника в виде треугольного паза, на фиг.3 – вариант золотниковой пары с запорной кромкой, выполненной непосредственно на торце золотника, и на фиг.4 показана кромка золотника в случае выполнения его по фиг.2.

Предлагаемый электромагнитный дозирующий клапан (см. фиг.2 и 3) состоит из кожуха электромагнита 1, прижимаемого к корпусу ТНВД (не показан) отдельным фланцем 2, одновременно скрепляющим втулку 3 золотника 4 с внутренним корпусом 5 обмотки электромагнита 6. Внешний торец и небольшой цилиндрический выступ внутреннего корпуса 5 центрируют электромагнитный привод с втулкой 3 золотника 4 при закреплении всего электромагнитного клапана на корпусе ТНВД (или на корпусе двигателя) фланцем 2. Внутри золотника 4 размешена возвратная пружина 7. Якорь электромагнита 8 посредством штока 9 взаимодействует с золотником 4, имеющим отсечные кромки 10 (см. фиг.2 и 4) и 11 (см. фиг.3). На втулке 3 выполнено проходящее через ее ось сквозное поперечное отверстие 12 для подачи топлива от подкачивающего насоса (не показан) через центральную полость золотника 4 в линию низкого давления (не показана).

Предлагаемый электромагнитный дозирующий клапан работает следующим образом. Управляющий сигнал от электронного блока (на чертеже не показан) подается на обмотку 6 электромагнитного привода. Вследствие этого происходит пропорциональное величине подаваемого сигнала линейное перемещение якоря 8 и воздействие штока 9 якоря на управляющий золотник 4. При увеличении управляющего сигнала шток 9 якоря 8, преодолевая усилие возвратной пружины 7, выдвигается из корпуса 5 электромагнитного привода и перемещает золотник 4 в определенное положение, сокращая проходное сечение, образуемое запорной кромкой 10, 11 золотника 4 и расточкой или отверстием 12 на втулке 3 золотника 4.

Читать еще: Самостоятельная проверка шаровых опор

У золотниковой пары, представленной на фиг.2, регулируемое проходное сечение образуется между кромкой расточки на втулке 3 золотника 4, выполненной в зоне отверстия 12, и пазом 10 золотника, выполненным в форме треугольника (см. фиг.4), а у пары, представленной на фиг.3, регулируемое проходное сечение образуется между отверстием 12 и острой кромкой 11, выполненной непосредственно на торце золотника 4.

Топливо, подаваемое от подкачивающего насоса, поступает через отверстия 12 на втулке 3 к запорной кромке 10, 11 золотника 4 и, пройдя через регулирующее проходное сечение, выходит через осевое отверстие на торце втулки 3, тем самым поддерживается заданная величина подачи в линию низкого давления перед стадией нагнетания топлива плунжерной парой ТНВД.

Применение золотника с запорной кромкой 10 (фиг.4) предпочтительно в тех случаях, когда требуется точное пропорциональное регулирование дозируемого топлива при невысоких максимальных расходах, а запорная кромка 11 предпочтительна при невысоких требованиях к точности регулирования, но более высоких максимальных расходах топлива.

Описанная конструкция предлагаемого электромагнитного дозирующего клапана проста (технологична) при изготовлении отдельных его деталей (особенно втулки золотника), при сборке и монтаже всего узла на ТНВД (или на двигателе), а при эксплуатации позволяет производить ремонт раздельно электромагнитного привода и золотниковой пары, что значительно снижает расходы на протяжении всего жизненного цикла изделия.

1. Электромагнитный дозирующий клапан, установленный в линию низкого давления ТНВД аккумуляторной топливной системы, состоящий из электромагнитного привода и золотниковой пары, золотник которой приводится в закрытое положение якорем электромагнитного привода, преодолевающим усилие возвратной пружины сжатия, отличающийся тем, что его корпус выполнен разъемным, одна часть которого, являясь частью корпуса электромагнита, выполняет функцию якоря электромагнитного привода, причем электромагнит закрыт внешним кожухом с отдельным прижимающим фланцем, а другая часть корпуса (втулка) содержит непосредственно золотник с возвратной пружиной, и золотник при этом выполнен с запорной кромкой для осечки топлива.

