Что такое соленоидный электромагнитный клапан, назначение, устройство и принцип действия

Область использования

Применение электромагнитных клапанов осуществляется в самых разных областях человеческой деятельности, везде, где возникает необходимость управлять потоками жидкостей и газов дистанционно. Сюда входит:

• Бытовые системы отопления.
• Системы водоснабжения и водоподготовки.
• Технологические установки.
• Трубопроводный транспорт.
• Генерация и распределение тепла.
• Бытовые приборы.
• Канализация.
• Орошение.
• Транспортные средства.

Использование электромагнитных клапанов на транспорте понемногу снижается, поскольку все больше видов транспортных средств переходят на электрические источники энергии и отказываются от жидкого топлива и гидравлики, заменяя их на более надежные электрические приводы. Сходные перспективы просматриваются и в системах отопления. Но в водоснабжении, канализации и других отраслях роль электромагнитных затворов будет только возрастать.

Назначение и принцип работы устройства

Главный принцип и преимущество использования этого устройства — автоматизм. Конструкция клапана была задумана таким образом, чтобы перекрывать поток воды или другой жидкости/газа при изменении определенных параметров системы — температуры, давления, скорости и силы потока — без участия человека. Происходит это за счет электромагнитного поля в области действия сердечника (плунжера) клапана. При возникновении напряжения он опускается или поднимается, в зависимости от предусмотренных условий.

Рабочая энергия, приводящая в действие плунжер, возникает при движении электронов по медной обмотке катушки. Магнетизм, появляющийся при подаче импульса с внешнего устройства, преобразуется в поступательное движение, которое опускает плунжер. Последний перекрывает поток воды, позволяя избежать больших технологических потерь. Как только ситуация нормализуется, напряжение исчезает и плунжер поднимается, позволяя воде далее двигаться по трубам.

Ход работы

Некоторых пользователей интересует: как снять, разобрать и отремонтировать электромагнитный клапан стиральной машины. Дело в том, что данный элемент неразборный, возможна только смена катушек.

Но все же рекомендуется выполнить полную замену. Для этого придется приобрести элемент, соответствующий марке и модели вашей стиралки.

1. Прикрутите клапан к корпусу болтом, который удерживал его ранее.
2. Подключите разъемы проводки на свои места. Хорошо, если вы перед отключением пометили или сфотографировали провода.
3. Подсоедините шланги к соответствующим секциям. Закрепите хомуты.
4. Установите на место верхнюю крышку. Закрепите ее винтами.

Замена электромагнитного клапана выполнена. Осталось поставить на место фильтр-сеточку и подключить заборный шланг. После подключения СМ к сети запустите стирку и проверьте работу.

Для тех, кто только собирается приступить к ремонту, видео по теме:

Свечки зажигания. Образование налета на их приводит к выработке слабенькой искры, в итоге чего происходит плохой воспламенение горючей консистенции.

• Высоковольтная проводка. Она подводит к свечкам высочайшее напряжение от модуля зажигания. В случае неисправности проводов, напряжение может быть недостающим либо нестабильным, что также не наилучшим образом оказывает влияние на искрообразование и следующее воспламенение в камере сгорания.
• Модуль зажигания. Данный узел копит электронный ток и отправляет его к свечкам средством высоковольтной проводки. Если модуль утрачивает способность к скоплению либо передаче напряжения, то появляются перебои в работе силовой установки.

Устройство и принцип работы клапана соленоидного типа

Типовой соленоидный клапан включает в свой состав:

• корпус, отлитый из прочных и износостойких материалов;
• индуктивную катушку с соленоидом;
• диск или поршень, непосредственно управляющий течением жидкости;
• пружину-демпфер.

Катушка индуктивности, являющаяся основным рабочим элементом электромагнита, помещена в полностью изолированную от внешней среды капсулу и залита эпоксидной смолой. Такая надежная герметизация исключает возможность попадание в неё воды, являющейся хорошим проводником тока.

