Устройство и принцип действия электромагнитного (соленоидного) клапана

В трубопроводах зачастую управляют жидкими средами запорной арматурой. По имеющемуся правилу 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. Выбрать запорную арматуру можно здесь https://bb-engineering.ru/zapornaya-armatura/elektromagnitnye-klapany/

Принцип работы электромагнитного (соленоидного) клапана

Принцип работы электромагнитного клапана основывается на работе электромагнитной катушки. Если нет постоянного или переменного тока под давлением пружины, мембрана (поршень) клапана расположены в седле устройства. При подаче электрического напряжения разной мощности к клеммам соленоида, сердечник перемещается внутрь катушки, обеспечивая открытие или закрытие протокового отверстия. В результате обесточивания соленоида створки закрываются. Конструктивные особенности устройства соленоидного клапана могут быть изменены с учетом его типа.

Свойства материалов

1. EPDM – Этилен-пропилен-диен-каучук. Доступный химически и стойкий к износу эластичный полимер. Повышенная стойкость к старению и атмосферным воздействиям. Устойчив к кислотам, щелочам, окислителям, соленым растворам, воде, пару низкого давления, нейтральным газам. Неустойчив к бензину, бензолу и углеводородами. Температура применения −40… +140 °С.
2. NBR – Нитрил-бутадиен-каучук. Известный и бюджетный эластичный полимер, нейтральный к влиянию бензина, минмасла, дизельного топлива, растворов щелочей, неорганических кислот, пропана, бутана и воды. Температурный диапазон −30… +100 °С. Разрушается под действием бензола, окислителей и ультрафиолета.
3. FKM – Фторкаучук. Термостойкий и эластичный синтетический полимер. Высокая стойкость к старению, озону и ультрафиолету. Химически устойчивый для кислотных и щелочных сред, нефтепродуктов, для топлива и углеводородов. Применяется для спиртов, воды, воздуха и пара низкого давления при температуре −30… +150 °С. Разрушается эфирами, органическими кислотами.
4. PTFE – Политетрафторэтилен. Фторполимер, один из самых химически стойких полимерных материалов. Применяется в химической промышленности для кислот и их смесей высокой концентрации, щелочей, растворителей. Устойчив к бензолу, маслам и топливам. Используется для агрессивных газов, углеводородов, воздуха, воды и пара. Температурный диапазон −50… +200 °С. Разрушается трифторидом хлора и жидкими щелочными металлами.
5. TEFLON – Политетрафторэтилен. Запатентованное название фторполимера, на основе TFE с улучшенными эксплуатационными характеристиками. Рабочая температура применения в диапазоне −50… +250 °С.

Разновидности клапанов

Клапаны электромагнитного типа распределены на несколько категорий. По типу рабочего положения выделяют:

1. Нормально-открытые клапаны. По умолчанию, затворный элемент находится в открытом положении и не создает препятствий движению потоков.
2. Нормально-закрытые клапаны. Отсутствие напряжения на катушке характеризуется закрытой позицией затвора.
3. Бистабильные клапаны. Могут переключаться в открытое или закрытое положение под влиянием электроимпульса.

По принципу действия клапаны бывают:

• прямого действия. Смена положений затворного компонента происходит под влиянием движения сердечника, при подаче электронапряжения;
• непрямого действия. Воздействие энергии рабочей среды способствует открытию и закрытию условного прохода. Управление удаленное под действием пилотного клапана, срабатывающего при подаче электрического тока к катушке;
• бистабильные. Регулируются затворы по принципу поднятия мембраны соленоидного клапана.

По типу присоединения к трубопроводу:

• муфтовые. Монтаж производится внутренней трубной резьб цилиндрической формы, с разным диаметром условного прохода и резьбовым шагом. Значение диаметра соленоидного клапана указывается в техническом паспорте изделия;
• фланцевые. Присоединяются к трубопроводу парными фланцами с отверстиями для болтов и шпилек. Применяется в трубопроводах крупного диаметра. При монтаже используется уплотнительное кольцо или прокладка из паронита.

По типу уплотнительной мембраны:

1. Мембрана FKM (фтористый каучук). Стандартное уплотнение, применяется для большинства неагрессивных рабочих сред.
2. Мембрана NBR (бутадиен-нитрильный каучук). Используется в средах продуктов нефтепереработки.
3. Мембрана EPDM (этилен-пропиленовый каучук). Отличается повышенной устойчивостью к температурам, работает в среде химических растворов и соединений.