Электромагнитный двухходовой клапан относится к системе

Электромагнитный двухходовой клапан относится к системе

Принцип действия регулирующего клапана основан на перемещении конуса клапана (или плунжера вентиля) и регулировании за счет изменения пропускной способности среды (то есть расхода рабочей среды, в качестве которой может выступать вода, пар, газ, нефтепродукты или др.). Соответсвенно клапан может выполнять: регулирующую, запорную, смешивающую и разделительную (распределительную) функцию.

Управление клапаном может осуществляться электрическим, пневматическим, гидравлическим или электромагнитным приводом. Привода, используемые с регулирующими клапанами, могут иметь аналоговый (непрерывный) или дискретный (трехпозиционный) тип управления . Сигнал на привод на открытие или закрытие клапана подается чаще всего управляющим органом, в качестве которого выступает программируемый контроллер, который, в свою очередь, воспринимает параметры рабочей среды, наружного воздуха или какие-либо иные параметры. Также привод может иметь, как дополнительную опцию, ручное управление, которое используется как вспомогательное).

По типам регулирующие клапаны могут быть: двухходовыми, трехходовыми и четырехходовыми.

Двухходовой регулирующий клапан – имеет два патрубка (входной и выходной) и его принцип действия основан на работе конуса клапана (или шара, для шаровых регулирующих клапанов). Конус (шар) при воздействии дополнительного устройства (например, электропривода) изменяет расход (а соответственно и давление) рабочей среды через проходное сечение вентиля. В качестве рабочей среды может выступать вода, пар, газ, нефтепродукты и другие жидкости и газы, которые можно применять с материалами выбранного клапана.
Свое применение двухходовые клапана нашли в отоплении, вентиляции и кондиционировании. Особенно в централизованных системах теплоснабжения. Двухходовые регулирующие клапаны используются для управления параметрами тепловой сети перед теплообменным аппаратом системы горячего водоснабжения и независимых систем отопления, управления процессом смешения в тепловых пунктах с зависимым подключением к тепловой сети.

Рис. 1 Двухходовой клапан.

Трехходовой регулирующий клапан – имеет три патрубка и его принцип действия основан на смешении или разделении потоков. Трехходовой клапан может регулировать температуру теплоносителя на выходе из клапана, при смешении потоков горячей и холодной воды, благодаря чему достигается необходимая температура на выходе (Рис.2. Выход AB), или выполнять разделительную функцию (Рис.2. Разделение потока AB на составляющие A и B соответственно). Управление клапаном производится приводом, который, соответственно, соединен с контроллером. Контроллер, получая сигналы от различных датчиков, управляет конусом клапана. Привод, устанавливаемый на трехходовой регулирующий клапан, может быть электрическим, пневматическим, гидравлическим и т.д.
Наиболее широкое распространение трехходовые клапана получили в системах теплоснабжения для управления теплоотдачей калориферов системы вентиляции, теплообменных аппаратов систем горячего водоснабжения и отопления, подключённых по независимой схеме, управления процессом смешения в системах отопления с зависимым подключением в котельной.

Двухходовой регулирующий клапан — это ключевое, неотъемлемое звено отопительной системы, вентиляции, кондиционирования. В настоящее время широкой популярностью пользуется двухходовой клапан с электроприводом, который управляется различными датчиками. Подобные изделия характеризуются надежностью и простой установки. В статье мы рассмотрим, что представляет собой такое устройство и отметим ключевые особенности его работы.

Клапан двухходовой регулирующийDanfoss VM 2 с наружной резьбой

Особенности и принцип работы

Главная отличительная особенность, которой характеризуется двухходовой клапан — это возможность пропускать воду исключительно в одном направлении. При его обратной установке, он может давать сбои или вовсе выйти из строя.

Очень часто перед самим двухходовым клапаном монтируются фильтры, которые не позволяют твердым частицам проникать в него. По большому счету двухходовой клапан по своей конструкции напоминает обычные вентили , однако все-таки есть ряд отличий. Например, у регулирующего двухходового клапана в качестве запорного элемента выступает либо шток , либо шар. Другими словами, процесс прохождения жидкости или пара регулируется либо движением штока в вертикальном направлении, либо поворотом шара с отверстием вокруг оси на 90°. Вся эта последовательность действий выполняется посредством электрических и пневматических приводов, которые подсоединены к датчикам давления и температуры.

Электромагнитный двухходовой клапан снабжен двумя патрубками для возможности осуществлять подключение к трубопроводу. Основным его предназначением является ограничение расхода воды. Исходя из того, какая конструкция у запорного клапан, принцип работы устройства идентичен принципу функционирования седельного клапана ( вентиля ) или шарового крана.

Двухходовый регулирующий клапан нашел свое активное применение в инженерных системах зданий с централизованным теплоснабжением. Это связано с тем, применяя его, можно снизить потребление теплоносителя и при этом сохранить нужный коэффициент смешения, чего не сделаешь при помощи трехходового клапана.

Двухходовые регулирующие клапана применяются для управления теплоотдачей теплообменных аппаратов систем горячего водоснабжения и обособленных отопительных систем, для управления процессом смешения в тепловых пунктах с зависимым подключением к тепловой сети.

Виды и применение двухходового клапана

Устанавливать двухходовой клапан следует в тех участках, где трубы не разветвляются. Подобный тип запорной арматуры имеет угловое и прямое исполнение. Если клапан имеет один вход и выход, то вне зависимости от конфигурации он называется двухходовым.

