Бюджетный электромагнитный клапан для воды 1/2

Главная > Оснастка > Запчасти > Электромагнитный клапан

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.

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.

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 мм².

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.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

При использовании систем водоснабжения и отопления от возникновения аварийных ситуаций не застрахован никто. Минимизировать риски и потери в случае прорыва позволяет электромагнитный (соленоидный) клапан для воды. Это устройство позволяет быстро перекрыть или, наоборот, открыть поток воды за несколько секунд, находясь на расстоянии. Разберем подробно, как устроен клапан электромагнитный, виды, принципы его работы и монтажа.

Устройство и принцип работы

Соленоидный клапан – это запорная арматура, закрывающая собой водный поток, позволяет контролировать скорость движения жидкости в трубопроводе. Данные устройства называются электромагнитными, так как их принцип работы построен вокруг электромагнитной катушки (соленоида). Существует несколько видов подобных изделий и у каждого есть свои характеристики и различия в принципе действия.

Автоматический водопроводный затвор включает в себя такие составляющие:

• корпус;
• крышка;
• мембрана и уплотнение;
• плунжер;
• шток;
• электрическая катушка.

Корпус таких агрегатов, обычно, делается из таких материалов как латунь, нержавеющая сталь (для того чтобы увеличить стойкость против коррозии) и чугуна. Достаточно популярны водопроводные электромагнитные клапаны, изготовленные из пластика.

Плунжеры и штоки делают из материалов, которые обладают магнитными свойствами. Электромагнитные катушки помещаются в специальный защитный корпус, у которого достаточно высокие параметры герметичности. Обмотка для катушек, как правило, изготавливается из медной проволоки или эмалированного провода. Такие устройства начинают работать после того как на катушку подается напряжение.

Электромагнитная или другими словами индукционная катушка преобразует электроэнергию в поступательное движение. Наиболее распространенными являются катушки с медной обмоткой на цилиндре. Цилиндр включает в себя магнитный плунжер. Как только на катушку подается импульс, появляется магнитное поле. Как результат действия магнитного поля, сердечник втягивается в катушку.

Мембраны изделий изготавливаются из полимерных материалов, которые имеют высокий уровень эластичности. К таким материалам можно отнести следующие:

• мембраны EPDM, NBR, FKM.
• уплотнения PTFE или TEFLON.

Клапаны могут быть изготовлены из самых разных материалов, корпус изготавливают из пластика, латуни или чугуна.

В том случае если есть необходимость, чтобы перекрыть подачу транспортируемой среды, с блока управления на индукционную катушку подается импульс. Благодаря данному сигналу сердечник устройства поднимается либо опускается (все зависит от конфигурации устройства) и перекрывает поток жидкости. Сразу же после того как исчезает напряжение, сердечник возвращается в исходную позицию и возобновляется движение жидкости.

Преимущества использования электромагнитных устройств

Главным преимуществом электромагнитного клапана на воду является то, что он позволяет быстро регулировать поток транспортируемой среды в системе. Для выполнения своих функций устройству необходимо всего лишь 2-3 секунды. Из-за этого соленоидная модель представляет собой достаточно важное устройство в системах водоснабжения квартир и частных домов.

Оно также дает возможность регулировать температуру регуляцией потока теплоносителя. Электромагнитное устройство позволяет плавно распределять температуру в системе отопления, благодаря чему предотвращает ее загрязнение. А это напрямую позволяет продлить срок службы всей отопительной системы.

Из-за того что устройство в своей конструкции не имеет быстроизнашивающихся механических деталей, соленоидные модели являются более надежными. Такое устройство может быть смонтировано в системах с самыми различными показателями давления, так как данная характеристика не влияет на его работу.

Именно из-за подобных характеристик электромагнитные модели занимают доминирующие позиции среди запорной арматуры на рынке.

Сферы применения

Автоматический водопроводный затвор представляет собой достаточно полезное устройство, которое используется в самых различных сферах. Этот агрегат успешно используют в различных отраслях домашнего и народного хозяйства, а кроме того в различных производственных отраслях. Множество воздуховодов и водопроводов разной степени сложности конструкции успешно используют данное изделие в своей работе.