Принцип работы клапана соленоидного типа основывается на хорошо известном из школьного курса физики электромагнитном эффекте. Согласно ему при появлении э/м напряженности во всех находящихся в зоне её действия металлических деталях за счет индукции наводится поле того же типа. Намагниченные предметы начинают взаимодействовать с исходной полевой структурой, притягиваясь или отталкиваясь от её носителя.

В устройстве рассматриваемого типа исходное воздействие создается электромагнитной катушкой, а вторичное поле «наводится» в соленоиде (в подвижной части системы). При подаче импульса соленоид с закрепленном на нём управляющим штоком перемещается и закрывает/открывает канал с текущей по нему жидкостью (газом).

Преимущества электромагнитных клапанов для воды

Главным преимуществом устройства является возможность удаленного и быстрого регулирования потоков рабочей среды. Без электромагнитных затворов становится невозможной работа сложных технологических установок и простых бытовых приборов, таких, как кофеварка и стиральная машина.

Кроме того, электропривод позволяет:

• Подключать соленоидный клапан к централизованной и автоматизированной системе управления. Это многократно повышает точность и оперативность регулировок параметров по сравнению с ручным управлением.
• Снижать трудозатраты на управление технологическими процессами.
• Повышать безопасность производства и исключать воздействие на оператора вредных факторов производственной среды.
• Повышать эффективность работы бытовых приборов и производственных установок за счет точного и быстрого управления потоками рабочих сред и их параметров.

Это обеспечивает высокую надежность оборудования, минимальный износ и долгий срок его службы.

Недостатком данного типа устройств являет невозможность плавной регулировки степени открытия затвора. Обеспечивается только два положения: «открыто» и «закрыто».

Несколько советов по правильному выбору устройства

Существует несколько важных параметров, на которые стоит обратить внимание при выборе соленоидного клапана. Одним из основных показателей является размер входного и выходного отверстия

Ассортимент электромагнитных изделий очень широк. Они могут иметь отличительные черты в конструкции. Но, как правило, это не влияет на рабочие характеристики. Очень популярными являются однодюймовые соленоидные устройства, которые имеют свой пропускной показатель — до 40 л/мин.

Важную роль играет размер выходного отверстия клапана, от него зависит пропускная способность устройства

Если вам необходим клапан с как можно большей пропускной способностью, то можно приобрести устройство серии SVR. Нормально закрытый клапан этой серии обладает показателями пропуска жидкости до 100 л/мин.  Цены на разные клапаны отличаются и определяются по их качественным характеристикам.

Категории трубопроводной арматуры

Блоки предохранительных клапанов2
Вентили стальные104
Вентили чугунные47
Задвижки нержавеющие16
Задвижки стальные — ХЛ3
Задвижки стальные77
Задвижки чугунные37
Задвижки шланговые1
Канализационная арматура6
Клапана обратные96
Клапана предохранительные50
Клапана регулирующие72
Конденсатоотводчики стальные3
Краны бронзовые23
Краны стальные — ХЛ45
Краны нержавеющие31
Краны стальные79
Вентили бронзовые18
Краны титановые1
Краны чугунные2
Метизы3
Насосы2
Отводы20
Отопительное оборудование36
Переключающие устройства1
Переходы18
Регулирующая арматура31
Пожарная арматура44
Счетчики воды31
Тройники14
Трубы46
Указатели уровня3
Уплотнительные материалы18
Фильтры, грязевики54
Фитинги26
Фланцы32
Элеваторы7
Электроприводы1
Шаровые краны81
Другое28
Пневмоприводы2
Конденсатоотводчики чугунные2
Затворы стальные38
Затворы чугунные31
Вентили энергетические1
Задвижки энергетические3
Клапана энергетические1
Клапана отсечные12
Компенсаторы сильфонные40

Конструкция и принцип работы электромагнитного клапана

Для
производства электромагнитных клапанов
используются материалы, соответствующие требованиям ГОСТ и международным стандартам. Электромагнитный клапан состоит из нескольких основных элементов:

Как работает электромагнитный клапан

Принцип
работы электромагнитного клапана
основан на работе элемента управления — электромагнитной катушки. При отсутствии постоянного или переменного тока под механическим давлением пружины, мембрана (поршень) клапана расположены в седле устройства. При подаче электрического напряжения различной мощности к клеммам соленоида, сердечник вовлекается внутрь катушки, обеспечивая открытие или закрытие протокового отверстия. Обесточивание соленоида приводит к закрытию створок. Конструктивные особенности
устройства соленоидного клапана
могут меняться, в зависимости от его типа.

