Электромагнитный клапан давления в трубопроводе

Электромагнитный клапан давления в трубопроводе

Клапан с электромагнитным приводом — это современный вид запорной арматуры. Они позволяют на расстоянии управлять потоками жидкости или газа в трубопроводных системах. Такие затворы хорошо встраиваются в автоматизированные системы управления технологическими процессами, позволяют экономить дефицитные человеческие ресурсы и делают работу предприятий более безопасной. Существует большое количество различных видов клапанов для разных сред, различаются они и по своему устройству и назначению.

Назначение и применение электромагнитных клапанов

Электромагнитный клапан предназначен для управления потоками жидких и газообразных продуктов на расстоянии. Он может быть запорным и регулирующим. Управление при этом может осуществляться как вручную, так и с помощью систем автоматики. По своей конструкции и назначению электромагнитный затвор весьма похож на обычный, с той разницей, что в движение запорный элемент приводится в движение не мускульной силой, а соленоидом, электромагнитом с подвижным сердечником. При подаче напряжения на катушку индуктивности соленоида, она, в зависимости от полярности, втягивает или выталкивает сердечник, соединенный со штоком клапана.

Такие запорные и регулирующие устройства используются как в сложных промышленных установках, так и в домашних системах отопления, водоснабжения, в бытовой технике. Применяются они и в транспортных средствах, работающих на жидком топливе.

Устройство клапана

Соленоидный клапан по составу основных деталей и узлов во многом совпадает с обычным устройством с ручным управлением:

• Корпус с подводящим и отводящим патрубком.
• Рабочая камера с седлом.
• Тарельчатый, шаровой или лепестковый запорный элемент.
• Возвратная пружина.
• Шток, соединенный с запорным элементом и сердечником соленоида
• Соленоид.

Корпус магнитного клапана изготавливается из металлических немагнитных сплавов или прочных пластиков. Высокая герметичность корпуса позволяет применять клапан в различных средах, в том числе и активных. Соленоидные клапана для воды в качестве уплотняющих прокладок используют резину, для более активных сред выбирают фторопласт. Открывать и закрывать клапан соленоид за время службы должен тысячи или даже десятки тысяч раз, поэтому для обмоток берут самые высококачественные медные провода, покрытые изолирующей эмалью.

Управление электромагнитным клапаном осуществляется по проводам, для их присоединения на корпусе снаружи предусмотрены контактные группы.

Устройство должно быть устойчивым к воздействию внешних электромагнитных полей, шумов и вибраций.

Существуют и другие типы электромеханических приводов, такие, как электродвигатель с редуктором, пневматические или гидравлические.

Принцип работы электромагнитных систем

Принцип работы электромагнитного запорного клапана основан на физическом явлении электромагнитной индукции. При протекании тока по катушке индуктивности внутри нее возникает магнитное поле, воздействующее на сердечник из магнитных материалов силой, приложенной в продольном направлении. Эта сила, в зависимости от полярности приложенного напряжения, пытается втянуть сердечник внутрь катушки либо вытолкнуть его. При этом происходит открытие либо закрытие затворного элемента.

Катушки соленоидных клапанов могут работать как на постоянном токе напряжением от 5 до 36 вольт, так и на переменном токе напряжением 220 В.

Устройства с низким управляющим напряжением обладают небольшой мощностью и ограниченным усилием, передаваемым на запорный элемент. Это позволяет использовать для управления ими низковольтные полупроводниковые схемы. Применяются такие устройства в системах низкого напора рабочей среды, на трубопроводах малых диаметров.

Читайте также: Ротационный клапан для чего нужен

Приводы, работающие на переменном токе, развивают гораздо большие усилия и могут применяться на магистральных трубопроводах высокого давления и больших диаметров.

О разновидностях изделий

Классификация изделий проводится по нескольким параметрам.

Исходя из положения запорного элемента в отсутствие напряжения на катушке различают:

• Нормально открытые, или НО. Проход для жидкости или газа открыт, а при подаче напряжения- он закрывается.
• Нормально закрытые, или НЗ. Проход для среды перекрыт, а при подаче напряжения он открывается.

Некоторые модели выпускаются универсальными, а нормально положение запорного элемента настраивается при установке и подключению к управляющей сети. Такие переключаемые устройства называют бистабильными.

В зависимости от рабочей среды запорную арматуру выпускают для:

• Воздуха.
• Воды.
• Пара.
• Активных сред.
• Горюче-смазочных материалов.