2. Электромагнитный дозирующий клапан по п.1, отличающийся тем, что запорная кромка золотника выполнена в виде треугольного паза.

3. Электромагнитный клапан по п.1, отличающийся тем, что запорная кромка золотника выполнена непосредственно на его торцевой поверхности.

Соленоидный электромагнитный клапан: где используется + виды и принцип работы

Помимо обычных ручных вентилей в магазине также можно увидеть соленоидный электромагнитный клапан автоматического действия. Он позволяет не только управлять током жидкостей и газов в трубопроводах на расстоянии, но и автоматизировать этот процесс.

Такие устройства различаются по внутренней конструкции и назначению. Однако принцип работы у всех них одинаков – закрытие/открытие крана происходит за счет срабатывания электромагнита.

В этой статье рассмотрим, зачем нужен такой клапан и как он работает. Также поговорим об основных разновидностях соленоидных электроклапанов.

Зачем нужен электромагнитный клапан?

Соленоидные вентили – категория современной запорной арматуры для трубопроводов самого разного назначения. В быту подобные электроклапаны применяются в автомашинах, спецтехнике, водопроводах и системах автополива и отопления.

Также они широко используются в промышленности для регулировки тока и контроля транспортировки разнообразных жидкостей и газов.

Внутри электромагнитный клапан для воды или газа каких-либо датчиков не имеет. С его помощью можно лишь регулировать либо полностью перекрывать поток рабочей среды. Если требуется автоматизация данных процессов, то придется дополнительно ставить внешние измерительные приборы, завязывая работу электроклапана уже на них.

К примеру, использовать дополнительно в связке контроллер и датчик протечки воды, чтобы в момент обнаружения протечки соленоидный клапан получил соответствующую команду от контроллера и перекрыл трубопровод.

Среди достоинств использования соленоидных клапанов числятся:

быстрая регулировка тока рабочей среды по трубопроводу;
универсальность и надежность устройства;
длительный срок эксплуатации;
небольшие размеры и малый вес;
многообразие разновидностей прибора.

Срабатывание клапана происходит буквально за доли секунды после подачи на это сигнала. Он рассчитан на работу с жидкостями под разным давлением, от 0 до 25 бар, и с меняющейся температурой, от -20 до +120 °С. При этом в обесточенном состоянии такой электроклапан может оставаться как в закрытом положении, так и открытом – все зависит от модификации прибора.

В водопроводах он позволяет автоматически перекрыть подачу воды при порыве труб. А в отопительных системах такой вентиль используется в качестве устройства регулировки потока теплоносителя.

Здесь он по внешнему датчику температуры самостоятельно уменьшает либо увеличивает ток нагретой жидкости от котла к радиаторам.

Как работает вентиль с соленоидом?

Состоит соленоидный электроклапан из:

корпуса стального, чугунного, латунного либо полимерного;
индукционной катушки с сердечником (соленоида);
рабочего запорного элемента;
уплотнителя;
демпфирующей пружины.

Индукционная катушка из меди внутри запорного устройства расположена в герметичном корпусе, куда воде доступ закрыт. Перекрытие либо открытие канала тока рабочей среды происходит за счет выдвигающегося под действием соленоида штока и мембраны.

В обесточенном состоянии под воздействием пружины вентиль полностью перекрывает канал тока либо оставляет его полностью открытым. Далее, после подачи напряжения на катушку, происходит смещение сердечника со штоком, в результате чего поперечное сечение данного протока увеличивается/уменьшается.

Общий принцип работы рассматриваемого электромагнитного клапана прост – движение штока происходит в нем за счет электромагнитной индукции. При протекании электрического тока по катушке, на находящийся в ее центре сердечник воздействует электромагнитное поле, сила и направление которого зависят от приложенного напряжения в вольтах.

В результате и происходит смещение запорного элемента и изменение проходного сечения вентиля.

Электроклапаны с низким управляющим напряжением рассчитаны на работу в трубопроводах малого диаметра и с малым напором рабочей среды. Сфера их применения достаточно ограниченна.

