Водяной электроклапан принцип работы

Обновлено: 05.07.2024

Электромагнитные клапана для подключения различных устройств к системам водоснабжения используются довольно часто. Такие устройства имеют электромеханический принцип действия и представляют собой вид запорной аппаратуры. Специалисты называют их соленоидными (соленоид — магнит).

Соленоидные запорные элементы часто встречаются в различных отраслях промышленности, в системах обеспечения водой и газом. В соответствии со своими функциями, в стиральных машинах это устройство, называют заливным или впускным клапаном.

Назначение впускного клапана

Все стиральные машины такие как Indesit, Samsung, Ariston, Zanuzzi и другие модели, в обязательном порядке оснащаются электромагнитным клапаном.

Это устройство имеет два рабочего состояния: открытого и закрытого. Как только будет выбрана программа стирки, механизм электромагнитного устройства сработает и откроется, после чего начнет поступать вода. Объем воды контролируется за счет электронного модуля, который в свою очередь управляет работой прессостата и впускного электроклапана. Срабатывание заливного устройства происходит за счет подачи питания от блока управления на катушку данного устройства.

Клапан подачи воды для стиральной машины, выполняет роль запорной арматуры, по сути крана, открывающего и перекрывающего поступление воды в стиральный бак, через контейнер с моющими средствами в нужное время, согласно режиму стирки.

Устройство клапана подачи воды

Впускной электроклапан бытового стирального агрегата является небольшим устройством состоящим из:

корпуса;
электромагнитной катушки с сердечником;
пружины;
диска, установленного на сердечнике, перекрывающего поток воды, поступающей из водопровода.

Материалом корпуса в большинстве случаев являются различные виды термостойких полимерных материалов, реже латунь или нержавеющая сталь. Для изготовления мембран, прокладок и уплотнений применяют термостойкую резину, каучук, фторопласт или силикон. Во втягивающей катушке устанавливаются электрические магниты с жестко закрепленными частями (соленоиды). По количеству соленоидов могут быть одно, двух, или трех-катушечными. Число катушек соответствует количеству секций устройства, по которым в дозатор поступает водопроводная вода. Электромагнитные клапана стиральных машин разных фирм могут отличаться по материалам изготовления, внешнему виду или количеству катушек, однако принцип работы всех подобных элементов одинаков.

Принцип работы клапана подачи воды

Устаревшие в техническом плане образцы оснащались однокатушечным электроклапаном, в котором поступление воды в различные секции пластикового дозатора осуществлялось посредством рычага механического командоаппарата. В современных машинах оснащенных двух- или трехкатушечными видами, под управлением процессора происходит включение одной из катушек, обеспечивающих подачу воды в необходимую секцию дозатора. В двухкатушечных вариантах для подачи воды в третью секцию дозатора одновременно включаются обе катушки.

При поступлении в бак стирального агрегата необходимого количества воды, специальное устройство называемое прессостатом, посылает электрический сигнал на управляющий модуль. Получив сигнал, модуль отключает напряжение от катушки или катушек устройства. Клапан закрывается, перекрывая поступление воды. На всех режимах стирки процесс повторяется.

Виды впускных клапанов

Клапана подачи воды для стиральных машин LG, Samsung или Indesit могут иметь различные технические отличия. Практически все производители устанавливают на свои агрегаты нормально закрытые клапана. К нормально закрытым относятся клапана, открытие которых происходит при подаче напряжения на электромагнитную катушку.

Заливные электроклапана стиральных машин можно разделить:

По количеству электромагнитных катушек

однокатушечные (устаревшие стиральные агрегаты);

двухкатушечные (большинство бюджетных моделей);

2. По материалам изготовления корпуса

3. По размерам водоподводящих штуцеров

В продаже также имеется универсальный заливной клапан для стиральных машин имеющий маркировку 1/90, что означает наличие одного выхода, расположенного под углом 90 градусов по отношению к входящему штуцеру. Металлическая пластина крепления такого клапана съемная и может переставляться под разным углом. Диаметр соска электроклапана составляет 10,5 мм, а входящего штуцера ¾ дюйма. Такой универсальный электроклапан подходит к стиральным агрегатам большинства производителей, на которых установлен однокатушечный вариант устройства.