Читайте также:  Что можно сделать из кирпича на даче

Двухходовой клапан с сервоприводом для водяных тепловентиляторов Volcano VR и Volcano Mini

Крепление подобных устройств может быть: фланцевым, резьбовым и сварным. Изредка резьбовое соединение бывает цапкового крепления (клапан вворачивается в тело какого-нибудь устройства). Сварной вид соединения подразумевает наличие патрубков под сварку.

В качестве материала для запорно-регулирующих деталей зачастую выбирают чугун или сталь. Наибольшую популярность обрели стальные клапаны, поскольку они никак не уступают чугуну по прочности, но стоят намного дешевле.

Клапаны из стали и чугуна обычно устанавливаются в системах с большим расходом воды или пара.

Какая бы конструкция двухходового регулировочного клапана не была, наиболее качественными и эффективными признаны изделия, выполненные из стали. Процесс создания такого устройства получается наиболее технологичным, что позволяет сделать клапан ниже по стоимости, но при этом он будет высококачественным. Также популярностью пользуется и латунная арматура. При выборе роль играют также размер и показатели давления.

Латунный двухходовой регулировочный клапан — обычно небольшой по размеру и используется в узлах обвязки элементов узлов вентиляции, которые установлены в небольших помещениях. При этом двухходовой клапан может быть изготовлен в одно- и двухседельном вариантах.

Во втором случае, благодаря отличительным особенностям конструкции, можно перекрывать и регулировать поток, в котором происходит перепад давления, при котором односедельные клапаны функционировать не смогут. Стоит обратить внимание на то, что двухходовой клапан может быть сконструирован как отдельный обособленный элемент, к которому нужно подключать привод, так и с уже смонтированным приводом, обычно — электрическим. В комплектацию устройства могут входить различные электрические приводы, которые разнятся по принципу работы.

Электрический привод — электромотор, который имеет небольшую мощность. Главная его функция — втягивание соленоидов .

Клапан регулирующий 2х ходовой может выступать как ключевое звено управления калорифером или охладителем. В такой ситуации он может менять поступление теплоносителя к теплообменнику. Такой способ регулировки — очень простой, однако, есть у него и ряд недочетов, поэтому используется он в самых простых случаях.

Двухходовой клапан для тёплого пола позволяет либо ограничить объём горячего теплоносителя, либо непосредственно смешивать теплоноситель до нужной температуры. Используется для сборки смесительного узла.

Разновидности

Как уже отмечалось название «двухходовый» говорит о том, что устройство имеет выход и вход. А вот угловое или прямое у него исполнение существенной роли не играет. Оно выбирается по надобности.

И прямые, и угловые краны могут быть оборудованы системой автоматического управления. Реализуется она обычно на электроприводе, который может работать самостоятельно. Также вы может управлять им посредством дистанционного пульта.

Благодаря наличию сервопривода может осуществляться работа движения двухходового клапана, в результате которой он может или пропускать или не пропускать жидкость или газ, или пропускать в определенном количестве в зависимости от давления, положения клапана и гидравлического сопротивления.

Регулирующий 2х ходовой клапан на автоматике

Резьбовой двухходовой регулирующий клапан CV216MZ с электроприводом

Выпускается такое устройство с комплектом из обвязки датчиков, электропривода и микроконтроллера. Благодаря микроконтроллерному управлению краном можно получать и обрабатывать сведения, которые подают датчики. Дальнейшее развитие событий зависит от того, как запрограммировано устройство.

Двухходовой клапан может не быть запорным, а только регулировочным. В таком случае он не сможет обеспечить вам качественное перекрытие потока жидкости. Именно поэтому необходимо дополнительно устанавливать отдельные запорные клапаны. Если же устройство является запорно-регулирующим, то во вспомогательных элементах запорной арматуры нет необходимости.

Бывают проходные узлы, которые могут функционировать автономно, при этом для их работы электрическое питание не требуется. Это штоковая арматура с мембраной и противодействующей ей пружиной. Шток управляется и регулируется посредством мембраны и пружины. Обратная связь обеспечивается при помощи обводки, по которой движется вода из трассы. Таким образом она будет направлять мембрану в верную сторону и заодно будет двигать шток, к которому привязан запорный элемент.

Клапаны с дистанционным управлением

Управлять 2х ходовым клапаном дистанционно гораздо легче и удобнее, чем трехходовым. Однако, такой способ управления обязательно предполагает наличие электрических приводов, пульта (одного или нескольких). В подобные пультовые будут приходить все сведения о состоянии разных участков теплотрассы. Из одного из таких помещений вы можете осуществлять руководство процессом функционирования теплосети. Вы можете уменьшать, повышать давление, перекрывать конкретные ветки.

Читайте также:  Усушка и коробление древесины

Подводя итог всего вышеописанного стоит упомянуть о достоинствах, которым обладает двухходовой регулировочный клапан:

  • регулирует расход и распределение ресурсов (среды), тем самым обеспечивая их экономию;
  • защищает сети и оборудование от перепадов давления;
  • устройство легко устанавливается и ремонтируется;
  • благодаря такому устройству приборы будут работать качественно и без сбоев на протяжении длительного
  • времени, главное найти ему верное применение.

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.

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.

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.

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.

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.

По способу подсоединения соленоидные электроклапаны делятся на:

А по размеру они могут быть от 6 до 150 DN (от 1/8 до 6 дюймов). Вариант найдется для любого трубопровода.

Читайте также:  Сделать свинью из поролона

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:

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.

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:

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

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.

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.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector