Как работает электромагнитный (соленоидный) клапан

Виды магнитных клапанов

Существуют модели, могущие только открывать проход потоку. После исчезновения магнитного поля в катушке пружина вернет шток на место. Такие устройства устанавливают в поливальных системах. Модели, лишь отсекающие поток жидкости, монтируются в обогревательные контуры. Подобные механизмы называют одноходовыми, поскольку они самые простые.

Но также есть бистабильные образцы, выполняющие обе функции. Обычно комплектуются различными датчиками. По команде одних, движение потоку открывается. Другие, как правило, следят за различными нарушениями в системе и дают сигнал на закрытие клапана.

Такие модели бывают двух и даже трехходовыми. В первом случае они предотвращают обратный ход водяного потока. Во втором – могут смешивать жидкости с разными температурами.

Соленоиды могут использовать либо переменный, либо постоянный ток. Для соединения с трубами использовать или резьбу, или фланец. Управляющий элемент также может применяться различный. Внутри запорного механизма может двигаться поршень. А еще есть модели с мембранами или золотниками.

Устройство магнитного клапанаИсточник banbas-nn.com

Монтаж и подключение катушки

Главным рабочим органом соленоидного клапана является магнитная катушка. Необходимо обеспечить такие условия эксплуатации, чтобы гарантированно избежать её преждевременного повреждения.

Специалисты рекомендуют в любом случает устанавливать дополнительный фильтр на входе перед клапаном. Пусть подобный монтаж несколько затратен по времени и деньгам, зато система получает дополнительную степень надёжности.

Кабель, который будет подключаться к соленоидному клапану, обязательно в месте подключения должен образовывать петлю, которая спускается ниже входного отверстия кабеля.

В случае возникновения конденсата, он спустится по кабелю, но подняться по нему, чтобы попасть внутрь клапана уже не сможет.

В видео будет продемонстрирован классический соленоидный клапан:

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.

Электромагнитный газовый клапан GV-80

GV-80 – электромагнитный клапан, перекрывающий подачу газа, предназначен для обеспечения безопасности использования бытовых газовых приборов, используется совместно с сигнализатором утечки газа. Например, наши мастера рекомендуют связку с датчиком газа КЕНАРЬ GD100-CN.

Технические характеристики клапана GV-80:

Допустимые рабочие газы натуральный газ (метан СН4), бытовые газы (пропан С3Н8, бутан С4Н10)
Открытие клапана ручное
Закрытие клапана электрическим импульсом, ручное
Рабочее напряжение электрического импульса 9 – 12 В
Потребляемый ток при срабатывании < 1,5 А (импульсный)
Время перекрытия клапана < 1 сек
Рабочее давление газа < 10 кПа
Материал корпуса алюминиевый сплав
Газонепроницаемый материал резина NBR
Рабочий диапазон температур -10°С — +50°С
Исполнение влагозащищенное
Максимально допустимая длина кабеля, соединяющего клапан с газовым детектором 20 м
Размер резьбы для соединения с трубами подачи газа 1/2″, 3/4″, 1″

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.

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

Как установить своими руками электроклапан для воды (12 Вольт, 220В)

С установкой электромагнитного клапана (12 Вольт, 220В) на воду можно справиться самостоятельно. Чтобы избежать ошибок в процессе этого, желательно придерживаться некоторых правил:

  • не допускается монтаж запорного устройства, оснащенного катушкой, которая способна выполнять функцию рычага;
  • все работы по установке или демонтажу клапана можно выполнять только после того, как система полностью обесточена;
  • нужно позаботиться о том, чтобы вес трубопровода не оказывал давления на корпус клапана.

Важно!В процессе монтажа электроклапана для воды (12 Вольт, 220В) своими руками необходимо контролировать направление стрелки на корпусе устройства. Она должна показывать в ту же сторону, куда движется вода по трубопроводу

Запорные устройства могут использоваться в условиях открытой местности, например, на локальных очистных сооружениях, которые нередко можно встретить на дачных участках. В этом случае электромагнитный прибор нуждается в дополнительной защите. Для этих целей подойдет стандартная ФУМ-лента. Ее также необходимо использовать, если работа осуществляется при низких температурах.

Автополив своими руками: как установить и использовать систему орошения на участке

Выбор составляющих компонентов. Схемы автополива. Дождевание, капельное орошение и внутрипочвенный автоматизированный полив.