Оборудование с соленоидным приводом наиболее популярно в конструкциях, где большая часть приборов работают по принципу автоматического управления. Главным образом выбор области применения определяется, исходя от материала, из которого изготовлен вентиль. Подобные устройства можно встретить в стиральных машинах, системах канализации, оросительных системах, для контроля систем гидравлики , системах отопления и многих других.

Наибольшую популярность он получил в:

1. Орошении. Используется при поливе огородов, садов, оранжерей. При монтаже такого устройства все процессы становятся автоматическими. Электромагнитное устройство с сервоприводом (220,24,12 В) если к нему подключить таймер, позволит задавать временные интервалы работы и отключения устройства. Он может находиться в нормально открытом или закрытом положении. Такие ритмы позволят руководить регулировкой потоков воды. Преимущества использования такого устройства более чем очевидны – нет необходимости тратить время для постоянного контроля над поливной системой.
2. Канализации. Электромагнитный клапан(12, 24 В) для воды довольно широко применяется для того чтобы регулировать подачу воды в общественных душевых и туалетах. Тут так же используется таймер который позволяет автоматически включать и выключать подачу водяного напора.
3. Моечных системах. Соленоидный водопроводный клапан(220, 24, 12 В) позволяет обеспечить своевременный слив воды во время мойки автомобиля. Более того подобное устройство в бытовых и промышленных стиральных машинах.
4. Крупномасштабных кухнях. Электромагнитный клапан подачи sp6135 (220, 24, 12 В) является поистине неотъемлемым устройством на конвейерных системах изготовления хлебобулочных изделий, регулировки уровня подачи воды к промышленным посудомоечным системам и кофейным комбайнам.
5. Точном дозировании. Электромагнитный затвор для горячей воды играет не последнюю роль при процедурах смешивании различного сырья и материалов.
6. Отопительных системах. Водяной соленоидный клапан(220, 24,12 В) предотвращает возникновению перебоев при работе систем отопления. Устройство позволяет восполнить потери при постепенном испарении воды на магистральных отопительных трассах.

Кроме того, электромагнитные модели применяются для регулировки и контроля транспортировки различных агрессивных сред на производствах.  Устройства, использующиеся на производстве, могут быть довольно большого диаметра. Категорически воспрещается использования моделей из латуни при работе с агрессивными веществами, такими как, например, дизельное топливо или кислота.

Виды автоматического водопроводного затвора

Соленоидный клапан (его виды) бывают двух категорий, главным отличием которых является их принцип работы включения и выключения механизма:

• прямого действия;
• пилотного действия.

Кроме этого они бывают нескольких основных видов, у которых есть свои функциональные особенности. Устройства бывают:

• нормально открытыми (или нормально закрытый). В том случае, если на катушку не подается напряжение данное устройство остается в открытом (если это нормально открытый), и таким образом не препятствует движению потока. В случае с нормально закрытым клапаном все наоборот;
• бистабильными. Как только поступает напряжение, рабочие положения переключаются.

По виду катушек устройства делятся на:

• постоянного тока – катушка у устройств данного типа имеет малую силу электромагнитного поля;
• переменного тока – у данных устройств катушки обладают достаточно мощным электромагнитным полем.

Помимо того агрегаты подразделяются по типу работы:

• одноходовой;
• двухходовой;
• трехходовой.

У одноходовых всего один патрубок и они не могут совместить в себе разные потоки жидкостей. Двухходовые обладают двумя патрубками (входным и выходным). Принцип работы одноходового и двухходового устройства действует на методе функционирования шара или конуса, который используется для закрытия.

Трехходовые соленоидные клапаны для воды в своей конструкции имеют целых три патрубка и могут работать на основе смешения потоков жидкости. Кроме того, устройства данного типа могут контролировать и регулировать температуру с применением смешивания потоков воды. Существуют также взрывозащищенные модели, используемые в работе с взрывоопасными средами. Данные клапаны делаются и огнеупорных и прочных материалов. Есть также вакуумные клапаны.

По типу соединения с трубопроводом делятся на:

• фланцевые клапаны;
• резьбовые клапаны.

Полезная информация! Есть особый тип устройств называемый отсечным. Данный тип устройств мгновенно могут отключать трубопровод либо закупоривать одну из труб во время аварии.