Типы
электромагнитных клапанов

Электромагнитные клапаны распределены на несколько категорий.

По типу рабочего положения выделяют:

Нормально-открытые клапаны. По умолчанию, затворный элемент находится в открытом положении и не создает препятствий движению потоков.

Бистабильные клапаны. Способны переключаться в открытое или закрытое положение под воздействием электрического импульса.

По принципу действия электромагнитные клапаны разделяют на:

Клапан прямого действия. смена положений затворного компонента осуществляется под воздействием движения сердечника, при подаче электронапряжения.

Клапан непрямого действия. Воздействие энергии рабочей среды приводит к открытию и закрытию условного прохода. Управляется дистанционно, под действием пилотного клапана, срабатывающего при подаче электрического тока к катушке.

Клапан комбинированного действия. Регулирование затвора осуществляется по

поднятия мембраны
соленоидного клапана.

По типу присоединения к трубопроводу:

По типу уплотнительной мембраны:

Мембрана FKM (фтористый каучук). Стандартное уплотнение, применяется для большинства неагрессивных рабочих сред.

Мембрана NBR (бутадиен-нитрильный каучук). Используется в средах продуктов нефтепереработки: бензин, масла, керосин, диз.топливо.

Мембрана EPDM (этилен-пропиленовый каучук). Характеризуется повышенной устойчивостью к температурам, работает в среде химических растворов и соединений: щелочей, спиртов, гликолей, кетона и др.

Правила
монтажа
и
эксплуатации

Любые монтажные работы с клапаном проводятся при отсутствии рабочей среды в системе и обесточивании электрической цепи. Перед началом работ следует очистить трубопровод от механических частиц и взвесей.

Как подключить электромагнитный (соленоидный) клапан. Подключение электромагнитных клапанов
в системе производится в горизонтальном положении, катушкой вверх.

Для правильной работы устройства направление движения среды должно соответствовать указательной стрелке на корпусе.

Установка электромагнитного клапана

производится в месте, доступном для последующего ремонта или обслуживания.

Запрещена установка клапана в местах с высокими показателями конденсации или вибрации, участках с возможным обледенением трубы, вблизи течей и порывов.

Установка дополнительных сетчатых фильтров подходящего типоразмера защитит клапан от попадания загрязнений, и, как следствие, снижения его гидравлических характеристик.

Преимущества электромагнитных клапанов

Автоматический тип работы

Высокое быстродействие

Возможность удаленного управления

Компактность (малые габаритные и весовые показатели)

Длительный срок эксплуатации

Простота монтажа и обслуживания

Причины
поломок
и
методы
устранения

Правильная эксплуатация и соблюдение технических параметров, указанных в паспорте изделия обеспечат надежную и длительную работу устройства. В некоторых случаях преждевременные

неисправности электромагнитного клапана
возможны по нескольким причинам.

Снижение герметичности изделия может быть вызвано попаданием механических частиц на седло устройства. Рекомендуется демонтаж и чистка устройства с последующей установкой в системе сетчатого фильтра до клапана.

Выход из строя индукционной катушки может быть обусловлен неправильной мощностью напряжения, подаваемого к клеммам или превышением граничных параметров температуры и давления внутри трубопровода. Следует провести демонтаж устройства и заменить катушку. Попадание влаги на катушку может вызвать короткое замыкание и поломку устройства.

Неполное открытие/закрытие клапана может стать следствием загрязнения управляющего отверстия, дефектами мембраны или прокладки, остаточным напряжением на соленоиде и др.