Неисправности впускных клапанов и их замена

Если стиральный агрегат продолжительное время простоял без работы, а в стиральном барабане скопилась водопроводная вода, скорее всего требуется замена впускного клапана. Если стиральный агрегат, по какой-то причине простоял в помещении с минусовой температурой, то из-за замерзания скопившейся в нем воды может треснуть корпус устройства. В этом случае его также меняют целиком.

При плохом поступлении воды, иногда для восстановления работы достаточно очистить фильтрационную сетку. Для этого необходимо перекрыть воду и снять водоподводящий шланг и устранить загрязнение, вытащив сетку плоскогубцами и поставив затем на место.

Основной неисправностью электромагнитных клапанов является нарушение работы электромагнитной катушки. Если катушка перегорела и не втягивает шток, вода в стиральный бак не набирается вовсе. Большая часть современных агрегатов комплектуются электроклапанами, имеющими неразборную конструкцию, поэтому ремонту они не подлежат. Замену лучше производить с привлечением мастера. Можно осуществить ремонт и своими руками, приобретя новый наливной электроклапан, аналогичный вышедшему из строя. Для этого необходимо:

Заключение

Произведя ремонт и заменив водяной клапан стиральной машины на новый, следует подключить подвод воды и протестировать машинку в одном из режимов стирки. Также следует посмотреть, нет ли следов протечек в нижней части корпуса стирального агрегата. Если различные режимы стирки производятся корректно, а после простоя в баке не собирается вода, ремонт можно считать успешным.

Для управления жидкими средами в трубопроводах традиционно используется специальная запорная арматура. Согласно установленному порядку, она выполняется в виде вентилей (кранов), закрывающихся или открывающихся вручную. Сегодня вместо привычных вентилей все чаще устанавливаются современные запорные устройства, работающие по принципу электромагнитной индукции.

Что такое соленоидный электромагнитный клапан

Электромагнитный клапан – это классический электромеханический узел, основное назначение которого состоит в оперативном управлении потоками жидких или газообразных сред. Благодаря этому устройству указанный процесс удается частично или полностью автоматизировать. Окончательное решение об открытии или закрытии соленоида принимает оператор или логика контроллера.

В настоящее время можно выбрать электроклапан для воды, цена которого варьируется в пределах от 3000 до 15 000 рублей. Стоимость подобных систем определяется классом и предназначением.
Электроклапаны для регулировки потоков жидкости разделяют на устройства прямого и пилотного воздействия. Первые функционируют за счет усилия, которое образуется в результате воздействия электротока на катушку и, соответственно, запорный элемент. Агрегаты данного плана применяются в системах с незначительным расходом жидкости.

В пилотных клапанах движение запорного штока обеспечивается не только благодаря образованию электромагнитного поля на катушке, но также происходит под действием энергии водного потока. Такие устройства используется в основном при существенных расходах воды. Функционирование пилотного клапана обеспечивается поддержанием давления в системе на уровне 0,2 атмосфер, что является обязательным условием для его стабильной работы.

Назначение и применение соленоидов

Основное назначение соленоидов и подобных им устройств – перенаправление или блокировка движения жидких сред в трубопроводах различного типа и назначения. В бытовых условиях они применяются в автомашинах, в обычных водопроводах, а также в отопительных сетях и в системах полива дачных участков. В промышленности эти устройства устанавливаются для регулирования потоков технических жидкостей и газов, транспортируемых по разветвленной трубной сети, управления отсечными клапанами.

Они также могут устанавливаться в оборудовании, где требуется автоматическое управление клапаном в зависимости от условий эксплуатации. В этом случае к комплекту соленоидного устройства может прилагается особый киповский датчик, чувствительный к утечке, например. В этом случае при обнаружении течи аварийный сигнал с сенсора подается на специальный контроллер, который после обработки информации выдает команду на закрытие клапана.

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.

Рекомендуем ознакомиться: Производство и применение ПВХ труб

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.

