Электромагнитный клапан / соленоидный клапан – электромеханическое устройство, предназначенное для открытия и перекрытия потока рабочей среды.
Электромагнитный соленоидный клапан – это комбинация двух основных функциональных узлов: соленоид (электромагнит) с сердечником (поршнем) и клапан с проходным отверстием, в котором установлен диск или поршень, чтобы открывать или перекрывать поток. Клапан открывается или закрывается движением магнитного сердечника, который втягивается в соленоид, когда на катушку подается питание.
Области применения
Электромагнитный клапан / соленоидный клапан успешно применяются как в системах тепло-, водо-, газоснабжения, вентиляции, кондиционирования, пароконденсатных системах, так и в технологических процессах.
Преимущества
Наша компания представляет электромагнитные соленоидные клапаны и клапаны с пневмоприводом голландского производителя ASCO NUMATICS, и других производителей.
Компания ASCO NUMATICS производит более 5000 стандартных электромагнитных клапанов, наряду с более чем 20000 специальных версий и модификаций.
ASCO NUMATICS следует строжайшим процедурам контроля качества на всех этапах производства: от разработки до продажи и сервисного обслуживания. Перед продажей электромагнитный клапан / соленоидный клапан как и вся продукция ASCO NUMATICS проходит тщательную проверку и производственные испытания. Сертификаты ISO 9001 или 9002 являются подтверждением правильности высокого качества продукции.
Принципы работы
Соленоидный клапан – это комбинация двух основных функциональных узлов:
1. Соленоид (электромагнит) с сердечником (поршнем).
2. Клапан с проходным отверстием, в котором установлен диск или поршень, чтобы открывать или перекрывать поток. Клапан открывается или закрывается движением магнитного сердечника, который втягивается в соленоид,
когда на катушку подается питание. Клапаны прямого действия (Рис. 1)
В клапане прямого действия сердечник соленоида механически соединен с диском и непосредственно открывает или закрывает проходное отверстие при включении или выключении соленоида. Работа клапана не зависит от давления в трубопроводе или скорости потока, и клапан будет работать от нуля до максимального рабочего давления.
Клапаны непрямого действия (Рис. 2 и 3)
Клапан снабжен пилотным и (меньшим) перепускным отверстием и использует для работы давление в трубопроводе. Когда на соленоид подано напряжение, пилотное отверстие открывается и сбрасывает давление с верха поршня или мембраны на выход клапана. При этом давление рабочей среды начинает поднимать поршень или мембрану с седла клапана, открывая его. Когда соленоид отключен от питания, пилотное отверстие закрыто, и все давление в трубопроводе прикладывается к поршню или мембране сверху, обеспечивая таким образом
герметичное закрытие.
Существует два типа конструкций клапанов непрямого действия:
а. Плавающая мембрана или поршень, которым необходим минимальный перепад давления, чтобы оставаться в открытом положении. (Рис. 2)
б. Мембрана или поршень принудительного подъема, которые механически удерживаются в открытом положении сердечником и работают на перепаде давления от нуля до максимума. (Рис. 3)
Клапан с пневмоприводом (Рис. 4 и 5) Это клапан с мембраной или поршнем, оснащенный 3/2 или 4/2 соленоидным распределительным клапаном, который подает или сбрасывает давление питания на или с мембраны или поршня для открытия или закрытия собственно клапана.
Корпус клапана — сновная часть клапана со всеми портами и основными седлами.
Соленоид — электромагнит, не содержащий подвижных частей.
Катушка — электрическая часть клапана, состоящая из бобины с намотанным изолированным медным проводом, создающая магнитный поток при подаче напряжения.
Трубка сердечника— трубка из нерж. стали, запаянная с одной стороны, применяется для улучшения магнитного поля соленоидной катушки при подаче напряжения.
Заглушка (неподвижный сердечник) — неподвижный сердечник, впрессованный в закрытый конец трубки сердечника для улучшения магнитного поля соленоидной катушки при подаче напряжения.
Экранирующая катушка — кольцо (обычно медное), установленное на открытой стороне заглушки для ограничения вибраций сердечника в случае катушкек с питанием переменным током.
Сердечник — стержень из магнито-мягкой нерж. стали, движущийся под действием магнитных сил (поля катушки).
Пружина сердечника — пружина, фиксирующая сердечник, когда катушка отключена от питания.
Оболочка соленоида — металлическая оболочка катушки для электрической и механической защиты, а также для защиты от воды и пыли.
Крышка корпуса (кожух) — крышка на винтах или болтах, на которой устанавливается трубка сердечника с внутренними деталями.
Диск, диск клапана (поршень) — уплотнительный материал на сердечнике или держателе диска, который перекрывает проходное отверстие клапана.
Держатель диска — часть клапана, перемещаемая сердечником, на которой монтируется диск.
Пружина диска — пружина в держателе диска, которая обеспечивает закрытие диска.
Седло клапана — бортик специальной формы в основном клапане.
Основное отверстие — основной проход меж ду входным и выходным отверстиями клапана.
Перепускное отверстие — постоянно открытое маленькое отверстие или канал, расположенный в мембране или поршне клапана непрямого действия, обеспечивающее воздействие входного потока для создания давления с верхней стороны мембраны или поршня.