Ремонт электромагнитного клапана

Диагностика неисправности

Многие не особо подкованные в авторемонтной сфере люди часто задаются вопросом – «Как собственно проверить: исправен ли электромагнитный клапан, его блок управления или нет?» Особых сложностей в этом не имеется, однако ряд базовых нюансов есть. Для того чтобы каждый читатель нашего ресурса понял, как именно выявлять неполадки с ЭПХХ, наш ресурс подготовил пошаговый алгоритм диагностики. В общем виде он следующий:

1. Сначала необходимо найти место, где располагается экономайзер конкретно на вашей марке автомобиля. Зачастую он выглядит так;
2. Затем заведите мотор, прокатитесь на автомобиле, заглушите и проанализируйте его работу на холостом ходу. Если на всех этапах раскрутки двигателя ХХ даёт сбой, в первую очередь стоит проверить именно электромагнитный клапан;
3. Далее, когда мотор остыл, необходимо завести его повторно и отключить ЭПХХ от карбюратора, аккуратно пинцетом сняв соответствующую клемму. После чего стоит понаблюдать за работой двигателя. Если всё в норме и шток (игла) экономайзера выдвинулась, то вряд ли он неисправен. В таком случае, скорее всего, проблема с основным жиклёром холостого хода или другими узлами карбюратора. Если же шток не выдвинулся и автомобиль быстро заглох после отключения экономайзера, то последний неисправен;
4. Теперь необходимо снять ЭПХХ с автомобиля и подключить его к альтернативному источнику питания (например, напрямую к АКБ). По истечению 10-120 секунд шток работающего экономайзера должен выдвинуться и характерно щёлкнуть. Если это происходит, но при подключении в сети автомобиля игла ЭПХХ не выдвигается, то неисправен либо его блок управления, либо проводка клапана. Если же шток стоит на месте в обоих случаях, то экономайзер нужно менять, ну или пытаться отремонтировать.

На этом, пожалуй, наиболее важная информация по ЭПХХ современных карбюраторов подошла к концу. Надеемся, представленный выше материал был для вас полезен. Удачи на дорогах и в ремонте!

Проверка клапана

Проверять клапан карбюратора следует на следующих режимах:

• На холостом ходу. После запуска доводят обороты до 2100 и вслушиваются в работу карбюратора. Должен быть слышен резкий характерный звук, означающий закрытие затвора. Далее плавно снижают обороты до значения в 1900, должен быть слышен щелчок открывания.
• Торможение двигателем. Нужно сбросить газ, не выключая передачу. Исправный клапан в этом случае не сработает, даже если обороты снизились до 1900. Если слышен щелчок – устройство неисправно.
• После остановки двигателя. Если при выключенном зажигании в цилиндрах продолжаются самопроизвольные вспышки детонирующей рабочей смеси, двигатель дергается и вибрирует – значит, клапан не перекрывает подачу горючего в камеры и далее в цилиндры.
• Если при работающем моторе вытащить из разъема провод питания электроклапана- двигатель должен заглохнуть. Если он продолжает работать- значит, клапан неисправен.

Кроме способов проверки электромагнитного клапана «на ходу», можно вывинтить клапан из корпуса карбюратора и попробовать подать на него напряжение с аккумулятора. Один провод от батареи присоединяют к контактной колодке, другой- к корпусу прибора. При подключении напряжения клапан должен щелкнуть и втянуть иглу внутрь себя. После размыкания цепи слышен еще один щелчок, и возвратная пружина втянет иглу. Заодно можно проверить, не загрязнены ли детали устройства смолистыми отложениями. Их нужно отмочить в бензине и удалить мягкой ветошью.

Нужно проверить также, подается ли на контакты управляющее напряжение. Его нормальное значение — 10,5-14,4 в. Если на блоке управление напряжение есть, а на контакте –нет, значит, неисправен провод. Его надо отремонтировать или заменить.

Если на разъеме блока управления напряжения нет, то, скорее всего, неисправен сам блок. Его проверяют, подключив клапан к батарее еще одним временным проводом. К выводу блока управления, управляющему клапаном, подключают вольтметр или контрольную лампочку. Далее следует запустить двигатель. По достижении оборотов в 900 об/мин лампочка должна вспыхнуть, при 2100 об/мин- погаснуть. Если снизить обороны до 1900 об/мин-опять вспыхнуть. Такое поведение лампочки означает исправность блока управления. Если же лампочка вообще не загорается и не гаснет, а также включается и выключается при других оборотах- блок управления подлежит углубленной проверке и, возможно, замене.

Область применения

Электромагнитный клапан является достаточно полезным устройством и применяется в различных сферах. В основном область применения определяют, ориентируясь на материал, из которого изготовлен вентиль. Такие изделия используются в стиральных машинках, канализационных системах, в поливочных конструкциях, для контроля гидравлических систем, в отопительных системах и т. д.

Электромагнитный клапан можно установить на водопроводную или отопительную магистраль в своем доме

Помимо этого, соленоидные модели используют для контроля и регуляции транспортировки разнообразных агрессивных сред на производствах. Производственные устройства могут иметь огромный диаметр. Категорически запрещается применять изделия из латуни в агрессивных средах, таких как: кислота, дизельное топливо.

Выбор оборудования для квартиры

Все элементы системы должны быть укомплектованы разрешительной документацией, российским паспортом, сертификатом и/или декларацией соответствия техрегламенту Таможенного союза, которые допускают их использование на территории РФ.

Комплект системы защиты от загазованности включает сам сигнализатор (их может быть два — от угарного и природного газа ), клапан-отсекатель, соединительные провода

Покупка специального набора предпочтительнее приобретения приборов по отдельности. В первом случае элементы комплекта уже согласованы между собой по параметрам, приспособлены для работы в бытовых условиях, снабжены инструкцией по эксплуатации.

На рынке представлены модели отечественного и импортного производства. Замена и ремонт первых обходится дешевле, выполняется проще.

Если подбираете оборудование по отдельности, обратите внимание, что есть модели датчиков, не рассчитанные на подключение электромагнитного клапана. Они сигнализируют об утечке, способны информировать владельца об опасности посредством отправки СМС на телефон, но газ не перекрывают

Монтаж одного датчика без клапана — это недорого, его можно установить самостоятельно, но надежность защиты от такой конструкции сомнительна. Да и действующим правилам такая система соответствовать не будет.

Разновидности электромагнитных запорных клапанов

К датчику подключаются два типа отсекателей: открытые (NO) и закрытые (NC). Первые блокируют подачу топлива только после срабатывания сигнализатора в системе. Вторые реагируют и при отключении электроэнергии.

Вернуть изначальное положение клапана после срабатывания можно как вручную, так и автоматически. В квартире на газовую трубу устанавливаются преимущественно клапаны с ручным взводом, они проще и дешевле.

Бытовые газовые отсекатели изготавливаются чаще всего из латуни или алюминия (силумина). Они подходят для различных неагрессивных газов: природного, пропана, сжиженного нефтяного

Нормально-открытые ручные отсекатели позволяют оборудованию работать пока нет напряжения питания на катушке. Обесточенное состояние продлевает срок их службы.

Но из-за отсутствия напряжения такой прибор не перекроет газ при отключении электроэнергии, что небезопасно.

При работе с нормально-открытым клапаном необходимо снять защитный колпачок, взвести затвор вверх до фиксации, надеть назад колпачок. Когда подается питание, отсекатель закрывается. Для возобновления работы процедура повторяется

Нормально-закрытый клапан на газ закрывается за секунду, если сработал сигнализатор или отключилась электроэнергия в квартире. В таком положении он остается до устранения опасных факторов.

Недостаток разновидности — постоянное напряжение на катушке и ее сильный нагрев (до 70 градусов).

Работая с нормально-закрытым клапаном, нужно сначала подать питание на катушку, снять защитный колпачок, взвести затвор до фиксации, надеть колпачок назад. При срабатывании действия повторяются

В продаже встречаются отсекатели с управлением электрическим импульсом. Они работают иначе. В открытом положении клапан удерживается защелкой. Если на катушку попадает импульс тока от датчика, защелка освобождается.