Устройство и принцип работы клапана соленоидного типа

Типовой соленоидный клапан включает в свой состав:

корпус, отлитый из прочных и износостойких материалов;
индуктивную катушку с соленоидом;
диск или поршень, непосредственно управляющий течением жидкости;
пружину-демпфер.

Катушка индуктивности, являющаяся основным рабочим элементом электромагнита, помещена в полностью изолированную от внешней среды капсулу и залита эпоксидной смолой. Такая надежная герметизация исключает возможность попадание в неё воды, являющейся хорошим проводником тока.

Принцип работы клапана соленоидного типа основывается на хорошо известном из школьного курса физики электромагнитном эффекте. Согласно ему при появлении э/м напряженности во всех находящихся в зоне её действия металлических деталях за счет индукции наводится поле того же типа. Намагниченные предметы начинают взаимодействовать с исходной полевой структурой, притягиваясь или отталкиваясь от её носителя.

Характеристика и особенности соленоидных клапанов для воды

В конструкции любого запорного устройства присутствует управляющий элемент, который может быть мембранным, золотниковым или поршневым. В электромагнитных клапанах бытового назначения обычно устанавливаются мембраны. Они надежны и с легкостью справляются с регулировкой систем водоснабжения и отопления.

Еще одна классификация соленоидных электроклапанов для воды (220В) основана на конструкционных особенностях этих устройств, в частности с учетом положения запорного механизма, когда магнит обесточен.

В конструкции любого электромагнитного клапана присутствует управляющий элемент, им может быть золотник, мембрана или поршень

Согласно этому параметру различают следующие виды устройств:

электромагнитные клапаны для воды нормально закрытые (220В);
бистабильные клапаны;
нормально открытые соленоидные клапаны.

Нормально закрытые клапаны регулируются с помощью электрического тока. Когда на соленоид не подается напряжение, сердечник опущен, отсутствует движение воды по системе. Это происходит благодаря давлению внутренней пружины. В нормально открытых соленоидных клапанах осуществляется обратный процесс. Когда прибор полностью обесточен, канал устройства находится в открытом состоянии. Он закрывается, когда на соленоид подается питание. Бистабильные или импульсные клапаны при отсутствии напряжения могут быть и открытыми, и закрытыми.

Сфера применения нормально закрытых электромагнитных клапанов для воды

Водопроводный затвор успешно используется в народном и домашнем хозяйстве, а также в некоторых отраслях промышленности. Наиболее широко распространены устройства, работающие от напряжения 220В. Некоторые производители выпускают соленоидные электромагнитные клапаны 24В и 12В.

Устройства, укомплектованные соленоидом, применяются в системах орошения для полива оранжерей, огородов и садов. Благодаря запорному механизму можно полностью контролировать потоки воды, а все процессы становятся автоматическими.

Соленоидные клапаны применяются в автоматизированных системах орошения

Полезный совет!Если подсоединить таймер к электромагнитному устройству, можно задать точное время его включения и отключения, благодаря чему не придется постоянно следить за работой системы.

Соленоидные клапаны также применяются в моечных системах, осуществляя своевременный слив воды в процессе чистки автомобиля. Такие устройства присутствуют в стиральных машинах промышленного и бытового назначения. На крупномасштабных кухнях запорные клапаны контролируют подачу воды к посудомоечным и конвейерным системам, а также кофейным комбайнам. Кроме этого, они могут быть частью отопительных и канализационных систем (туалеты и душевые).

Строение стандартной конструкции нормально закрытого соленоидного клапана (220В)

Клапаны с простейшей конструкцией обычно содержат одно входное и одно выходное отверстие, хотя существуют варианты и с несколькими портами.

Большинство запорных устройств включает следующие детали:

пружину якоря;
отверстие, отвечающее за регулировку;
катушку;
тарелку клапана;
основное отверстие;
диафрагму;
отверстие, отвечающее за выравнивание.