Зато такие вентили проще встраивать в систему управления на низковольтных полупроводниковых устройствах и подключать к различным микроконтроллерам. В водопроводах и контурах отопления частных домов обычно используют именно их.

Разновидности соленоидных электроклапанов

Существует несколько разновидностей рассматриваемого устройства. Классифицируются такие приборы по материалу изготовления корпуса, конструкции и положению в обесточенном состоянии запора внутри, типу уплотнителя и способу подключения к трубам.

Каждый из этих вариантов рассчитан на работу с определенной средой по составу, температуре и давлению. Подбирать соленоидный электроклапан надо внимательно. Если взять несоответствующий требованиям прибор, то долго он не прослужит.

По способу подсоединения соленоидные электроклапаны делятся на:

А по размеру они могут быть от 6 до 150 DN (от 1/8 до 6 дюймов). Вариант найдется для любого трубопровода.

Корпус рассматриваемых электроклапанов выполняется из:

пластика (усиленного PPA, PVC, нейлона);
нержавеющей стали;
латуни;
чугуна.

У каждого из этих вариантов свои характеристики по давлению и температуре рабочей среды. Данные цифры следует внимательно изучать в паспорте прибора, чтобы не ошибиться с выбором. При этом для водопровода или отопления в частном доме подойдет любая из вышеперечисленных вариаций.

Классификация #1 — по внутреннему устройству

Клапаны по конструкции управляющего элемента делятся на три группы:

Электромагнитные клапаны в бытовом исполнении обычно делаются с мембраной. Это дешевый и надежный вариант, который без проблем справляется с регулировкой потока воды в бытовых системах отопления и водоснабжения.

Основное разделение соленоидных клапанов осуществляется по положению запорного механизма при обесточенном электромагните.

По этому параметру соленоидные электроклапаны делятся на:

нормально закрытые, клапан закрыт (НЗ);
нормально открытые, клапан открыт (НО);
бистабильные.

В первом случае, пока на соленоид не подано напряжение, сердечник за счет давления пружины опущен вниз и тока воды нет. Во втором случае, при обесточенном состоянии прибора, канал наоборот полностью открыт, а закрытие его происходит только после подачи питания.

Третий вариант – положение может быть как открытым, так и закрытым.

Классификация #2 — по принципу функционирования

Функционально соленоидные электроклапаны для воды на 220 В и иного вольтажа бывают:

Первые имеют лишь один патрубок подсоединения к трубопроводу. Это предохранительные устройства, рассчитанные на выпуск пара или воды при слишком высоком давлении в трубах.

Трехходовые устройства идут с тремя патрубками для подсоединения к трубам. Такие варианты предназначены для перенаправления потока из одного трубопровода в другой.

Наиболее широко трехходовые клапаны применяют в отопительных системах. Подобные приборы позволяют легко произвести переток теплоносителя из одного контура в другой для смешения рабочей среды.

В итоге, температура воды в системе меняется, а источник тепловой энергии продолжает работать без изменения режима.

Также электромагнитные клапаны бывают:

прямого действия;
непрямого действия.

В первых сердечник передвигается исключительно под воздействием электромагнита. Во вторых – на его перемещение также влияет давление рабочей среды.

Классификация #3 — по материалу уплотнителя и мембраны

Внутри корпуса электромагнитного клапана расположена мембрана, которая перекрывает ток воды. Плюс, между катушкой и основным с патрубками расположен уплотнитель. Оба этих элемента делаются из эластичных полимерных материалов.

Уплотнитель в электроклапанах может быть выполнен из:

FPM (FKM, VITON) – фторэластомера;
EPDM – этилен-пропиленового эластомера;
NBR – бутадиен-нитрильного каучука.

Первый вариант отличается высокой максимальной температурой рабочей среды и стойкостью к маслам и бензинам. Второй – дешев и устойчив к воздействию растворенным в воде солям, щелочам и кислотам. Третий – спокойно переносит контакт с нефтепродуктами, обычно применяется в промышленности и автомобилях.

На цену электромагнитного клапана данный материал влияет не сильно. Детали из него слишком малы в размере. Выбирать тип уплотнителя и мембраны следует исходя исключительно из характеристик рабочей среды.