Приборы для работы в радиоактивных средах отличаются специальным подбором материалов с повышенной радиационной стойкостью. Вакуумный электромагнитный клапан должен обеспечивать особо высокую герметичность

Исходя из характеристик внешней среды, исполнение прибора может быть:

• Обычное
• Для влажных помещений.
• Термостойкие (для высоких температур).
• Морозостойкие (для экстремально низких температур).
• Взрывозащищенное. Такие устройства не должны искрить при включении либо выключении. Для этого в них применяются специальные конструктивные решения и материалы.

По типу питающего напряжения катушки делятся на

• Переменного тока, высокого напряжения. Развивают большие усилия, используются на магистральных трубопроводах высокого давления и больших диаметров.
• Постоянного тока, низкого напряжения. Применяются на трубах небольшого сечения и низкого напора.

Есть отдельный класс электромагнитных отсечных клапанов высокого давления. Их называют отсечными. Они предназначены для моментального перекрытия трубопроводов или герметизации емкостей в случае возникновения нештатных или аварийных ситуаций.

И, наконец, по типу функционирования клапаны делятся на

• Одноходовые. Такой затвор имеет только входящий патрубок. Обычно они нормально закрытые и открывают путь водяному или воздушному потоку во внешнюю среду. Используются в качестве предохранительных.
• Двухходовые. Самый распространенный вид, имеют входящий и выходящий патрубки и монтируется в разрыве трубопровода. Применяются для управления потоком в одном из контуров трубопроводной системы.
• Трехходовые. Могут иметь один входной и два выходных патрубка либо два входных и один выходной.

Трехходовые клапаны первого типа применяются для перенаправления потоков из одного контура в другой (например, в системе отопления). Это позволяет поддерживать температуру рабочей среды постоянной без изменения параметров работы источника тепла. Устройства второго типа используются для смешения двух потоков, имеющих разную температуру. Характерным примером служит однорычажный шаровой смеситель на кухне или в ванной.

Область использования

Применение электромагнитных клапанов осуществляется в самых разных областях человеческой деятельности, везде, где возникает необходимость управлять потоками жидкостей и газов дистанционно. Сюда входит:

• Бытовые системы отопления.
• Системы водоснабжения и водоподготовки.
• Технологические установки.
• Трубопроводный транспорт.
• Генерация и распределение тепла.
• Бытовые приборы.
• Канализация.
• Орошение.
• Транспортные средства.

Читайте также: Клапан обратный polytron comfort d50 мм пластиковый для внутренней канализации

Использование электромагнитных клапанов на транспорте понемногу снижается, поскольку все больше видов транспортных средств переходят на электрические источники энергии и отказываются от жидкого топлива и гидравлики, заменяя их на более надежные электрические приводы. Сходные перспективы просматриваются и в системах отопления. Но в водоснабжении, канализации и других отраслях роль электромагнитных затворов будет только возрастать.

Преимущества электромагнитных клапанов для воды

Главным преимуществом устройства является возможность удаленного и быстрого регулирования потоков рабочей среды. Без электромагнитных затворов становится невозможной работа сложных технологических установок и простых бытовых приборов, таких, как кофеварка и стиральная машина.

Кроме того, электропривод позволяет:

• Подключать соленоидный клапан к централизованной и автоматизированной системе управления. Это многократно повышает точность и оперативность регулировок параметров по сравнению с ручным управлением.
• Снижать трудозатраты на управление технологическими процессами.
• Повышать безопасность производства и исключать воздействие на оператора вредных факторов производственной среды.
• Повышать эффективность работы бытовых приборов и производственных установок за счет точного и быстрого управления потоками рабочих сред и их параметров.

Важным достоинством соленоидного привода по сравнению с электромотором и редуктором является отсутствие зубчатых и червячных передач, исключительная простота устройства и минимум подвижных частей.

Это обеспечивает высокую надежность оборудования, минимальный износ и долгий срок его службы.

Недостатком данного типа устройств являет невозможность плавной регулировки степени открытия затвора. Обеспечивается только два положения: «открыто» и «закрыто».

