Электроклапан для чего нужен

Обновлено: 08.01.2025

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.

Соленоидный электроклапан относится к энергозависимому оборудованию, для срабатывания на открытие либо закрытие ему требуется электропитание

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.

Чаще всего в быту соленоидный электромагнитный клапан применяется в системах водоснабжения и отопления, где с его помощью дистанционно регулируется водоток

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.

Подключение электропитания к соленоидному клапану производится посредством клемм сверху на корпусе прибора рядом с индукционной катушкой

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.

Катушка соленоидного клапана в зависимости от модификации прибора может работать от напряжения 5–36 В постоянного тока либо 220 В переменного

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.

Первое и основное разделение электромагнитных клапанов – по типу электротока. Так, они могут работать от переменного, либо постоянного тока

По способу подсоединения соленоидные электроклапаны делятся на:

фланцевые;
муфтовые;
штуцерные.

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.

Клапаны по конструкции управляющего элемента делятся на три группы:

Золотниковые.
Мембранные.
Поршневые.

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.

Внутренние элементы — пружина, плунжер и сердечник, практически всегда делаются из нержавеющей стали, которая отличается высокой устойчивостью к перепадам температуры и давления воды

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.

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

одноходовыми;
двухходовыми;
трехходовыми.

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

Двухходовые соленоидные вентили – наиболее распространенные и востребованные. Они имеют два патрубка — вход и выход, и устанавливаются в разрыв трубопровода

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.

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.

Чаще всего в бытовых электромагнитных клапанах для воды уплотнители и мембраны делаются из EPDM, который отличается высокой устойчивостью к солям и низким температурам

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:

Обозначение уплотнителя	FPM	EPDM	NBR
Название материала	Фторкаучук	Этилен-пропиленовый каучук	Бутадиен-нитрил-каучук
Диапазон рабочих температур, ° С	-30…+150	-40…+140	-10…+80

При этом в любом случае особое внимание при эксплуатации электроклапана следует уделить отсутствию примесей в воде.

Песок и ржавчина в трубах рано или поздно испортят любую мембрану, независимо от материала ее исполнения. Устанавливать рассматриваемое устройство можно только при наличии в трубопроводе фильтра.

Выводы и полезное видео по теме

Обзор устройства соленоидного клапана:

Как устроен и работает электроклапан на 220 В прямого действия:

Виды электромагнитных клапанов по принципу срабатывания:

Соленоидный вентиль дистанционного управления неприхотлив и надежен в работе. Он рассчитан на несколько десятков тысяч срабатываний (исправно проработает 20–25 лет) и не требует специализированного обслуживания.

Стоит такое устройство под воду в пределах 3–6 тысяч рублей, но помогает решить многие проблемы. При этом самостоятельно смонтировать его не сложно, надо лишь правильно выбрать подобный клапан по характеристикам и материалам.

Хотите дополнить изложенный выше материал полезными сведениями или указать на несоответствие или ошибку? Или хотите дать рекомендации по выбору оптимальной модели соленоидного электроклапана? Пишите, пожалуйста, свои советы и замечания в блоке комментариев.

Если у вас остались вопросы по теме статьи, задавайте их нашим экспертам внизу под этой публикацией.

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.

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.

Ознакомиться со всеми разновидностями электромагнитных клапанов можно тут.

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.

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.

Установка электромагнитного клапана для воды своими руками

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

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 .

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.

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.

Система водоснабжения и отопления довольно часто снабжается предохранительными клапанами, которые обеспечивают высокую стабильность работы, а также минимизировать риски в случае возникновения аварии. Довольно большое распространение получили электромагнитные варианты исполнения, характеризующиеся высокими эксплуатационными характеристиками. Устройство способно перекрывать поток в считанные секунды. Рассмотрим особенности подобных вариантов исполнения подробнее.

Конструктивные особенности

Нормально открытый клапан получил весьма широкое распространение. Подобная запорная арматура предназначена для непосредственного перекрытия потока, также может контролировать скорость перемещения потока в трубопроводе. Принцип работы конструкции построен вокруг электромагнитной катушки. Основными элементами можно назвать следующее:

Корпус. При его изготовлении могут применяться самые различные материалы, в большинстве случаев сталь с повышенной коррозионной стойкостью. Он защищает внутренние элементы от воздействия окружающей среды. Более дешевые варианты исполнения представлены чугунными корпусами, более дорогие латунными. В последнее время довольно большой популярностью пользуются варианты исполнения, при изготовлении которых применяется пластик.
Мембрана и уплотнительные элементы предназначены для непосредственного перекрытия потока, обеспечения герметичности.
Крышка предназначается для предоставления возможности обслуживания конструкции.
Плунжер и шток можно назвать основными элементами, которые предназначены для перекрытия потока. Эти элементы изготавливаются из материалов с высокими магнитными свойствами.
Электронная катушка выступает в качестве основного управляющего элемента.