Регулирующую и запорную арматуру необходимо выбирать и монтировать, только опираясь на расчеты произведенные ранее. Использовать тот или другой вид клапана (нормально закрытый, двухходовой, прямого действия и т.д.) необходимо в зависимости от типа трубопровода и от того, какой тип среды по нему транспортируется.

Советы по выбору

Клапаны используют в самых разнообразных средах, которые имеют свои индивидуальные показатели температуры и давления. Выбор типа устройства должен исходить из характеристик среды, в противном случае устройство может долго не прослужить.

Есть несколько ключевых характеристик, на которые необходимо обращать внимание при выборе электромагнитного клапана. Главным параметром является диаметр входного и выходного отверстия.

Ассортимент  электромагнитных устройств довольно велик. Они обладают различными отличительными особенностями в конструкции. Но обычно это не сильно влияет на рабочие параметры. Наиболее популярными можно назвать однодюймовые электромагнитные устройства, у которых пропускной показатель достигает 40 л/мин.

Важно! Перед покупкой клапана необходимо особое внимание уделить механическому регулятору, встроенному в устройство. У него может быть несколько режимов. Чем больше их количество, тем  лучше будет контролироваться система.

В том случае, когда требуется клапан с как можно более высокой пропускной способностью, можно приобрести устройство серии SVR. При нормально закрытом положении клапан этой серии может обладать показателями пропуска жидкости до 100л/мин. Цены на клапана различаются по их качественным характеристикам.

Правила монтажа и эксплуатации

Во время монтажа и эксплуатации соленоидных клапанов необходимо учитывать следующие моменты:

1. Перед самостоятельной установкой электромагнитного устройства для воды, необходимо произвести подготовительные работы, в которые входит зачистка труб и их разметка.
2. Место установки клапана должно находиться на виду, и быть в свободном доступе. Компактность электромагнитных клапанов упрощают эту задачу.
3. Категорически воспрещено монтировать устройство в том случае, когда электромагнитная катушка будет играть роль рычага.
4. Монтаж и демонтаж должен проводиться, только когда устройство полностью обесточено.
5. Рекомендуется установить на систему грязевой фильтр, благодаря которому изделие не будет забиваться инородными частицами.
6. На соленоид не должна оказываться нагрузка от веса труб.
7. Установку нужно проводить согласно маркировке стрелок указывающих направления, нанесенных на поверхность клапана.
8. В случае если установка производится на открытом пространстве, устройство необходимо защитить специальной изоляцией.
9. В качестве уплотнителя соединений клапана и трубы рекомендуется использовать ФУМ-ленту.
10. К электросети устройство подключается с помощью гибкого кабеля чье сечение жил не должно быть меньше 1 мм.

Соблюдение правил при монтажных работах и требований инструкции по эксплуатации продлят срок службы устройства, которое стабилизирует рабочее давление среды внутри системы.

Неполадки при работе данного устройства зачастую обуславливаются следующими проблемами:

• из-за разрыва кабеля управляющего блока, кабель не может получить нужное электропитание;
• в случае выхода из строя пружины, при нормальной подаче электропитания клапан не срабатывает;
• если при пуске оборудования не слышно характерного щелчка, то причина кроется в сгоревшей электромагнитной катушке.

Привести к неисправности соленоидного клапана нормально-закрытого может даже банальный засор отверстия.

Осмотр внутренних элементов водяного клапана должен осуществляться только при полностью опорожненной системе. Самостоятельное выполнение сложного ремонта не рекомендуется.

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.

Классификация #1 — по внутреннему устройству

Клапаны по конструкции управляющего элемента делятся на три группы:

1. Золотниковые.
2. Мембранные.
3. 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.

Классификация #2 — по принципу функционирования

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.

Классификация #3 — по материалу уплотнителя и мембраны

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.

Используемые источники:

• https://stankiexpert.ru/tehnologicheskaya-osnastka/zapchasti/ehlektromagnitnyj-klapan.html
• https://santehnikportal.ru/vodosnabzhenie/elektromagnitnyj-klapan.html
• https://sovet-ingenera.com/vodosnab/v-drugoe/solenoidnyj-elektromagnitnyj-klapan.html