Большинство соленоидных клапанов включает следующие детали: пружину якоря, катушку, тарелку клапана, диафрагму

Электромагнитные соленоидные клапаны нормально закрытые 220в имеют множество полезных преимуществ, среди которых удобство, высокая скорость срабатывания, возможность контролировать работу системы удаленно. Они более точны, чем устройства с ручным управлением, позволяют экономить время и усилия, повышают безопасность и эффективность бытовых приборов.

В конструкции отсутствуют червячные и зубчатые передачи. В отличие от редуктора и электромотора клапаны имеют упрощенное строение и минимальное количество подвижных компонентов, поэтому они более надежны, обладают длительным сроком эксплуатационной службы и подвергаются минимальному износу.

Обратите внимание!Чем меньше расстояние между электромагнитным сердечником и стопором, тем сильнее электромагнитное поле. Причем это утверждение остается неизменным, независимо от вида напряжения и его величины.

Электромагнитные клапаны имеют упрощенное строение и минимальное количество подвижных деталей

Как функционирует электромагнитный соленоидный клапан: принцип работы устройства

Электромагнитная катушка индуктивности способна работать в условиях любого напряжения постоянного и переменного тока. Соленоиды находятся в герметичных корпусах, поэтому контакт с влагой полностью исключен. Небольшие электромагнитные системы потребляют малое количество энергии, благодаря чему управление может осуществляться с участием полупроводниковых схем.

Сила магнитного поля в электромагнитных системах, как и размер штока, значительно больше, чем в системах, имеющих постоянную величину тока. Когда на селеноид подается напряжение, а зазор между сердечником и стопором максимально раскрыт, система переменного тока потребляет большое количество энергии. В результате этого шток поднимается и полностью перекрывается зазор. При этом уровень мощности выходного потока значительно возрастает, создавая перепад давления.

В аналогичных условиях при подаче постоянного тока скорость потока возрастает очень медленно. Это происходит до того момента, пока напряжение не достигнет фиксированной отметки. По этой причине запорные клапаны могут контролировать только системы с низким давлением. Исключение составляют коммуникации с проходным отверстием небольшого размера.

Другими словами, когда на катушке отсутствует ток и клапан открыт/закрыт (в зависимости от его типа), в статическом положении поршень создает полностью герметичное соединение с седлом устройства. При подаче напряжения соленоид передает приводу сигнал (импульс), в результате чего шток открывается. Это происходит потому, что вокруг катушки формируется магнитное поле, которое взаимодействует с плунжером.

Самые простые электромагнитные клапаны содержат одно входное и одно выходное отверстие

Разновидности соленоидных электромагнитных клапанов

Описываемые устройства классифицируются по следующим основным признакам:

материал, на основе которого изготовлен корпус;
особенности конструкции клапана;
его положение при снятом с катушки напряжении (в обесточенном состоянии);
принцип срабатывания;
особенности подключения к трубопроводам.

Важно! От правильности выбора клапана по некоторым из этих признаков зависит, долго ли он проработает в среде с заданными параметрами.

Корпус этих изделий изготавливается из традиционных латуни, пластика или нержавейки. Правильный выбор материала в значительной мере определяет возможность использования клапана в критических условиях. Для бытовых водопроводных отопительных систем подойдет любая из указанных выше разновидностей.

По особенностям конструкции клапаны делятся на поршневые, мембранные и золотниковые. Самый дешевый и достаточно надежный вариант – золотниковое устройство, которое хорошо справляется со своими функциями. Поэтому такие клапаны традиционно устанавливаются в быту.

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.

Состав электромагнитных клапанов

Конструктивно электромагнитный клапан содержит следующие основные элементы:

Корпус и крышка. Выполняются из латуни, полимеров, чугуна, нержавеющих сталей – для условий различных сред и температур.
Детали уплотнения, мембраны. Изготавливаются из специальных видов каучуков и резины, фторопластов.
Подвижные детали, являющиеся элементами сердечника соленоида. Изготавливаются из материалов с магнитными свойствами.
Электрическая катушка, выполняется медным эмальпроводом и герметизирована.

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.

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.

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:

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.
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.
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.
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.
Точном дозировании. Электромагнитный затвор для горячей воды играет не последнюю роль при процедурах смешивании различного сырья и материалов.
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.