Термические свойства уплотнителей представлены в следующей таблице:

Клапан электромагнитный: устройство и принцип работы

На всех типах автомобилей, автобусов, тракторов и спецтехники широко применяются устройства управления потоками жидкостей и газов — электромагнитные клапаны. О том, что такое электромагнитные клапаны, как они устроены и работают, и какое место занимают в автотракторной технике — читайте в этой статье.

Читать еще: Какое масло нужно лить в двигатель

Что такое электромагнитный клапан, и где он применяется?

Электромагнитный клапан — электромеханическое устройство для дистанционного управления потоками газов и жидкостей.

В автотракторной технике электромагнитные клапаны применяются в различных системах:

– В пневматической системе;
– В гидравлической системе;
– В топливной системе;
– Во вспомогательных системах — для дистанционного управления агрегатами трансмиссии, самосвальной платформой, навесными агрегатами и другими устройствами.

При этом электромагнитные клапаны решают две основных задачи:

– Управление потоками рабочей среды — подача сжатого воздуха или масла на различные агрегаты в зависимости от режима работы системы;
– Отключение подачи рабочей среды в аварийных ситуациях.

Данные задачи решаются различными по типам и конструкции электромагнитными клапанами, о чем необходимо рассказать подробнее.

Типы электромагнитных клапанов

В первую очередь электромагнитные клапаны делятся на две группы по типу рабочей среды:

– Воздух — пневматические клапаны;
– Жидкости — клапаны для топливной системы и различных по назначению гидравлических систем.

По количеству потоков рабочей среды и особенностям работы клапаны делятся на два типа:

– Двухходовые — имеют только два патрубка.
– Трехходовые — имеют три патрубка.

В двухходовых клапанах предусмотрено два патрубка — впускной и выпускной, между ними рабочая среда протекает только в одном направлении. Между патрубками находится клапан, который может открывать или перекрывать поток рабочей среды, обеспечивая ее подачу к агрегатам.

В трехходовых клапанах предусмотрено три патрубка, которые могут соединяться друг с другом в различных комбинациях. Например, в пневматических системах часто используются клапаны с одним впускным и двумя выпускными патрубками, и при различных положениях управляющего элемента сжатый воздух от впускного патрубка может подаваться на один из выпускных патрубков. С другой стороны, в клапанах ЭПХХ (экономайзера принудительного холостого хода) присутствует один выпускной и два впускных патрубка, которые обеспечивают подачу нормального атмосферного и пониженного давления на систему холостого хода карбюратора.

Двухходовые клапаны делятся на два типа по положению управляющего элемента при обесточивании электромагнита:

– Нормально открытые (НО) — клапан открыт;
– Нормально закрытые (НЗ) — клапан закрыт.

По типу привода и управления клапаны делятся на два типа:

– Клапаны прямого действия — управление потоком рабочей среды осуществляется только силой, развиваемой электромагнитом;
– Пилотные электромагнитные клапаны — управление потоком рабочей среды осуществляется частично за счет использования давления самой этой среды.

В автомобилях и тракторах чаще всего применяются более простые по конструкции клапаны прямого действия.

Также клапаны отличаются рабочими характеристиками (напряжением питания 12 или 24 В, условный проход и другие) и конструктивными особенностями. Отдельно стоит упомянуть о клапанах, которые могут собираться в блоки по 2-4 штуки — они благодаря определенному положению патрубков и крепежных элементов (проушин) могут объединяться в единую конструкцию с большим числом впускных и выпускных патрубков.

Общее устройство и принцип действия электромагнитных клапанов

Все электромагнитные клапаны, независимо от типа и назначения, имеют принципиально одинаковую конструкцию, и в них есть несколько основных компонентов:

– Электромагнит (соленоид) с якорем той или иной конструкции;
– Управляющий/запорный элемент (или элементы), соединенные с якорем электромагнита;
– Полости и каналы для потоков рабочей среды, соединенные со штуцерами или патрубками на корпусе; – Корпус.

