Электромагнитный клапан

Электромагнитный клапан

устройство и принцип работы электромагнитного клапана
типы электромагнитных клапанов


Устройство и принцип работы электромагнитного клапана
Электромагнитный (соленоидный) клапан представляет собой клапан с электромеханическим управлением. Клапан оснащен соленоидом, представляющим собой электрическую катушку с подвижным ферромагнитным сердечником в центре. Это сердечник ​​называется плунжером. В положении покоя плунжер закрывает небольшое отверстие. Электрический ток через катушку создает магнитное поле. Магнитное поле приводит в движение поршень. В результате поршень притягивается к центру катушки, при этом отверстие для хода воды открывается. Это основной принцип, который используется для открытия и закрытия электромагнитных клапанов.
Типы электромагнитных клапанов
Электромагнитные клапаны используются для закрытия, дозирования, распределения или смешивания потока газа или жидкости в трубопроводных системах. Конкретное назначение электромагнитного клапана выражается функцией подводимых к нему патрубков. Например, 2-ходовой клапан имеет два патрубка (вход и выход) и два положения (открыт или закрыт). Он может быть «нормально закрыт» (закрыт в обесточенном состоянии) или «нормально открыт» (открыт в обесточенном состоянии). 3-ходовой клапан имеет три патрубка и два положения и поэтому может переключаться между двумя патрубками (контурами). 3-ходовые клапана могут иметь различные функции, такие как нормально закрытые, нормально открытые, перепускающие или универсальные. Возможно большее количество патрубков или комбинаций нескольких клапанов в одной конструкции.
Виды электромагнитных клапанов по механизму работы
Огромное количество различных моделей электромагнитных клапаны по внутреннему устройству можно разделить на несколько групп. Рассмотрим наиболее распространенные.
Электромагнитные клапаны прямого действия
Электромагнитные клапаны прямого действия имеют самый простой принцип работы. Среда протекает через небольшое отверстие, которое может быть закрыто поршнем с резиновой прокладкой на дне. Небольшая пружина удерживает поршень, чтобы закрыть клапан. Плунжер изготовлен из ферромагнитного материала. Электрическая катушка расположена вокруг поршня. Как только на катушку подается электрический ток, создается магнитное поле, которое тянет поршень вверх к центру катушки. Это открывает отверстие, так что среда может течь через клапан. Это называется нормально закрытым (NC) клапаном. Нормально открытый (NO) клапан работает противоположным образом: он имеет другую конструкцию, поэтому отверстие открыто, пока на соленоид не подается ток. Когда соленоид приводится в действие, отверстие закрывается. Максимальное рабочее давление и скорость потока напрямую связаны с диаметром отверстия и магнитной силой электромагнитного клапана. Поэтому этот принцип используется для сравнительно небольших расходов пропускаемой среды. Электромагнитные клапаны прямого действия не требуют минимального рабочего давления или перепада давления, поэтому их можно использовать от 0 бар до максимально допустимого давления для используемых деталей.
Электромагнитные клапаны непрямого действия
Электромагнитные клапаны непрямого действия (также называемые клапанами с косвенным управлением, клапанами с пилотным каналом или пилотным управлением) используют перепад давления среды в подходящих патрубках клапана для открытия и закрытия. Обычно эти клапаны требуют минимального перепада давления около 0,5 бар. Вход и выход разделены резиновой мембраной, также называемой диафрагмой. Мембрана имеет небольшое отверстие, чтобы среда могла течь в верхний отсек. Давление и опорная пружина над мембраной обеспечивают усилие необходимое, чтобы клапан оставался закрытым. Камера над мембраной соединена небольшим каналом с выходным патрубком низкого давления. Это соединение заблокировано в закрытом положении соленоидом. Диаметр этого «пилотного» отверстия больше диаметра отверстия в мембране. Когда соленоид находится под напряжением, пилотное отверстие открывается, что вызывает падение давления над мембраной. Из-за разницы давлений на обеих сторонах мембраны она будет поднята, и среда может вытекать из впускного отверстия в выпускное отверстие. Камера дополнительного давления над мембраной действует как усилитель, поэтому при маломощном соленоиде все же можно контролировать большую скорость потока. Косвенные электромагнитные клапаны могут использоваться только для одного направления потока. Электромагнитные клапаны с косвенным управлением подходят в большинстве случаев, для эксплуатации в системах орошения,  централизованного водо- и теплоснабжения, системах ГВС, системах пневмоуправления и др. – везде, где присутствует давление в трубопроводе. Электромагнитные клапаны для систем полива производимые компаниями
HUNTER и RAIN BIRD так же относятся к этому типу клапанов.  
Электромагнитные клапаны комбинированного действия
Существует ещё одна распространённая конструкция электромагнитных клапанов – клапаны комбинированного действия (также называемые клапанами с мембраной принудительного подъёма). Электромагнитные клапаны комбинированного действия сочетают в себе свойства прямых и непрямых клапанов. Это позволяет им работать без перепада давления (ΔP = 0 бар), при этом они могут справиться с высокой скоростью потока. Принцип действия этих клапанов аналогичен ранее рассмотренным, непрямого действия. Клапаны также имеют подвижную мембрану с небольшим отверстием и камерами давления с обеих сторон. Разница в том, что плунжер соленоида напрямую соединен с мембраной. Когда поршень поднимается, он непосредственно поднимает мембрану, чтобы открыть клапан. В то же время, второе отверстие открывается поршнем, диаметр которого немного больше, чем первое отверстие в мембране. Это вызывает падение давления в камере над мембраной. В результате мембрана поднимается не только поршнем, но и перепадом давления. Эта комбинация позволяет клапану работает от 0 бар, при этом может контролировать относительно большие скорости потока. Часто клапаны комбинированного действия имеют более мощные катушки соленоида, чем у клапанов с непрямым управлением.
Способность этих клапанов работать без перепада давления привела к тому, что их часто ошибочно называют клапанами прямого действия. Более правильное название – соленоидные клапаны с мембраной принудительного подъема – обусловлено тем что при отсутствии давления, мембрана поднимается принудительно (не зависимо от рабочей среды) за счет усилия, создаваемого электромагнитным полем катушки.