В целом можно назвать, что подобная конструкция характеризуется компактностью. Она может быть рассчитана на самое различное давление в системе, подключается самым различным образом.

Правила работы

Сегодня нормально закрытый клапан получил весьма широкое распространение. Его правило работы характеризуется следующими особенностями:

Устройство в обычных условиях эксплуатации находится в закрытом положении.
В определенном случае происходит подача сигнала, за счет которого происходит открытие запорного элемента.
Сигнал может поступать в самых различных случаях.

Во многом правило работы зависит от конструктивных особенностей механизма.

Устройство электромагнитного клапана

При изготовлении обратного нормально открытого клапана электромагнитного типа могут использоваться самые различные элементы. Клапан электромагнитный обладает следующими свойствами:

Перекрытие потока осуществляется за счет подвижного элемента, который в большинстве случаев совершает возвратно-поступательное движение.
Перемещение плунжера и штока происходит в корпусе. Для обеспечения требуемой степени герметизации они подгоняются по размерам.
Корпус имеет отводящее и подводящее отверстие. Крепление проводится самым различным образом, к примеру, при помощи фланцев или при применении технологи сварки.
Основной элемент представлен электромагнитной катушкой. Она ответственна за создание электромагнитного поля, за счет которого совершается перемещение основного элемента.

В целом можно сказать, что устройство достаточно просто и работает надежно. Большинство вариантов исполнения характеризуются схожими конструктивными признаками.

Из чего изготавливают клапаны электромагнитные для воды

Распространенный клапан соленоидный может производится при применении самых различных материалов. Среди особенностей отметим следующие моменты:

Корпус из нержавеющей стали применяется в большинстве случаев. Этот материал характеризуется высокой устойчивостью к воздействию влаги и высокой температуры. Кроме этого, поверхность выдерживает воздействие различных химикатов, которые могут добавляться в состав среды. Единственным, но существенным недостатком можно назвать высокую стоимость изготовления.
При изготовлении корпуса часто применяется латунь. Этот цветной сплав характеризуется повышенной устойчивостью к коррозии и весьма привлекательным видом. Также к положительным качествам можно отнести небольшой вес получаемого изделия. Однако, цена латуни намного выше других сплавов.
Чугун используется на протяжении длительного периода при изготовлении корпусов запорной и предохранительной арматуры. Этот материал характеризуется также высокой коррозионной стойкостью и длительным эксплуатационным сроком. Однако, он довольно тяжелый и не выдерживает ударную нагрузку.

Особенностью рассматриваемого варианта исполнения можно назвать то, что основные элементы изготавливаются при применении материалов с высокими магнитными свойствами. Только это обеспечивает функциональность устройства.

Принцип работы

Распространение рассматриваемого устройства можно связать с довольно простым принципом работы и надежностью устройства. Принцип работы следующий:

В нормальном состоянии нормально открытый клапан находится в открытом состоянии, выбор зависит от конкретной задачи системы.
В качестве запорного элемента выступает плунжер и поршнем. Он совершает возвратно-поступательное движение, за счет которого осуществляется открытие и закрытие потока.
Как ранее было отмечено, основным элементом выступает электромагнитная катушка. При подаче сигнала она начинает вырабатывать магнитное поле, которое и приводит в движение основной элемент.
При появлении магнитного поля происходит притягивание запорного элемента, его отсутствие приводит к его возврату в исходное положение.

Приведенная выше информация указывает на то, что устройство довольно просто и надежно. При этом за счет применения электромагнитной катушки обеспечивается срабатывание в короткие сроки.

Виды электромагнитных клапанов

В продаже встречается просто огромное количество различных электромагнитных клапанов, все они характеризуются своими определенными свойствами. Все устройства делятся на два основных типа:

Нормально закрытые.
Нормально открытые.

Довольно большое распространение получили нормально закрытые варианты исполнения, так как они предотвращают утечку основного вещества в случае возникновения аварии. Нормально открытый применяется намного реже, к примеру, когда при отсутствии питания нужно обеспечить подачу потока.

Классификация также проводится по типу установленных катушек. По этому признаку выделяют следующие варианты исполнения:

Постоянного тока. Катушка подобного типа характеризуется малым полем, генерируемым при работе устройства. Именно поэтому она устанавливается в моделях с небольшой пропускной способностью.
Переменного тока. Этот вариант исполнения характеризуется тем, что катушка создает довольно большое электромагнитное поле. Устанавливается подобный вариант в случае, когда поток подается под большим давлением.

Выделяют модели, которые классифицируются по типу работы. Примером можно назвать следующие варианты исполнения:

Одноходовые.
Двухходовые.
Трехходовые.

Первый вариант исполнения имеет только один патрубок. Поэтому он не может применяться для смешивания различных потоков.

Довольно большое распространение получили двухходовые, так как они применяются для смешивания потоков.

Трехходовые используются в том случае, когда нужно провести смешивание больших объемов жидкости, проводить регулирование температуры. Также в отдельную категорию отводят варианты исполнения, которые могут применяться в помещениях взрывоопасного типа.

Подсоединение запорного механизма может проводится самым различным образом. Довольно большое распространение получили:

Резьбовые нормально открытые клапана просты в монтаже и сегодня встречаются крайне часто в быту. Они обеспечивают требуемую степень герметичности и просты в монтаже.
Фланцевые устройства сегодня распространены в промышленности. Подобный тип соединения характеризуется высокой устойчивостью к воздействию давления.

Редко проводится подсоединение рассматриваемого устройства при применении технологии сварки. Это связано с тем, что слишком высокая температура становится причиной повреждения основных деталей, может оказывать негативное воздействие на электромагнитную катушку.

Установка электромагнитных клапанов

Провести установку рассматриваемого устройства при необходимости можно самостоятельно. Это связано с тем, что конструкция характеризуется простотой. Основными критериями можно назвать следующие моменты:

Должна обеспечиваться требуемая функциональность.
Герметичность соответствовать установленным стандартам.
Во время монтажа не должна быть нарушена целостность конструкции.

Рекомендуется доверять проведение рассматриваемой работы специалистам, так как допущенные ошибки могут стать причиной появления утечки и многих других проблем.

Область применения

Применяются нормально открытые клапана в самых различных сферах. Примером можно назвать следующее:

Система подачи бытовой воды.
Отопление.
Промышленные трубопроводы.

В целом можно сказать, что нормально открытые клапана устанавливаются практически везде, где требуется обеспечить перекрытие потока в автоматическом режиме.

Правила монтажа и эксплуатации

Выделяют несколько основных правил эксплуатации, которые позволяют исключить вероятность допущения ошибки. При их учете можно провести монтаж своими руками:

Перед непосредственным проведение работы рекомендуется выполнить подготовку трубопровода. Для этого он очищается от загрязнений, выполняется соответствующая разметка.
Выбранное место должно быть на виду и к нему обеспечен постоянный доступ.
Монтаж и демонтаж проводится исключительно в случае полного обесточивания устройства.
На нормально открытый клапан не должна оказываться нагрузка от трубы.
Установка нормально открытого клапана проводится с учетом нанесенных стрелок.
В случае монтажа на открытом участке уделяется внимание возможности защиты конструкции.
Применяются уплотнительным материалы.
Электричество подводится при помощи гибкого кабеля, толщина жил которых не менее 1 мм.

Соблюдение правил монтажа существенно продлевает эксплуатационный срок устройства. Кроме этого, подобным образом можно избежать неполадок и возникновения других проблем.

Основные причины выхода из строя

Несмотря на надежность механизма он может время от времени выходить из строя. Причины следующие:

Подача высокого напряжения. Именно поэтому проводится установка предохранителей, которые исключают перегрузку.
Засорение. Для снижения вероятности засорения нормально открытого клапана проводится установка фильтра грубой очистки.
Механическое воздействие со стороны окружающей среды. Даже незначительное воздействие может привести к повреждению основных элементов механизма.
Воздействие повышенной температуры. Слишком высокий показатель может стать причиной изменения основных свойств применяемых материалов при изготовлении.
Воздействие агрессивных химикатов.
Допущение ошибок при проведении монтажных работ.
Большое количество абразивных примесей в составе среды.

Кроме этого, выходят из строя нормально открытые клапана по причине низкой надежности конструкции. Поэтому следует отдавать предпочтение продукции проверенных производителей.

Преимущества соленоидных клапанов

У рассматриваемого прибора есть много преимуществ, которые должны учитываться. Они следующие:

Они могут быстро регулировать поток транспортируемой среды. Как показывает практика, требуется 2-3 секунды для перекрытия или открытия потока.
Некоторые варианты исполнения могут регулировать температуру.
Повышенная надежность и длительный эксплуатационный срок.
Использоваться нормально открытый клапан может в системах с самым различным давлением.

Именно вышеприведенные моменты определяют широкое распространение устройства.

Основная сфера применения

Область применения зависит от основных эксплуатационных характеристик. Среди особенностей отметим:

Важное значение имеет давление. В зависимости от этого значения проводится установка в трубопроводах высокого и низкого давления.
Устанавливается частью ответственных систем. Примером моно назвать магистраль отопления.
В последнее время часто встречается в промышленной сфере.

Среда может быть представлена обычной водой с низкой и высокой температурой. Кроме этого, могут транспортироваться и нефтепродукты.

Разновидности оборудования

Классификация может проводится по самым различным признакам. Чаще всего уделяется внимание сфере применения:

Система подачи бытовой воды. Она получила сегодня самое широкое распространение.
Отопительная система.
Трубопроводы промышленного предназначения, к примеру, транспортировка нефтепродуктов и химикатов.

Кроме этого, классификация проводится по давлению, при котором может эксплуатироваться нормально открытый клапан.

В заключение отметим, что существенным недостатком электромагнитного варианта исполнения можно назвать необходимость в подведении электричества. Кабель должен выдерживать воздействие окружающей среды, то есть защищенным. Производители указывают рекомендацию по тому, каким образом проводится подключение к источнику питания.

Мало кто знает, но оказывается скоростью потока воды в домашнем водопроводе можно руководить и на расстоянии. Для этого вместо обычного вентиля устанавливается магнитный клапан. Разберемся, где может применяться столь полезный девайс, как он работает, и какие виды его существуют. Читайте до конца, и узнаете, как самостоятельно и грамотно приобрести необходимую деталь.

Где есть необходимость в магнитном клапане

Соленоидный клапан – это один из видов запорной арматуры, который может работать в автоматическом режиме, без вмешательства человека. Им обеспечивается участок трубопровода, перемещающий как любую жидкую среду, так и газообразную. И если на заданном промежутке магистрали происходит сбой, то клапан перекрывает движение потока.

Механизм можно запрограммировать и в обратную сторону. При наличии определенных условий он будет открывать дорогу жидкой или газообразной среде. А для выполнения требуемого задания программируются различные датчики. Именно они и подают сигнал на магнитную катушку (соленоид).

Основные области применения соленоидного вентиля:

Бытовая сфера.
Мелиорация.
Промышленность.
Отопительные системы.

Базовым назначением соленоидного клапана является равномерное распределение воды, которое чаще всего происходит дозировано. А на открывание системы устанавливают обычный временной таймер. И в хозяйственно-бытовой сфере механизм устанавливают в общественных туалетах, автоматических душевых и различных моечных системах. Например, автомойках.

Электромагнитный соленоид с временным таймером широко применяют при поливе оранжерей и газонов, а также садовых участков и полей, засаженных культурными растениями. Подобные механизмы используют в засушливых регионах не только для мелиорации. Их устанавливают в систему водоснабжения для жилых домов. И каждый район города получает дефицитную жидкость согласно составленного графика.

А вот в отопительных системах клапан выполняет защитные функции. И его основной задачей выступает перекрытие горячего водоснабжения в случае порыва трубопровода. Но главная цель электромагнитного клапана – предотвратить возможную аварию. И в этом ему помогают контрольные датчики.

Для отопительной системы очень важно постоянно следить за давлением внутри контура и температурой жидкой среды. Если эти два параметра достигают критического значения, соленоид перекрывает запорную арматуру в трубопроводе, до полного возвращения к норме.

Промышленность также широко использует автоматический запорный клапан во многих своих сферах. А еще ими укомплектовывают различные производства, где нужно смешивать различные компоненты. И они служат своего рода дозаторами.

Как работает соленоидный клапан

Преимущество электромагнитного соленоида перед другими запорными арматурами – в его полном автоматизме. Без вмешательства человека для потока жидкости или газа открывается либо закрывается проход по трубопроводу. А делает это электромагнитное поле, которое возникает в электрической катушке. Именно оно и приводит в движение затворный механизм.