Также клапан может нести на себе различные вспомогательные элементы — устройства для регулировки натяжения пружин или хода управляющего устройства, сливные штуцеры, рукоятки для ручного управления потоками рабочей среды, выключатели для управления другими устройствами в зависимости от состояния клапана, фильтры и т.д.

Клапаны делятся на три группы по типу и конструкции управляющего элемента:

– Золотниковые — управляющий элемент выполнен в виде золотника, который может распределять потоки рабочей среды по каналам;
– Мембранные — управляющий элемент выполнен в виде эластичной мембраны;
– Поршневые — управляющий элемент выполнен в виде поршня, прилегающего к седлу.

При этом в клапане может быть один, два или более управляющих элементов, соединенных с одним якорем электромагнита.

Принцип работы электромагнитного клапана очень прост. Рассмотрим работу наиболее простого двухходового мембранного нормально закрытого клапана, используемого в системах подачи топлива. Когда клапан обесточен, якорь под действием пружины прижат к мембране, которая перекрывает канал и предотвращает поступление жидкости дальше по системе. При подаче тока на электромагнит в его обмотке возникает магнитное поле, за счет чего якорь втягивается внутрь — в этот момент мембрана, которая больше не прижимается якорем, под действием давления рабочей среды поднимается и открывает канал. При последующем снятии тока с электромагнита якорь под действием пружины вернется в первоначальное положение, прижмет мембрану и перекроет канал.

Двухходовые клапаны работают аналогичным образом, однако в них вместо мембраны используются либо золотники, либо управляющие элементы поршневого типа. Для примера рассмотрим конструкцию и работу клапана ЭПХХ карбюраторных автомобилей. При обесточенном электромагните якорь под действием пружины поднят вверх, и запорным элементом закрывает верхний штуцер, соединяя боковой и нижний (атмосферный) штуцеры — в этом случае на пневмоклапан ЭПХХ подается атмосферное давление, он закрыт и система холостого хода карбюратора не работает. При подаче тока на электромагнит якорь втягивается, преодолевая усилие пружины, закрывает нижний штуцер, одновременно открывая верхний, который связан с впускной трубой двигателя (где наблюдается пониженное давление) — в этом случае на пневмоклапан ЭПХХ подается разрежение, он открывается и включает в работу систему холостого хода.

Электромагнитные клапаны очень надежны и неприхотливы в работе, они обладают значительным ресурсом (до нескольких сотен тысяч срабатываний), и, как правило, не требуют специального обслуживания. Однако при возникновении неисправности любой клапан необходимо как можно скорее заменить — только в этом случае будут обеспечиваться необходимые эксплуатационные характеристики и безопасность транспортного средства.

Как работает электромагнитный (соленоидный) клапан — правила выбора и монтажа

Электромагнитный клапан — это современный вид запорной арматуры, устанавливаемый на трубопроводы отопления, водоснабжения, мелиорации, технические водопроводы на промышленных предприятиях. Устройство основано на электромагнитной катушке — соленоиде, которая принимает импульс из внешнего устройства (датчика или контроллера) и перекрывает либо открывает поток рабочей среды.

Назначение и принцип работы устройства

Главный принцип и преимущество использования этого устройства — автоматизм. Конструкция клапана была задумана таким образом, чтобы перекрывать поток воды или другой жидкости/газа при изменении определенных параметров системы — температуры, давления, скорости и силы потока — без участия человека. Происходит это за счет электромагнитного поля в области действия сердечника (плунжера) клапана. При возникновении напряжения он опускается или поднимается, в зависимости от предусмотренных условий.

Рабочая энергия, приводящая в действие плунжер, возникает при движении электронов по медной обмотке катушки. Магнетизм, появляющийся при подаче импульса с внешнего устройства, преобразуется в поступательное движение, которое опускает плунжер. Последний перекрывает поток воды, позволяя избежать больших технологических потерь. Как только ситуация нормализуется, напряжение исчезает и плунжер поднимается, позволяя воде далее двигаться по трубам.

Важно! Другое преимущество соленоидного клапана — высокая скорость срабатывания. Благодаря этому устройство может перекрыть поток воды при аварии на участке трубопровода за 2-3 секунды после срабатывания датчика. За счет этого клапаны незаменимы в системах отопления, горячего и холодного водоснабжения, в технических трубопроводах на промышленных предприятиях.