Установка электромагнитного клапана для воды своими руками

Прежде чем приступать к установке, необходимо определить тип подключения. Наиболее часто применяемыми являются:

• Резьбовое. Входной и выходной патрубки снабжены внешней либо внутренней резьбой, через соответствующие фитинги арматура встраивается в разрыв трубопровода. Наиболее удобное для самостоятельной установки, лучше выбрать подключение такого типа.
• Фланцевое. Патрубки оборудованы фланцами, на концах труб также должны быть фланцы соответствующего типоразмера, они стягиваются между собой болтами. Обеспечивают высокое давление и интенсивность потока, чаще применяются на магистралях высокого и среднего давления.

До начала монтажа устройства следует выполнить ряд подготовительных операций. Трубы должны быть размечены, обрезаны под размер и зачищены. Место для установки электромагнитного устройства должно давать свободный доступ к устройству для его монтажа, обслуживания и ремонта. Опытные мастера сформулировали также несколько рекомендаций:

• Все работы по установке или снятию прибора можно проводить только в отключенном от сети виде.
• Трубопроводную систему необходимо дополнить фильтром механической очистки. Это предотвратит загрязнение и повреждение деталей посторонними включениями, такими ка песок, чешуйки ржавчины и известковые отложения.
• Корпус устройства не должен принимать на себя вес участка трубопровода.
• Следует подключать устройство в соответствии с нанесенными на корпусе стрелками. Они указывают направление потока.
• При уличной установке следует защитить клапан от воздействия природных явлений. Обычно бывает достаточно водонепроницаемого кожуха. При работе в условиях низких температур нужно обеспечить подогрев кожуха.
• Резьбовые соединения нужно обязательно уплотнять лентой ФУМ или сантехнической нитью.
• Кабель для подключения к управляющей системе следует выбирать медный. Он должен иметь достаточное поперечное сечение не менее 2 мм 2 .

Читайте также: Как регулировать клапана газель 406

Подбор конкретной модели осуществляется на основе расчетов параметров трубопроводной системы.

Следует учитывать напор, сечение труб, необходимую скорость срабатывания и характеристики управляемой среды.

Признаки неисправности электромагнитного клапана карбюратора

В карбюраторах последних моделей применяется соленоидный привод управления подачей топлива. Как проверить электромагнитный клапан на исправность?

Его поломку определяют по следующим признакам:

• Двигатель неустойчиво работает на низких оборотах.
• Мотор глохнет при использовании наката.
• После выключения двигателя наблюдается детонация рабочей смеси.

Косвенными признаками неисправности также является снижение оборотов при подключении мощных потребителей электроэнергии, таких, как магнитола, ближний или дальний свет, подогрев стекол.

Проверка клапана

Проверять клапан карбюратора следует на следующих режимах:

• На холостом ходу. После запуска доводят обороты до 2100 и вслушиваются в работу карбюратора. Должен быть слышен резкий характерный звук, означающий закрытие затвора. Далее плавно снижают обороты до значения в 1900, должен быть слышен щелчок открывания.
• Торможение двигателем. Нужно сбросить газ, не выключая передачу. Исправный клапан в этом случае не сработает, даже если обороты снизились до 1900. Если слышен щелчок – устройство неисправно.
• После остановки двигателя. Если при выключенном зажигании в цилиндрах продолжаются самопроизвольные вспышки детонирующей рабочей смеси, двигатель дергается и вибрирует – значит, клапан не перекрывает подачу горючего в камеры и далее в цилиндры.
• Если при работающем моторе вытащить из разъема провод питания электроклапана- двигатель должен заглохнуть. Если он продолжает работать- значит, клапан неисправен.

Кроме способов проверки электромагнитного клапана «на ходу», можно вывинтить клапан из корпуса карбюратора и попробовать подать на него напряжение с аккумулятора. Один провод от батареи присоединяют к контактной колодке, другой- к корпусу прибора. При подключении напряжения клапан должен щелкнуть и втянуть иглу внутрь себя. После размыкания цепи слышен еще один щелчок, и возвратная пружина втянет иглу. Заодно можно проверить, не загрязнены ли детали устройства смолистыми отложениями. Их нужно отмочить в бензине и удалить мягкой ветошью.

Нужно проверить также, подается ли на контакты управляющее напряжение. Его нормальное значение — 10,5-14,4 в. Если на блоке управление напряжение есть, а на контакте –нет, значит, неисправен провод. Его надо отремонтировать или заменить.

