Клапаны соленоидные

Что это такое и зачем он нужен

Соленоидный клапан (он же - электромагнитный клапан) — электромеханическое устройство, предназначенное для регулирования потоков всех типов жидкостей и газов. Он состоит из корпуса, соленоида (электромагнита) с сердечником, на котором установлен диск или поршень, регулирующий поток. Такой клапан позволяет не только управлять током жидкостей и газов в трубопроводах на расстоянии, но и автоматизировать этот процесс.

Соленоидные клапаны применяются как в сложных технологических процессах, так и в быту. С их помощью можно дистанционно подать требуемый объём жидкости, пара или газа в нужный момент времени (подача воды в поливочных системах, регулирование отопительных процессов, обеспечение работы котельных объектов, в системах дозирования и смешения, а также для слива воды). Также они широко используются в промышленности для регулировки тока и контроля транспортировки разнообразных жидкостей и газов.

Как он работает

Устройство соленоидного клапана подобно устройству обычного запорного клапана, однако открытие либо закрытие электромагнитного клапана осуществляется без механических усилий — посредством электромагнитной катушки (соленоида) путём подачи на неё электрического напряжения. Это означает, что соленоидный клапан относится к
энергозависимому оборудованию и для срабатывания на открытие либо закрытие ему требуется электропитание.

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 прорыве труб. А в отопительных системах такой вентиль используется в качестве устройства регулировки потока теплоносителя.

Однако каких-либо датчиков сам клапан 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.

Разновидности соленоидных клапанов

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. Подбирать соленоидный электроклапан надо внимательно. Если взять несоответствующий требованиям прибор, то долго он не прослужит.

По внутреннему устройству

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.

По материалу корпуса

Корпус соленоидных клапанов может быть выполнин из следующих материалов:

• Пластика (усиленного PPA, PVC, нейлона)
• Нержавеющей стали
• Латуни
• Чугуна

Каждый из этих вариантов рассчитан на работу с определенной средой по составу, температуре и давлению.

По материалу уплотнителя

Уплотнитель в электроклапанах может быть выполнен из:

• FPM (FKM, VITON) – фторэластомера (-30…+150 °C)
• EPDM – этилен-пропиленового эластомера (-40…+140 °C)
• NBR – бутадиен-нитрильного каучука (-10…+80 °C)

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.

По нормальному состоянию

Основное разделение соленоидных клапанов осуществляется по положению запорного механизма при обесточенном электромагните (нормальном состоянии). 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.

По модификации электропитания

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.