Конструктивные особенности

Устройство клапана состоит из полимерного или металлического корпуса, внутри которого находится соленоид, плунжер, шток и мембрана.

Материалом для исполнения корпуса служит пластик, либо нержавеющая сталь, латунь или чугун, что определяется сферой использования клапана. Например, металлический корпус используется в системах с химически агрессивными или высокотемпературными средами, тогда как пластиковые применяются для простой водопроводной питьевой или технической пресной воды. Мембраны и уплотнители клапана производятся из полимерных материалов на основе каучука и полиэтилена.

Виды и сфера применения

Область применения соленоидного клапана не ограничивается хозяйственно-бытовой деятельностью. Наряду с централизованным отоплением и водоснабжением квартир и домов запорное оборудование можно увидеть в различных технологических системах, где они работают за счет срабатывания датчиков и таймеров.

Широко используется в следующих системах:

мелиорация (полив) газонов, садово-огородных участков, оранжерей — в таких клапанах плунжер находится в нормально закрытом положении и открывается при срабатывании таймера, запрограммированного на определенный временной интервал полива;
общественные туалеты, душевые, автомойки, моечные системы в сфере автосервиса — аналогичный принцип работы клапана, основанный на периодическом срабатывании таймера, открывающего поток воды;
отопительные системы — используются как защитные устройства, предотвращающие технологические потери при порыве труб, а также восполняющие объем воды в системе при ее испарении;
в промышленности — устройства служат своего рода дозаторами для подачи жидкости для смешивания различных материалов и сырья.

Основной задачей соленоидного клапана является равномерное и дозированное распределение и подача воды. Это обеспечивает точный контроль расхода и позволяет предотвратить потери основных ресурсов предприятия.

Другая цель использования клапана — регулирование основных гидравлических параметров трубопровода. Например, в системах отопления и горячего водоснабжения соленоид устанавливается для точного контроля движения и подачи воды.

Для этого устройство подключается к датчикам, запрограммированным на определенное давление или температуру. При наполнении системы водой температура труб и радиаторов естественно повышается до критической отметки, что может быть чревато аварией. Для предотвращения нежелательной ситуации клапан срабатывает, перекрывая приток горячей воды до тех пор, пока температура в систем не выровняется.

По видам можно классифицировать соленоидные клапаны на несколько категорий:

по принципу действия — нормально открытые, нормально закрытые и бистабильные;
по типу работы — одноходовые, двухходовые, трехходовые;
по виду соленоида — постоянного и переменного тока;
по типу соединения — резьбовые и фланцевые;
по способу работу механизма — прямого и пилотного действия.

Нормально закрытые клапаны устанавливаются таким образом, что плунжер находится в состоянии “закрыто”. При возникновении электромагнитного поля он открывается, позволяя воде двигаться по трубам. Такие устройства можно увидеть в системах полива газонов, садов, оранжерей.

Читать еще: Подогреватель двигателя 220в с помпой как установить

Нормально открытые клапаны в ждущем режиме находятся в положении “открыто” и не препятствуют току воды. Как только возникает напряжение на индукционной катушке, плунжер перекрывает воду. Такие устройства обычно устанавливаются в системах отопления, водоснабжения, канализации.

Одноходовые клапаны — простые устройства, работающие либо на перекрытие, либо пропуск рабочей среды по трубам. Двухходовые модели могут использоваться для предотвращения обратного тока рабочей среды. Трехходовые устройства — самые сложные по конструкции — используются для смешения потоков воды разных температур, например, при подключении системы “теплый пол” к централизованному отоплению.

Как выбрать соленоидный клапан

Универсальный совет при выборе запорной арматуры — внимательно изучать описания и спецификации, которые дает производитель. По ним можно определить, допускается ли использование той или иной модели клапана в различных системах, в которых могут быть разные показатели температуры, давления, скорости тока и химического состава жидкости.