Если на разъеме блока управления напряжения нет, то, скорее всего, неисправен сам блок. Его проверяют, подключив клапан к батарее еще одним временным проводом. К выводу блока управления, управляющему клапаном, подключают вольтметр или контрольную лампочку. Далее следует запустить двигатель. По достижении оборотов в 900 об/мин лампочка должна вспыхнуть, при 2100 об/мин- погаснуть. Если снизить обороны до 1900 об/мин-опять вспыхнуть. Такое поведение лампочки означает исправность блока управления. Если же лампочка вообще не загорается и не гаснет, а также включается и выключается при других оборотах- блок управления подлежит углубленной проверке и, возможно, замене.

Вам также может понравиться

Гидравлическая система трактора – совокупность устройств для преобразования и передачи крутящего момента от двигателя к рабочим

Чтобы обеспечить работу смесительного узла, который понижает температуру теплоносителя для теплого пола, необходим дополнительный

Чтобы обеспечить работу смесительного узла, который понижает температуру теплоносителя для теплого пола, необходим дополнительный

В составе подъемных и прижимных механизмов в качестве привода часто используется гидронасос. С его помощью можно добиться

Газовый клапан для котла: устройство, неисправности и ремонт

Газовый клапан — это разновидность трубопроводной арматуры, отвечающей за контроль и регулировку рабочей среды, а также за распределение и перекрытие потока газопровода. Таким образом, в основе функционирования данного устройства лежат очень важные функции. В статье мы рассмотрим, какие газовые клапаны для котла бывают и отметим их отличительные особенности.

Газовый клапан Honeywell

Предназначение и принцип работы газового электромагнитного клапана

Электромагнитный газовый клапан — это устройство, благодаря которому можно осуществлять регулировку подачи природного газа в автоматическом режиме.

С такими устройствами применение природного газа является более безопасным.

Если случится утечка, то электромагнитный клапан для газового котла в максимально короткие сроки самостоятельно перекроет трубопровод и не позволит проникнуть в помещение токсинам, которые являются очень опасными для человека веществами.

После того, как реле клапана начинает подавать электричество на катушку, якорь втягивается и начинает поднимать плунжер, таким образом открывается свободный доступ поступления газа в рабочую среду.

После того как напряжение отключается, плунжер возвращается в исходное положение и перекрывает канал, между входным и выходным штуцерами , тем самым не позволяет поступать газу. Главное предназначение такого устройства заключается в распределении и регулировке подачи газа в трубопроводах, котлах, колонках и других устройствах.

Разновидности

Газовые клапаны для котла классифицируются по ряду критериев. Первым из которых является количество входов. Исходя из этого показателя выделяются следующие виды клапанов:

1. Двухходовые. Они представляют собой конструкции, имеющие два отверстия — входные и выходные. Основное их применение — блокировка подачи, либо открытия потока рабочей среды трубопровода.
2. Трехходовые. В таких механизмах предусмотрены одно входное и два выходных отверстия. Такие клапаны выполняют запорно-регулирующую и перенаправляющую функции.
3. Четырехходовые. В таких газовых клапанах присутствуют четыре отверстия: три выпускных, одно входное. По своей работе они схожи с трехходовыми клапанами, только благодаря еще одному дополнительному входу, сфера их применения немного расширена.

Следующая классификация — это тип управления клапаном:

1. Механизмы с ручным управлением. Представляют собой простые конструкции, затвор которых начинает работать в момент, когда поворачивается управляющее колесо либо рычаг. Главные отличительные особенности таких клапанов — высокая надежность и низкая цена.
2. Электромагнитные клапаны. Благодаря тому, что в их конструкцию входит электрический привод, они могут функционировать в автоматическом режиме. Обычно такие устройства применяются в промышленных газопроводах, на теплосетях и производственных линиях.

Газовый отсечной электромагнитный клапан с ручным взводом Seitron

В свою очередь, электромагнитные газовые клапана классифицируются исходя из положения затвора, которое он принимает, в случае, когда отключается электричество:

1. Нормально открытые. Такие клапаны при отключении электричества переходят в открытое положение, таким образом обеспечивают свободное движение рабочей среды в трубопроводе.
2. Нормально закрытые. Когда отсутствует подача электроэнергии, затвор принимает закрытое положение и перекрывает поток газа в системе.
3. Универсальные клапаны. Подобные механизмы, при отключении подачи электричества, остаются в том же положении, в котором они находились до этого.

Также, исходя из функционального предназначения, выделяется два вида клапанов.