Применение электромагнитных клапанов для воды

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.

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.

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.

Электромагнитный клапан для воды – это устройство, относящееся к арматуре запорного типа и предназначенное для полного перекрытия проходящего потока в случае образования протечки. При выборе клапана важно учитывать все особенности арматуры: материалы изготовления, виды мембран, принцип работы и так далее. Электромагнитный клапан может быть установлен самостоятельно.

Запорная арматура для трубопровода

Общие сведения

Электромагнитный соленоидный водяной или газовый клапан – это электромеханическое устройство, предназначенное для контроля потока жидкости или газа в приборах мощностью до v308 (EV220B, Tecofi, Castel, ESM, EVR, GBP, GBV, NBR, PARKER, SCE, SYDZ, АКПП, КСВМ, ЗСК, ИСП, Burkert, КСП). Данный клапан управляется с помощью электрического тока, который пропускает катушка. При подаче тока, создается магнитное поле и заставляет двигаться поршень внутри катушки. В зависимости от конструкции, поршень откроется при подаче электричества, либо закроется пропускной кран. Когда ток перестанет поступать катушке клапана, он вернется к своему обычному состоянию.

Фото — Соленоидный клапан danfoss

Механизмы бывают:

прямого и непрямого типа действия;
вакуумный, гидравлический, пневматический клапан;
2-, 3-, много-ходовой.

Электрические клапаны прямого действия открывают и закрывают отверстие внутри клапана. В опытно-управляемых клапанах (их еще называют запорный прибор), поршень, открывает и закрывает отверстие. В клапанах высокого давления (к примеру, фланцевый клапан) используются поршни и специальные уплотнители, которые контролируют состояние отверстия.

Видео: соленоидные клапаны Danfoss

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.

Описание конструкции стандартного устройства

Наиболее простой соленоидный электромагнитный клапан имеет два порта: на входе и выходе. Дополнительно может быть три или более портов.

Фото — Конструкция соленоидного клапана

Вода или газ поступает через входное отверстие (2). Любое вещество должно проходить через отверстие бака (9), прежде чем поступить в выходное отверстие (3). Выходное отверстие закрыто поршнем (7).

Электроклапан на фото выше – это нормально закрытый соленоидный электромагнитный клапан типа ASCO, ТОРК или Данфосс (Danfoss). Работает он следующим образом: данные устройства соединены с пружиной (8), которая давит на поршень против открытия проходного сечения. Уплотнительный материал на кончике поршня содержит защиту (прокладку) от попадания в отверстия воды или газа, до тех пор, пока поршень поднимается с помощью электромагнитного поля, создаваемого катушки. Схема демонстрирует работу стандартного.

Фото — Соленоидный клапан

Есть много вариаций конструкции клапана. Обычные клапаны могут иметь множество портов и поршней. Двухходовой клапан непрямого действия (обратный) имеет 2 порта — EV1140, ДУ50, ДУ32, ДУ100, ДУ15, ДУ25, серия РУ16; если клапан открыт, два порта подключены и жидкость перемещается между ними; если клапан закрыт, то порты находятся в изоляции. Если клапан открыт, то соленоид не под напряжением, затем клапан называется нормально разомкнутый (Н.Р.). Аналогично, если клапан закрыт, то соленоид не под напряжением, такой клапан называется нормально замкнутый, скажем, YCD21, YCPS31, YCWS1. Есть также трех портовые и более сложных конструкций устройства, у них обозначение имеет вид 30 (3, 33, и т.д.). Трехходовой клапан имеет 3 порта для управления электроприводом; он соединяет один порт, либо два из них (как правило, порт поступления и выхлопной канал).

Небольшой электромагнитный клапан можете создать ограниченную силу. Примерное соотношение между необходимыми электромагнитными силами Fs, давлением жидкости P и площадью отверстия A для клапана прямого действия имеет значение:

Fs = P*A = P*pi *d2 / 4

Где d — диаметр отверстия.

В некоторых электромагнитных клапанах электромагнитные силы действуют непосредственно на главную арматуру. Другие используют небольшие, полные электромагнитные клапаны, известные как пилотируемые. Пилотируемые клапаны требуют гораздо меньше энергии, но они намного медленнее. Такие соленоиды, как правило, нуждаются в полной мощности все время, чтобы полностью открыться и удерживать такое положение.

Особенности работы бистабильного клапана

Этот клапан может находиться в двух устойчивых положениях: в закрытом и открытом. Переключение осуществляется последовательно методом подачи импульса на катушку. Такие устройства работают исключительно от источника постоянного тока. Для того чтобы удержать клапан в закрытом или открытом положении, не требуется подавать напряжение. По конструкции такие приспособления изготавливаются как пилотные, это указывает на необходимость минимального перепада давления.

Электромагнитный соленоидный клапан представляет собой надежную и функциональную арматуру для системы трубопровода. Если речь идет о специальных электромагнитных катушках, то ресурс их работы очень велик. До момента выхода из строя прибор способен работать, пока число включений не достигнет 1 миллиона. Время, которое требуется для срабатывания магнитного клапана, может составить от 30 до 500 миллисекунд. Конечная цифра будет зависеть от давления, диаметра и исполнения.

Конструкция и назначение пилотируемого клапана

Газовый отсечной пилотный клапан SCE238A002 (200 бар), Немен, VIKING, SPOOL, JOUCOMATIC, ЭВЕЛЕН, SMART TORK, состоит из двух основных частей: пропускного устройства и клапана прямого действия. Пропускной механизм преобразует электрическую энергию в механическую, которая, в свою очередь, открывает или закрывает деталь. В клапане прямого действия осуществляется управление потоком жидкости или газа.

Фото — Электромагнитный клапан

Электромагнитные клапаны могут использовать металлические пломбы или резиновые уплотнители, также его легко контролировать. Пружина используется для хранения клапана нормально разомкнутым или сомкнутым, в то время, когда он не используется.

После того, как диафрагма закрывается клапаном, давление на выходе дна уменьшается, и большее давление держит клапан закрытым. Таким образом, пружина не имеет отношения к закрытию или открытию клапана.

Когда соленоид снова выключается, проход закрыт пружиной, нужно очень мало сил, чтобы толкнуть диафрагму вниз, главный клапан снова закрывается. На практике часто отсутствует отдельная пружина; эластомера диафрагмы адаптирована так, что работает, как собственный источник, в основном в закрытой форме.

Фото — Соленоидные клапаны Sirai

Из объяснения видно, что этот тип клапана зависит от перепада давления между входом и выходом, так как для его работы давление на входе должно быть всегда больше, чем давление на выходе. Если давление на выходе, по любой причине, выше входного, клапан слишком быстро откроется, чтобы этого не допустить разница размеров должна быть не больше половины дюйма.

Для усиления давления часто используется пластиковый уплотнитель, который закрепляется в районе входящего отверстия.

Способ подключения у каждого прибора немного отличается, поэтому очень рекомендуем при покупке прочитать сертификат, проверить паспорт определенной модели. Инструкция подробно описывает монтаж каждого отдельного клапана.

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.

Рекомендуем ознакомиться: Принцип работы и сферы применения клиновых задвижек

Область применения

Область применения напрямую зависит от материала клапаны. Деталь, основной материал которой латунь, не применяется в агрессивных средах, скажем, для контроля дизельного топлива, жидкости с кислотной основой.

Электромагнитные клапаны используются в для контроля гидравлики и пневматических систем, для управления цилиндрами или крупных промышленных клапанов с большим диаметром.

Фото — Двухходовой соленоидный клапан

Чаще всего производство использует клапан для механизмов и устройств, где необходимо ограниченное поступление воды, газа, воздуха, т.д. – стиральная машина, посудомоечная установка, контроль системы отопления. Импульсный клапан двойного типа действия используется как устройство для подачи воздуха и воды в стоматологических кабинетах, для полива земли, подпитки разнообразных приборов при помощи дизтоплива, контроля работы машины с газовой мини-установкой и даже для холодильника.