Управляющее (пилотное) отверстие — отверстие, расположенное в центре мембраны или поршня клапана непрямого действия, которое открывается или закрывается сердечником.
Узел основания соленоида — блок, состоящий из трубки сердечника, глухой гайки и кожуха.
Максимальный рабочий перепад давления (М.Р.П.Д.) — это максимальный перепад давления между входом и выходом клапана, при котором соленоид может безопасно работать. Если давление на выходе не известно, консервативный подход требует считать величиной М.Р.П.Д. подаваемое давление.
Минимальный рабочий перепад давления — это давление, необходимое для открытия клапана и удержания его
в открытом состоянии. 2/2 клапан с плавающим поршнем или мембраной начнет закрываться при достижении
давления меньшего, чем минимальное рабочее давление. Для трех- и четырехходовых клапанов непрямого действия минимальное рабочее давление определяется между портами подачи давления и портом сброса и должно поддерживаться в течение всего рабочего цикла, чтобы обеспечить полный переход клапана из одного положения в другое.
Примечание: Клапаны непрямого действия с мембраной или поршнем принудительного подъема не требуют минимального рабочего давления.
Типы клапанов
2/2 (Двухходовые клапаны)
(Рис. 1–5)
Двухходовые клапаны имеют одно входное и одно выходное отверстие с трубным присоединением.
Имеются следующие конструкции клапанов:
Нормально закрытые
Клапан закрыт без подачи напряжения и открыт при подаче напряжения.
Нормально открытые
Клапан закрыт при подаче напряжения и открыт без подачи напряжения.
3/2 (Трехходовые клапаны)
(Рис. 6-9).
Трехходовые соленоидные клапаны имеют три трубных присоединения и два отверстия.
Когда одно отверстие открыто, другое — закрыто. Эти клапаны используются для попеременной подачи и
сброса давления с мембранного клапана или привода одностороннего действия.
Возможны три режима работы:
Нормально закрытая конструкция
При отсутствии напряжения питания порт давления закрыт, а порт сброса давления соединен с отверстием привода. При подаче напряжения порт давления соединяется с портом привода, а порт сброса давления закрыт.
Нормально открытая конструкция
При отсутствии напряжения порт давления соединяется с портом привода, а порт сброса давления закрыт.
При подаче напряжения порт давления закрывается, а порт привода соединяется с портом сброса давления.
Универсальная конструкция
Позволяет использовать клапан в нормально закрытом или нормально открытом режиме. Кроме того, клапан можно подключать так, чтобы осуществлять выбор между двумя входными портами (Выбор) или ветвление на два выходных порта (Ветвление)
4/2 и 5/2 (Четырехходовые клапаны)
(Рис. 10 и 11)
Четырехходовые соленоидные клапаны обычно используются для управления приводами двухстороннего действия. Эти клапаны имеют четыре или пять трубных присоединений: одно для подачи давления, два для привода и одно или два для сброса давления. В одном положении клапана порт давления соединяется с одним портом привода, другой порт привода – с портом сброса. В другом положении давление и сброс меняются местами на портах привода.
Существует два типа клапанов:
a. Один соленоид (моностабильный) – Этот тип используется там, где необходим автоматический возврат клапа-
на в исходное положение при отключении питания.
б. Два соленоида (бистабильный) – Клапаны с двумя соленоидами используются, когда оборудование не должно менять положения при отключении питания. Обеспечивает полную безопасность для персонала и оборудования.
Напряжение на соленоиды может подаваться импульсно или долговременно в зависимости от применения.
Клапаны с ручным взводом
(Рис. 12-15)
Клапан ручного взвода должен быть установлен вручную (взведен). Он вернется в исходное положение при
подаче или отключении питания соленоида, в зависимости от конструкции.
Существует 4 типа конструкции:
Электрический спуск
Взведенный открытый: Клапан открывается вручную и удерживается открытым с помощью защелки, пока не будет закрыт импульсной или долговременной подачей напряжения.
Электрический спуск
Взведенный закрытый: Клапан закрывается на защелку, когда на соленоиде нет напряжения. При подаче напряжения сердечник поднимается и спускает защелку. После чего возвратная пружина открывает клапан.
Сброс без напряжения
Нормально закрытый: Клапан открывается вручную и удерживается открытым продолжительной подачей напряжения на соленоид. Клапан закрывается, когда с соленоида снимается напряжение, и остается закрытым,
пока не будет открыт вручную.
Сброс без напряжения
Нормально открытый: Клапан закрывается вручную и удерживается в закрытом положении, когда соленоид под напряжением. При отключении напряжения сердечник и пружина спускают защелку, и открывают клапан.
Примечание: В основном клапаны с ручным взводом имеют 3/2 универсальную (У) функцию, позволяющую выбор между нормально закрытой (НЗ) и нормально открытой (НО) функциями.
Существуют и другие типы конструкции:
Изменение состояния клапана с помощью управления им вручную (без подачи напряжения).
Возврат в исходное положение (под напряжением), любые изменения потока вручную разрешаются только под напряжением. Два возможных типа – нормально закрытый (НЗ) и нормально открытый (НО).