При подключении устройства к сети электропитания обязательно нужно применять гибкий кабель. Рекомендуемое сечение жил – 1 мм.

В процессе установки устройства своими руками необходимо контролировать направление стрелки на корпусе электроклапана

Процесс установки соленоидного клапана (220В, 12В): практические советы

Прежде чем перейти к непосредственному монтажу, нужно определить, какой тип подключения будет для этого использоваться.

При резьбовом соединении на выходном и входном патрубках имеется внутренняя или внешняя резьба. Применяя фитинги соответствующего размера и конфигурации, арматуру можно встроить в трубопроводную систему. Этот вариант считается наиболее удобным, если клапан устанавливается своими руками.

При фланцевом соединении используются патрубки, которые на концах имеют фланцы. Эти же элементы должны присутствовать и на трубах. Стягивание деталей осуществляется с помощью болтов. Фланцевое соединение позволяет создать в системе высокую интенсивность потока, а также давление немалой величины. Чаще всего оно встречается на магистралях со средним и высоким показателем давления.

Инструкция с подробным описанием процесса монтажа прилагается к каждой упаковке с клапаном. Если все сделать правильно, устройство будет исправно работать, обеспечивая защиту от протечек. Устанавливая прибор, необходимо оставить немного дополнительного пространства в зоне его монтажа. Это нужно для того, чтобы при необходимости можно было снять и заменить соленоид. Кроме этого, наличие свободного места позволит контролировать работу клапана, используя для этого механизм, обеспечивающий подъем штока вручную.

Каждый электромагнитный клапан комплектуется подробной инструкцией по установке устройства

Желательно установить фильтр на входе в клапан. Он будет задерживать твердые частицы, размер которых превышает 800 мкм. Перед ТРВ следует монтировать только нормально закрытый клапан. Чтобы исключить вероятность гидроудара при открывании запорного устройства, между ним и ТРВ нужно оставить как можно меньше места.

Важно!Монтаж электромагнитных клапанов на воду осуществляется исключительно катушкой вверх. Не рекомендуется использовать переходники на отрезке до и после клапана

Эти элементы могут сузить диаметр трубопровода, повышая риск возникновения гидроудара. Переходники лучше размещать перед ТРВ. Если установить вертикально в соленоидный клапан трубку Т-образной конфигурации, которая будет выполнять функцию демпфера, можно снизить силу гидроудара, возникающего при закрытии. Кроме этого, наличие такой трубки позволит увеличить срок службы устройства. Демпфер крайне необходим, если трубопровод имеет большую протяженность и малый диаметр

Не рекомендуется использовать переходники на отрезке до и после клапана. Эти элементы могут сузить диаметр трубопровода, повышая риск возникновения гидроудара. Переходники лучше размещать перед ТРВ. Если установить вертикально в соленоидный клапан трубку Т-образной конфигурации, которая будет выполнять функцию демпфера, можно снизить силу гидроудара, возникающего при закрытии. Кроме этого, наличие такой трубки позволит увеличить срок службы устройства. Демпфер крайне необходим, если трубопровод имеет большую протяженность и малый диаметр.

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.

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.

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.

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.

Классификация клапанов: что такое соленоид, основные виды механизмов

Соленоидные вентили – это запорные и регулирующие устройства, которые используются для включения и отключения системы, внутри которой движется жидкость или газ. Они позволяют контролировать работу коммуникаций дистанционно. В конструкции этих устройств присутствуют электрические магниты, именуемые соленоидами. Этим и объясняется их название.

Электромагнитные клапаны — это запорные устройства, которые применяются для включения и отключения системы.

Электромагнитный клапан имеет практически такое же строение, что и стандартный вариант запорного устройства. Отличие заключается лишь в том, что срабатывание механизма происходит, когда на катушку соленоидного клапана поступает электрический заряд. Для его открытия и закрытия не требуется прилагать физические усилия.

В промышленности с помощью таких клапанов контролируется процесс транспортировки различных сред и жидкостей, а также регулируется сила тока. Кроме этого, они широко применяются в быту.

Продукция Arcom: характеристики соленоидного электромагнитного клапана AR HX 3

Компания Arcom поставляет на рынок тысячи наименований электрического оборудования. В этом списке находятся регистраторы (безбумажные и бумажные), контроллеры, электротехнические, а также измерительные приборы, различные инструменты и сопутствующие аксессуары. Особое место в ассортименте занимают соленоидные клапаны. Покупатели могут приобрести более 4500 вариантов запирающих устройств по доступной цене. Причем вся продукция сертифицирована и соответствует высокому уровню качества.

В каталогах производителя можно подобрать арматуру, позволяющую контролировать движение воды, воздуха и нефтепродуктов. Кроме этого, производитель предоставляет огромный выбор запасных частей, реле, катушек, коннекторов и затворов для этих устройств.

Несмотря на обширный ассортимент, особое внимание уделяется именно соленоидным клапанам, электромагнитный клапан HX 3, благодаря его многочисленным преимуществам, считается наиболее востребованной моделью:


Соленоидный электромагнитный клапан AR HX 3 рассчитан на регулировку пара, воздуха, горячей и холодной воды.

  • прочный стойкий корпус из нержавеющей стали;
  • быстрое срабатывание (реагирует, когда давление достигает нулевой отметки);
  • минимальные размеры;
  • возможность подключения к датчикам.

Эта модель рассчитана на регулировку горячей и холодной воды, пара и воздуха, что позволяет устанавливать клапан даже в электроутюгах, кофемашинах и других приборах, использующих пар в своей работе.

Как выбрать

Перед приобретением определённого варианта вентиля, рекомендуется ознакомиться с техническими характеристиками. Некоторые конструкции способны работать с максимальной отдачей только в одном направлении. Если не учитывать данный аспект, то через короткий промежуток времени устройство может выйти из строя, что предполагает дополнительные материальные расходы на ремонт или приобретение новой модели.

Второй аспект, который необходимо учитывать при выборе — это среда, в которой планируется использовать соленоидный вентиль. В технических характеристиках должны быть указаны два диаметра: внутренний и наружный.

Внимание, некоторые заграничные производители указывают информацию в дюймах. Большинство современных моделей способны выдержать давление до 10Б

Анализируя отечественный рынок, наибольшим спросом пользуется устройство Danfoss

Производителем представлена целая линейка вентилей:

Анализируя отечественный рынок, наибольшим спросом пользуется устройство Danfoss. Производителем представлена целая линейка вентилей:

  1. Если нужна модель, обладающая гибкостью и повышенной надежностью, то EVR – лучший выбор. Линейка предполагает прямое воздействие и подойдет для морозильных или холодильных камер.
  2. EVRA актуальна для эксплуатации в трубопроводах с горячим газом.
  3. STF для климатических установок, способных поддерживать оптимальную температуру в любое время года.

Широкую популярность Danfoss приобрел благодаря высокому качеству товара.

Виды и характеристики электромагнитных клапанов

Электромагнитный клапан (его виды) можно разделить на две основные категории, которые отличаются по принципу работы механизма включения и выключения:

  • прямого действия.
  • пилотного действия.

Помимо этого, они делятся на несколько основных видов, которые обладают функциональными особенностями.  Устройства могут быть:

  • нормально закрытыми (открытыми). В случае, если отсутствует подача напряжения на катушку, она будет постоянно располагаться в закрытом положении. При поступлении напряжения она открывает устройство. Нормально открытый клапан действует наоборот — без напряжения он не препятствует движению среды;
  • бистабильными. При поступлении напряжения происходит переключение рабочих положений.

По виду катушек устройства подразделяют на:

  • постоянного тока — катушка у таких устройств отличается небольшой силой электромагнитного поля.
  • переменного тока — сила электромагнитного поля такой катушки достаточно велика.

Полезная информация!

Помимо этого, агрегат, в зависимости от характера функционирования, делят на:

  • одноходовой;
  • двухходовой;
  • трехходовой.

Монтаж и эксплуатация

Перед началом монтажных работ трубопровод должен быть пуст, а электрическая цепь обесточена. Мастера также рекомендуют придерживаться следующих правил:

  • электромагнитный клапан устанавливается в горизонтальном положении, катушкой вверх;
  • место установки может быть любым, главное, чтобы к клапан был организованный свободный доступ для дальнейшего обслуживания и ремонта;
  • рекомендуется установка дополнительного фильтра для предотвращения загрязнения и повреждения деталей;
  • направление движения среды должно соответствовать направлению, указанном стрелкой на корпусе устройства;
  • электромагнитный клапан не должен испытывать нагрузку от трубопроводов (изгиб, сжатие и прочее);
  • если клапан монтируется на улице, тогда следует его защитить от различных природных явлений – обычно хватает кожуха с подогревом для защиты от воды и низких температур;
  • после монтажа клапан обязательно проверяется на отсутствие утечки.