Где применяются электроклапаны

Как уже было сказано, применение соленоидных клапанов очень обширное. Мы можем наблюдать их действия в газо- и нефтеперегонке, в поливе и орошении сельхозугодий, поении скота, работе газовых и тепловых котельных, в перенаправлении потоков газа и воды по нескольким направлениям на промышленных и сельскохозяйственных предприятиях.

Соленоидный клапан для воды:

помогает садоводам и жителям коттеджных построек при поливе и орошении своих дачных и приусадебных участков;
при подаче воды на различные бытовые гидроустановки: автоматические посудомойки,

стиральные машины, душевые кабины и сливные бачки;

Электрические клапаны не только распределяют, но и регулируют количество подаваемой воды и газа к каждому потребителю и внутри гидро и газовых установок.

Мы ежедневно пользуемся бытовыми автоматическими гидромашинами, но даже не задумываемся о том, что внутри этих конструкций установлен электромагнитный клапан, а то и несколько одновременно, для выполнения целого ряда процессов.

Для примера, в быту используют электромагнитный клапан для подачи воды для стиральной машины. Мы включаем это гидроустройство и тем самым подаем электросигнал на соленоидную катушку, которая открывает поступление воды в бак стиралки. А в процессе стирки, электроклапан на каждом этапе программы управляет подачей воды в нужном количестве внутрь машины из водной магистрали или сливом грязной смеси из стирального бака в канализационный коллектор.

Обзор цен

Купить соленоидный воздушный, дренчерный или газовый клапан мощностью до 380 вольт в России, Украине, Беларуси, можно в любом специализированном магазине. Вы найдете устройства такого типа: фреона, Хонда, СВМ, CEME (СЕМЕ), СКН для разнообразных установок. Каждый производитель предлагает свой прайс-лист, мы собрали средние цены на клапаны производства России, Италии, Германии и стран СНГ:

Город	Цена, рублей
Алматы	2300
Воронеж	2100
Екатеринбург	2100
Новосибирск	2200
Москва	2400
Казань	2300
Самара	2100
Уфа	2200
Пермь	2100

Все фирмы предоставляют гарантию на свою продукцию год, продажа осуществляется в официальных дилерских магазинах.

Характеристики и виды устройств

Клапан электромагнитный и его основные виды можно условно разделить на несколько категорий. Они будут отличаться по принципу работы устройства в процессе выключения и включения оборудования: пилотные и прямого действия.

Также оборудование можно разделить на несколько подвидов, которые характеризуются некоторыми особенностями касательно функционала. Таким образом, они бывают:

Исходя из типа используемой катушки, агрегаты делятся:

переменного тока, где показатель электромагнитного поля будет высоким;
постоянного тока, где показатель электромагнитного поля будет несущественным.

Также следует выделить и отдельный вид электроклапанов, которые характеризуются как отсечные. С их помощью стало возможным проведение моментального отключения всего потока или только отдельной трубы при наступлении аварийной ситуации.

По характеру функционирования различают:

трехходовой;
двухходовой;
одноходовой.

Используемые трехходовые клапаны для воды оснащены тремя патрубками и функционируют посредством смешивания одновременно нескольких потоков. Также следует обратить внимание на то, что присутствуют на рынке и взрывозащищенные устройства, которые применяются в соответствующих средах. Для их изготовления используются огнеупорные и прочные материалы. К таким относятся вакуумные агрегаты.

Установка электромагнитных клапанов

По способу подсоединения к трубопроводу встречается:

электромагнитный клапан фланцевый для воды;
резьбовой электромагнитный клапан.

Монтаж электромагнитного клапана следует выполнять на предварительно очищенном трубопроводе. Желательно, чтобы система была снабжена фильтром-грязевиком. Место в трубопроводе следует выбирать таким образом, чтобы к клапану был свободный доступ. Однако за счет компактных размеров установить его просто даже в стесненных условиях.

Положение клапана никак не влияет на работу устройства, поэтому может быть любым. Стоит помнить, что обратный электромагнитный клапан для воды следует монтировать с учетом направления потока воды.

Правила монтажа и эксплуатации

Клапаны электромагнитные для воды при установке и эксплуатации требуют соблюдения определенных правил:

Читайте также: