Устройство и принцип действия электромагнитного клапана

Устройство электромагнитного соленоидного клапана

Клапан электромагнитный соленоидный состоит из следующих основных деталей: корпуса, крышки, мембраны или поршня, пружины, плунжера, штока и электромагнитной катушки. Присоединение к трубопроводу резьбовое или фланцевое. Для подключения к электрической сети используется штекер. Корпуса и крышки клапанов отливают из латуни, нержавеющей стали или, под высоким давлением, из пластмасс - полипропилена, армированного эколона и других полимеров. Клапаны рассчитаны на различные рабочие среды, давления и температуры. Для плунжеров применяют специальные высокомагнитные материалы. Катушки для клапанов изготовлены в защищенном или герметичном корпусе. Обмотка катушек выполнена эмаль проводом из электротехнической меди.

Основные рабочие исполнения:
«НЗ» - нормально закрытые;
«НО» - нормально открытые;

Напряжения питания катушек:
Переменного тока, AC: 24В, 220В;
Постоянного тока, DC: 12В, 24В;
Класс защиты IP65;

Мембраны и уплотнения:
Мембраны изготовлены из эластичных полимерных материалов специальной конструкции и химического состава - EPDM, NBR, FKM, а уплотнения из PTFE или TEFLON. Так же в конструкции клапанов используются новейшие составы силиконовых резин - VMQ и другие полимеры.

Свойства материалов:

EPDM – Этилен-пропилен-диен-каучук. Недорогой, химически и износостойкий эластичный полимер. Высокая устойчивость к старению и атмосферным воздействиям. Устойчив к кислотам, щелочам, окислителям, соленым растворам, воде, пару низкого давления, нейтральным газам. Неустойчив к бензину, бензолу и углеводородами. Температурный диапазон применения −40… +140 ^oC.

NBR – Акрилонитрин-бутадиен-каучук. Распространенный эластичный полимер, нейтральный к воздействию бензина, минерального масла, дизельного топлива, растворов щелочей, неорганических кислот, пропана, бутана и горячей воды. Температурный диапазон −30… +100 ^oC. Кратковременно до +130 ^oC. Разрушается бензолом, окислителями и ультрафиолетом.

FKM – Фторкаучук.  Термостойкий и эластичный синтетический полимер. Высокая стойкость к старению, озону и ультрафиолету. Химически устойчивый для кислотных и щелочных сред, нефтепродуктов, для топлива и углеводородов. Применяется для спиртов, воды, воздуха и пара при температуре −30… +150 ^oC. Разрушается эфирами, органическими кислотами.   

PTFE – Политетрафторэтилен. Фторполимер, один из самых химически стойких полимерных материалов. Применяется в химической промышленности для кислот и их смесей высокой концентрации, щелочей, растворителей. Устойчив к  бензолу, окислителям, маслам и топливам. Используется для агрессивных газов, углеводородов, воздуха, воды и пара. Температурный диапазон −50… +200 ^oC. Разрушается трифторидом хлора и жидкими щелочными металлами.  

TEFLON – Политетрафторэтилен. Запатентованное название фторполимера, на основе PTFE, но с измененным химическим составом, структурой и улучшенными эксплуатационными характеристиками. Рабочая температура применения в диапазоне −50… +250 ^oC.

Полимеры,  устойчивость химических соединений и рабочие среды,
общие технические данные и материалы Simrit (Германия) - скачать >>

Принцип действия клапана электромагнитного с пилотным каналом

В статичном положении напряжение на катушке отсутствует – электро клапан закрыт. Запорный орган (мембрана или поршень, в зависимости от типа клапана) герметично прижат, силой действия пружины и давления рабочей среды, к седлу уплотнительной поверхности. Пилотный канал закрыт подпружиненным плунжером. Давление в верхней полости клапана поддерживается через перепускной канал в мембране и равно давлению на входе в клапан. Клапан электромагнитный находится в закрытом положении, пока катушка не окажется под напряжением.
Для открытия клапана напряжение подается на соленоидную катушку. Плунжер, под воздействием магнитного поля катушки поднимается и открывает пилотный канал. Так как диаметр пилотного канала больше перепускного, давление в верхней полости клапана быстро снижается. Под действием разницы давлений, мембрана или поршень поднимается и клапан открывается. Клапан останется в открытом положении, пока катушка находится под напряжением.
Принцип действия клапана с пилотным каналом исп. «НО» наоборот - в статичном положении клапан находится в открытом положении, а при подаче напряжения на катушку клапан закрывается.

Для правильной работы мембранных и поршневых клапанов с пилотным каналом, исп. «НО» и «НЗ», необходим минимальный перепад давления – ΔP, разница давлений на входе и на выходе клапана. Подходит в большинстве случаев, для эксплуатации на системах централизованного водо- и теплоснабжения, системах ГВС, системах пневмоуправления и др. – везде, где присутствует давление в трубопроводе.

Принцип действия клапана электромагнитного прямого действия

В клапане электромагнитном прямого действия, пилотный канал отсутствуют. Мембрана в центре имеет жесткое металлическое кольцо и через пружину соединена с плунжером. При открытии клапана, плунжер поднимается вверх и снимает усилие с мембраны, которая моментально поднимается и открывает клапан. Для закрытия, подпружиненный плунжер опускается и с усилием прижимает мембрану, через кольцо к уплотнительной поверхности. 

Для мембранных электромагнитных клапанов прямого действия, минимальный перепад давления на клапане не требуется, ΔPmin = 0 бар. Клапаны прямого действия, могут работать как в системах с давлением в трубопроводе, так и на сливных емкостях, накопительных ресиверах и в других схемах, где давление рабочей среды минимально или отсутствует.

Клапан электромагнитный соленоидный – это простая, функциональная и надежная трубопроводная арматура. Ресурс работы специальных электромагнитных катушек составляет до 1 миллиона включений. Время, необходимое для срабатывания мембранного магнитного клапана в среднем составляет от 30 до 500 миллисекунд, в зависимости от диаметра и исполнения. Клапаны электромагнитные можно применять как запорные устройства дистанционного управления, так и для безопасности, в качестве отсечных, переключающих или отключающих электро клапанов.