Если закрывающий импульс поступает при отключении электроэнергии (э/э) и при срабатывании сигнализатора, прибор действует как нормально-закрытый. Если импульс попадает только по сигналу датчика, клапан работает по принципу нормально-открытого и не прерывает подачу газа при отключении э/э. Эти алгоритмы можно менять с помощью настроек сигнализатора.

Больше информации о разновидностях электромагнитного клапана и принципе работы устройства мы мы привели в другой нашей статье.

Соотношение параметров отсекателя с системой

При выборе устройства имеет значение диаметр трубы на участке врезки клапана. В большинстве случаев для бытовых нужд подходит устройство со значением Dn 15, 20 или 25, что соответствует трубам 1/2″, 3/4″ и 1″.

Если в системе присутствует котел или колонка, не работающие при отключении напряжения в электросети, устанавливается нормально-открытый клапан.

Нормально-открытый отсекатель не удобен в паре с датчиком, который автоматически проверяет свои выходы. Сигнализатор будет посылать импульсы, что приведет к срабатыванию клапана

Если работа приборов не зависит от подачи электроэнергии, монтируется нормально-закрытый отсекатель. Он не заблокирует оборудование при отсутствии электричества и не оставит помещение без защиты.

Преимущества

Благодаря оптимальным техническим характеристикам, можно выделить следующие преимущества в эксплуатации:

• Допускается процесс установки в среде, где полностью отсутствует давление;
• Обширный ассортимент производственных материалов;
• Отличаются эксплуатацией без замены комплектующих;
• Катушки имеют широкий спектр подачи токового импульса в вариативности 12-400В;
• Выбор клапанов с различным количеством ходов;
• Множество подсоединительных элементов;
• Автоматическое управление;
• Простота в процессе установки;
• Минимальные материальные затраты.

На рынке есть много моделей. От успешного выбора зависит срок эксплуатации устройства и насколько эффективно будет реализована промышленная деятельность.

Установка электромагнитного клапана для воды своими руками

Прежде чем приступать к установке, необходимо определить тип подключения. Наиболее часто применяемыми являются:

• Резьбовое. Входной и выходной патрубки снабжены внешней либо внутренней резьбой, через соответствующие фитинги арматура встраивается в разрыв трубопровода. Наиболее удобное для самостоятельной установки, лучше выбрать подключение такого типа.
• Фланцевое. Патрубки оборудованы фланцами, на концах труб также должны быть фланцы соответствующего типоразмера, они стягиваются между собой болтами. Обеспечивают высокое давление и интенсивность потока, чаще применяются на магистралях высокого и среднего давления.

До начала монтажа устройства следует выполнить ряд подготовительных операций. Трубы должны быть размечены, обрезаны под размер и зачищены. Место для установки электромагнитного устройства должно давать свободный доступ к устройству для его монтажа, обслуживания и ремонта. Опытные мастера сформулировали также несколько рекомендаций:

• Все работы по установке или снятию прибора можно проводить только в отключенном от сети виде.
• Трубопроводную систему необходимо дополнить фильтром механической очистки. Это предотвратит загрязнение и повреждение деталей посторонними включениями, такими ка песок, чешуйки ржавчины и известковые отложения.
• Корпус устройства не должен принимать на себя вес участка трубопровода.
• Следует подключать устройство в соответствии с нанесенными на корпусе стрелками. Они указывают направление потока.
• При уличной установке следует защитить клапан от воздействия природных явлений. Обычно бывает достаточно водонепроницаемого кожуха. При работе в условиях низких температур нужно обеспечить подогрев кожуха.
• Резьбовые соединения нужно обязательно уплотнять лентой ФУМ или сантехнической нитью.
• Кабель для подключения к управляющей системе следует выбирать медный. Он должен иметь достаточное поперечное сечение не менее 2 мм2.

Следует учитывать напор, сечение труб, необходимую скорость срабатывания и характеристики управляемой среды.