Также следует обращать внимание на размер входного и выходного отверстия, которое должно совпадать с параметрами трубопровода. В противном случае будут нарушены гидравлические параметры системы, поскольку жидкость на участке установки клапана может замедляться, что скажется на температуре и давлении воды.

Важно! При выборе клапана необходимо в первую очередь учитывать химические свойства рабочей среды, поскольку разные металлы разрушаются при воздействии кислот (например, латунь). Пластиковые модели нельзя использовать в высокотемпературных системах.

Правила установки и эксплуатации

Благодаря указаниям производителя на корпусе устройства установка соленоидного клапана максимально простая. Человеку с навыками работы с инженерным оборудованием будет легко установить клапан на участке трубопровода. Ключевые рекомендации по установке устройства:

расположить клапан нужно строго в соответствии со стрелками на корпусе устройства, указывающими направление тока воды;
на подающем участке трубы перед самим клапаном рекомендуется установить грязевой фильтр для улавливания частиц (они не должны попадать в устройство клапана, т.к. от них устройство быстро выходит из строя);
подключение устройства к источнику питания происходит только после установки его в трубопровод и проверки герметичности соединения;
важно следить, чтобы на устройство не было весовой нагрузки труб;
при установке на открытом воздухе необходимо изолировать устройство или выбирать модель соответствующего уровня IP.

В остальном установка клапана по принципу не отличается от других видов запорной арматуры. Например, при использовании устройства с резьбовым соединением необходимо сделать резьбу на трубе при помощи специального инструмента. Непосредственно перед установкой трубу нужно подготовить — зачистить от загрязнений и заусенцев, обезжирить с помощью растворителей.

Важно! При установке электромагнитного клапана нельзя возлагать на него основную регулирующую функцию. Он используется как вспомогательное устройство, а в качестве основного запорного устройство на участке трубопровода должен быть установлен шаровой кран или вентиль.

Как работает электромагнитный (соленоидный) клапан — правила выбора и монтажа

Назначение и принцип работы устройства

Конструктивные особенности

Виды и сфера применения

Широко используется в следующих системах:

мелиорация (полив) газонов, садово-огородных участков, оранжерей — в таких клапанах плунжер находится в нормально закрытом положении и открывается при срабатывании таймера, запрограммированного на определенный временной интервал полива;
общественные туалеты, душевые, автомойки, моечные системы в сфере автосервиса — аналогичный принцип работы клапана, основанный на периодическом срабатывании таймера, открывающего поток воды;
отопительные системы — используются как защитные устройства, предотвращающие технологические потери при порыве труб, а также восполняющие объем воды в системе при ее испарении;
в промышленности — устройства служат своего рода дозаторами для подачи жидкости для смешивания различных материалов и сырья.

По видам можно классифицировать соленоидные клапаны на несколько категорий:

по принципу действия — нормально открытые, нормально закрытые и бистабильные;
по типу работы — одноходовые, двухходовые, трехходовые;
по виду соленоида — постоянного и переменного тока;
по типу соединения — резьбовые и фланцевые;
по способу работу механизма — прямого и пилотного действия.

Как выбрать соленоидный клапан

Правила установки и эксплуатации

расположить клапан нужно строго в соответствии со стрелками на корпусе устройства, указывающими направление тока воды;
на подающем участке трубы перед самим клапаном рекомендуется установить грязевой фильтр для улавливания частиц (они не должны попадать в устройство клапана, т.к. от них устройство быстро выходит из строя);
подключение устройства к источнику питания происходит только после установки его в трубопровод и проверки герметичности соединения;
важно следить, чтобы на устройство не было весовой нагрузки труб;
при установке на открытом воздухе необходимо изолировать устройство или выбирать модель соответствующего уровня IP.

Источники:

http://valvesale.ru/elektromagnitnyy-klapan-solenoidnyy
http://findpatent.ru/patent/237/2379543.html
http://sovet-ingenera.com/vodosnab/v-drugoe/solenoidnyj-elektromagnitnyj-klapan.html
http://www.autoopt.ru/articles/products/20774560/
http://infotruby.ru/armatura/elektromagnitnyj-klapan
http://infotruby.ru/armatura/elektromagnitnyj-klapan

голоса

Рейтинг статьи