Так, например, обратный газовый клапан: такие устройств предназначены для защиты трубопровода от циркуляции рабочей среды в обратную сторону. Благодаря особенностям конструкции механизма, где задействован обратный клапан, имеется возможность пропускать ток исключительно в заданном направлении. В этом заключается принцип его функционирования.

Основное предназначение обратного клапана — защита трубопровода. Обычно такие устройства монтируются возле самого газового оборудования: баков для хранения, перекачивающих насосов, колонок, газовых котлов и редукторов , т.к. именно так обратный клапан не позволяет пламени направляться в сторону приборов.

Газовый предохранительный клапан отвечает за те же процессы, что и обратный клапан. Он представляет собой защитное устройство, который не позволяет возникать аварийным ситуациям из-за резких перепадов давления в системе.

Данные клапаны в автоматическом режиме перекрывают подачу газа в ситуациях, когда давление рабочей среды вышло за пределы нормы или же, наоборот, не дотягивает до нее.

Многие пользователи часто прибегают к установке на предохранительный запорный клапан терморегулятора, измерителя загазованности воздуха, датчика давления рабочей среды.

О газовом фильтре для котла можете прочитать здесь.

Выбор газового клапана

Для того, чтобы выбрать электромагнитный газовый клапан, следует уделить внимание ряду нюансов:

1. Во-первых, надо определиться с местом, где он будет использоваться и исходя из этого уже нужно смотреть на свойства, которыми он должен характеризоваться.
2. Электрообслуживание. Лучше всего отдать предпочтение клапану с небольшой мощностью и искробезопасностью или с дополнительной ручной регулировкой.
3. Давление. Выбирая клапан, обязательно уточните какое давление на трубопроводе. Оно не должно превышать номинальное давление дополнительного оборудования, поскольку слишком высокое давление может испортить механизм.
4. Напряжение в сети. Этому показателю стоит уделить особое внимание, поскольку повышенное/пониженное напряжение может привести к негативному исходу — клапан попросту может сломаться.
5. Окружающая среда. Также важно обращать на условия, в которых будет протекать работа клапана. Важно, чтобы технические характеристика клапана были схожими с характеристиками рабочей среды: влажностью, вибрациями, перепадами температур и т.д.

Производители

Рассмотрим наиболее популярные компании, которые занимаются производством газовых клапанов.

Dungs

Немецкая компания, которая является одной из самых популярных в производстве регулирующей газопроводной арматуры.

Изделия компании Dungs начали появляться на российском рынке с 1999 года и смогли прочно закрепить свои позиции. Пользователи постоянно при обретают изделия этого производители, поскольку те отличаются высоким качеством, надежностью и долгим сроком эксплуатации.

Устройство двойного газового клапана DUNGS тип DMV

Единственный недочет, который можно отметить — это высокая цена.

Наиболее технологичной разработкой компании Dungs в массовом сегменте является клапан Dungs DMV-D – это двухходовое устройство, которое, по сути, является соединением двух независимых клапанов в одном компактном корпусе. Благодаря своим техническим характеристикам он может функционировать в рабочей среде с высоким давлением (до 500 мБар). Стоимость устройств начинается примерно с 12 000 рублей.

SIT GROUP

Итальянский производитель SIT GROUP начал свою деятельность в 1953 году. Компания существует более 60 лет и за это время успела зарекомендовать себя исключительно положительно. Изделия компании получили широкое распространение благодаря оптимальному соотношению цена/качество.

Газовый клапан SIT 845 SIGMA

Клапан Sit 845 Sigma является самым популярным устройством из тех, что можно купить в бюджетной ценовой категории. Газовый клапан 845 Sigma имеет двухходовую конструкцию, которая может монтироваться на газопотребляющие приборы большинства распространенных производителей, подойдет она и для газового котла.
Данный клапан снабжен электроприводом, поэтому для его работы требуется постоянное напряжение в 220 Вольт, в случае отсутствия которого запорный механизм клапана принимает закрытое положение. Основными достоинствами 845 Sigma являются минимальный период включения клапана в работу и компактные размеры.

Модель позволяет производить регулировки граничного уровня давления газа на выходе. Монтаж устройства на трубопровод осуществляется посредством фланцевого соединения. Клапан для газового котла Sit 845 Sigma можно купить примерно за 6000 рублей.

Таким образом, газовый клапан отвечает за автоматическую подачу газа.

https://lada-samara5.ru/articles/elektromagnitnyy-klapan-davleniya-v-truboprovode/