Електромагнітний соленоїдний клапан для газу є економічним електромеханічним пристроєм, застосовуваним для регулювання потоку газу, що поставляється по газопроводу. У момент подачі або відключення живлення пристроєм здійснюється відкривання або закривання прохідного перерізу клапана. Залежно від особливостей експлуатації конкретної ділянки газопровідної системи підбирається певний тип клапана.
Електромагнітний клапан — це пристрій, що забезпечує безпеку використання газової системи
Призначення, принцип дії і пристрій клапана
Електромагнітні пристрої застосовують, щоб швидко здійснювати дистанційне керування газопровідної системою в якості регулюючої і запірної арматури. Вони забезпечують визнану цілком достатньою безпеку при транспортуванні та використанні природного газу. Повсюдне поширення електромагнітних автоматичних соленоїдних пристосувань в якості запірної та регулюючої арматури торкнулося не тільки промислові об’єкти і магістральні газопроводи, а й побутову сферу. Їх встановлюють на такі побутові прилади, як газові колонки і котли, а також на газові балони і при установці на автомашину ГБО.
Усередині соленоїдних пристроїв можлива установка фільтрів, що дозволяють виробляти додаткове очищення природного газу від містяться в ньому домішок. При виникненні витоку природного газу, коли миттєво відбудеться зміна тиску в системі, автоматика блискавично перекриє подачу робочої середовища, виключивши поширення токсичної речовини, що представляє величезну загрозу для здоров’я.
Зверніть увагу! Застосувати соленоїдного пристрій можна також в якості отсекателя: розмістивши на місці введення газопроводу, домагаються припинення подачі природного газу, якщо в цьому виникне необхідність.
Працюють вони в такий спосіб. Ще не подано електричну напругу, пристрій залишається статичним, котушка знеструмлена, механічним впливом пружини забезпечується герметичне зіткнення мембрани або поршня клапана з сідлом. Подаючи електрична напруга на котушку, добиваємося відкриття клапана, що відбувається під впливом, що породжується магнітним полем, які виникають в котушці, на плунжер, який втягується в неї.
При подачі електрики клапан автоматично перекриває подачу газу в мережу
Електромагнітні пристрої для регулювання подачі газу складені такими елементами:
- корпусом;
- кришкою;
- мембраною (поршнем);
- плунжером;
- штоком;
- пружиною;
- електричної котушкою (соленоидом).
Для виготовлення корпусів і кришок можуть бути використані різні матеріали:
- метали і сплави (прийнято використання чавуну, нержавійки, латуні);
- полімери (вдаються до застосування нейлону, поліпропілену, еколона і т. п.)
Для виготовлення плунжерів і штоків потрібні особливі магнітні матеріали. Для котушок передбачається виготовлення корпусу, захищеного від проникнення пилу або повністю герметичного. Щоб обмотати соленоїди, застосовують високоякісний емальований провід, на який йде електротехнічна мідь.
До газопроводу електромагнітні пристрої підключаються різьбовим або фланцевим з’єднанням. Підключення до електромережі здійснюється за допомогою штекера.
Класифікація електромагнітних клапанів в залежності від особливостей пристрою
Електромагнітні клапани відрізняються значною різноманітністю конструктивних особливостей, в зв’язку з чим існує велике поле для класифікування.
Вони розрізняються по робочому середовищі, використовуваної в системах, де встановлюють пристрої:
- воді;
- повітрю;
- газу;
- пару;
- паливу, наприклад, бензину.
У складним умовах, де є ймовірність виникнення НС, застосовують вибухозахищені моделі клапанів
Склад робочої середовища і особливості приміщення визначають особливості виконання:
- звичайного;
- вибухозахищеного. Пристосування такого роду прийнято встановлювати на об’єктах, які належать до вибухопожежонебезпечних.
За особливостями управління існує поділ електромагнітних клапанів на пристрої:
- прямої дії. Це найбільш проста конструкція, для якої характерні надійність і швидкодію. У ній немає пілотного каналу. При миттєвому підйомі мембрани відбувається відкривання пристрою. За відсутності дії магнітного поля відбувається опускання подпружиненного плунжера, який притискає мембрану. Клапану прямої дії непотрібно мінімального перепаду тиску, він створює необхідний вплив на шток золотника завдяки тягового зусилля котушки, розташованої вгорі пристрою;
- мають мембранне (поршневе) посилення. На відміну від пристроїв прямої дії ними використовується для функціонування як додатковий постачальник енергії сама транспортується середу. У таких клапанів два золотника. Призначенням основного золотника є безпосередньо перекривати отвір, для розміщення якого відведено сідло корпусу. Керуючим золотником перекривається розвантажувальний отвір (отвори), через яке скидається тиск з порожнини над мембраною (поршнем). Це призводить до підйому основного золотника і відкриття основного проходу.
За розташуванням запірного механізму в момент, коли котушка знаходиться в знеструмленому стані, прийнято розділяти так звані пілотні пристрої, як пов’язані з певного типу:
- нормально закритому (НЗ). У клапанів НЗ при знеструмленому стані соленоїда прохід для робочого середовища закритий. Тобто, статичне положення передбачає відсутність напруги на соленоїді, закритий стан пристосування. З огляду на різниці в значеннях діаметра між пілотним і перепускним каналами на користь першого відбувається зниження тиску над мембраною. Різницею тисків забезпечується підйом мембрани (поршня) і відкривання клапана, що залишається в такому положенні, поки на котушку подається напруга;
- нормально відкритого (ПЗ). Навпаки, в клапанах, що відносяться до нормально відкритого типу, при перебуванні котушки в знеструмленому стані робоче середовище може здійснювати переміщення по проходу в заданому напрямку. Підтримуючи клапан АЛЕ закритим, слід забезпечити постійну подачу напруги на котушку.
Нормально закритий клапан перекриває подачу робочої середовища в знеструмленому стані
Зверніть увагу! У ряді сучасних модифікованих моделей передбачено, що пристрій, при необхідності, можна переналаштувати, перетворюючи його, в міру потреби, або в клапан відкритого типу, або закритого типу.
Існують також моделі пристрою, в яких передбачається при подачі на котушку керуючого імпульсу перемикання з відкритого положення на закрите і в зворотному напрямку. Такий електроклапан отримав найменування бістабільності. Для забезпечення функціонування таке соленоїдного пристрій потребує наявності перепаду тиску і джерела постійного струму. Залежно від кількості трубних з’єднань прийнято називати електромагнітні клапани:
- Двоходові. У таких пристроїв по одному впускному і випускному трубному з’єднанню. Двоходові пристрої бувають як НЗ, так і АЛЕ;
- триходовими. Оснащені трьома з’єднаннями і двома прохідними перетинами. Можуть випускатися як НЗ, АЛЕ або універсальні. Триходові клапани використовують для почергової подачі тиску / розрідження до розподільних клапанів, циліндрів з односторонньою дією, автоматичним приводам;
- чотирьохходові. Чотирма-п’ятьма трубними з’єднаннями (одним — для тиску, одним-двома — для розрідження, двома — для циліндра) забезпечується робота двосторонньо-діючих циліндрів, автоматичних приводів.
На що варто уважно подивитися при виборі електромагнітного клапана
Підбираючи соленоїдного пристрій для управління газовим потоком, рекомендується враховувати ряд характеристик і вимог, нехтування якими може обернутися проблемами в експлуатації:
- значення номінального робочого тиску повинно відповідати сфері застосування. Витрати на придбання пристрою з більш високим номінальним тиском можуть виявитися зайвими або навіть шкідливими (якщо перепад тиску виявиться недостатнім);
Залежно від моделі клапана дотримується правило його установки — по ходу руху робочого середовища або проти
- установку двухходового клапана виробляють виключно в напрямку, зазначеному виробником пристосування. І працює двухходовой соленоїдний клапан з потоком робочого середовища, що переміщається в одному напрямку. Спроба експлуатації в напрямку, що не співпадає з зазначеним виробником, призведе або до нестійкої роботи пристосування, або зробить роботу неможливою;
- більшість моделей пристрою випускаються для експлуатації в чистій робочому середовищі. Виробники зазначають винятки, які варто приділити найпильнішу увагу. Установка, при якій електромагніти виявляться розташованими вертикально, допоможе запобігти потраплянню домішок в трубку сердечника;
- більшість моделей експлуатується при номінальній напрузі з відхиленнями, що не перевищують 10%.
Корисно знати! При зниженій напрузі відкриття / закриття буде неповним, виникнуть вібрації і надмірні шуми. При підвищеній напрузі можливий перегрів. В обох випадках пристрій вийде з ладу передчасно.
- типорозмір повинен бути відповідним, щоб не страждала продуктивність;
- пристрій повинен бути пристосоване для функціонування при мінімальних / максимальних перепадах тиску за місцем передбачуваної установки;
- електричні параметри повинні бути враховані. Більшість моделей допускає просте електричне управління. У ряді моделей передбачено використання ручного режиму включення / вимикання в аварійній ситуації. Іскробезпечними пристроями використовується надмалих потужність, що виключає появу іскор під вибухопожежонебезпечного середовища;
- матеріали, з яких складена конструкція, повинні витримувати умови експлуатації за місцем передбачуваної установки;
- вибраний пристрій має підходити до наявного джерела живлення. Заміна котушки не дозволяє переробити клапан, розрахований на інший вид струму.
Поширенню електромагнітних соленоїдних клапанів для газу посприяло впровадження ряду технологічних інновацій, в результаті яких зросла продуктивність пристроїв і знизилася вартість. Установка пристосувань не пов’язана з необхідністю придбання додаткових вузлів, як у випадку з кульовими клапанами, і вимагає мінімальних витрат часу, коштів і зусиль. Розраховано електромагнітне соленоїдного пристрій на довговічну експлуатацію, витримуючи близько мільйона включень.