Устройство электромагнитного клапана:

Металлический или полимерный корпус.
Катушка индукционная с сердечником.
Уплотнитель из полимеров или технологичной резины.
Функциональные элементы в виде плунжера, пружины и стального штока.

Корпуса из металла используют в системах с высокой температурой внутренней среды. Контуры с холодными жидкостями комплектуются устройствами из пластика. Оболочка всегда предельно герметична, чтобы защитить индукционную катушку.

Но сам по себе прибор бесполезен. Поэтому он всегда работает в паре с контрольным датчиком. И самые популярные из них – временной таймер и температурный сенсор. Именно они при срабатывании подают ток на катушку. А в результате электромагнитное поле в ней либо закрывает вентиль, либо открывает его.

Видео описание

Видео разъяснит принцип работы электромагнитного клапана:

Виды магнитных клапанов

Существуют модели, могущие только открывать проход потоку. После исчезновения магнитного поля в катушке пружина вернет шток на место. Такие устройства устанавливают в поливальных системах. Модели, лишь отсекающие поток жидкости, монтируются в обогревательные контуры. Подобные механизмы называют одноходовыми, поскольку они самые простые.

Но также есть бистабильные образцы, выполняющие обе функции. Обычно комплектуются различными датчиками. По команде одних, движение потоку открывается. Другие, как правило, следят за различными нарушениями в системе и дают сигнал на закрытие клапана.

Такие модели бывают двух и даже трехходовыми. В первом случае они предотвращают обратный ход водяного потока. Во втором – могут смешивать жидкости с разными температурами.

Соленоиды могут использовать либо переменный, либо постоянный ток. Для соединения с трубами использовать или резьбу, или фланец. Управляющий элемент также может применяться различный. Внутри запорного механизма может двигаться поршень. А еще есть модели с мембранами или золотниками.

Нюансы выбора и монтажа

Приобретая вид электромагнитной запорной арматуры необходимо обращать внимание на два момента. Изначально нужно изучить параметры трубопровода. Чтобы входное и выходное отверстие клапана полностью совпали с диаметром магистрали. Иначе возможно замедление потока воды. А это чревато повышением давления и температуры в системе.

Не менее важно изучить спецификацию. Производитель в обязательном порядке указывает для каких систем его продукция предназначена. В описании даются минимальные и максимальные допустимые значения для температуры внутренней среды, а также давления и скорости потока.

Всегда необходимо учитывать условия и химический состав продукта, который будет двигаться по трубопроводу. Например, кислота разъест латунный корпус устройства. А слишком горячая вода способна разрушить пластиковую оболочку.

При монтаже электромагнитного клапана эксперты советуют следовать следующим ключевым рекомендациям:

Располагать устройство необходимо строго по движению потока. Для этого на корпусе всегда присутствует стрелка, указывающая в каком направлении должна двигаться вода или газ.
Перед входным отверстием клапана устанавливается фильтр грубой очистки. Он будет задерживать крупный мусор, который может помешать работе устройства.
Сначала клапан монтируется в трубопровод. И лишь затем подключается к электропитанию.
Устройство не должно брать на себя весовую нагрузку от труб.
Для улицы необходимо подбирать механизм с нужной категорией.

Следует помнить, что магнитный клапан не может одновременно выполнять функцию основного регулирующего вентиля. Его роль всегда только вспомогательная. Поэтому участок трубопровода обязательно должен иметь обычный шаровой запорный кран.

Видео описание

Следующее видео продемонстрирует, для чего нужен и как работает электромагнитный клапан:

Коротко о главном

Все, что нужно знать о магнитном клапане – это то, что для его автоматической работы нужно электричество и различная контрольная аппаратура. Например, запрограммированный на определенное время таймер подаст сигнал на индукционную катушку. Последняя приводит в движение плунжер на клапане, встроенный в обычный водопровод.

Поднятый шток откроет проход для воды, и строго рассчитанная порция жидкости попадет в цветочный горшок. А количество необходимой влаги отмерит специальный счетчик. Он то и подаст свой сигнал на ту же катушку. А электромагнитное поле уже на этот раз задвигает шток на место, перекрывая поток воды.

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.

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.

Рекомендуем ознакомиться: Разновидности угловых кранов и правила их эксплуатации в отопительных системах

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.

Читайте также: