Нормально открытый клапан

Предохранительные клапаны прямого действия

В клапанах прямого действия на запорно-регулирующий с одной стороны действует усилие пружины с противоположной – сила давления жидкости.

Пружину в таких клапанах называют силовой, т.к. именно она оказывает силовое воздействие, удерживающее запорно-регулирующий до момента открытия.

Предохранительный клапан седельного типа, рассмотренный ранее, является примером клапана прямого действия. К этому же типу относят клапаны золотникового типа.

В исходном состоянии золотник 3, установленный в корпусе 1, перекрывает каналы в напорной и сливной линиях. При увеличении силы давления до величины превышающей усилие пружины 2, золотник будет перемещаться вверх, открывая канал для прохода потока из напорной линии в сливную.

Характеристика клапана прямого действия

Характеристика предохранительного клапана прямого действия имеет достаточно большой подъем.

Капаны прямого действия склонны к автоколебаниям. При больших расходах и высоких давлениях размеры пружины должны быть очень большими.

Устройство демпфирования

На работу предохранительного клапана влияют не только статические, но и динамические нагрузки.

Для снижения негативного влияния автоколебаний подпружиненного запорно-регулирующего элемента в предохранительных клапанах прямого действия используют устройства демпфирования.

Наиболее распространенным устройством демпфирования является – демпфирующий поршень, который жестко связан с запорно-регулирующим элементом.

Для демпфирования в поршне может быть выполнен узкий канал или снята лыска, как в примере показанном на рисунке.

Во время движения поршня жидкость движется в малом зазоре. При этом возникает демпфирующее усилие направленное в сторону противоположную движению поршня.

В конструкции большинства современных гидравлических предохранительных клапанов прямого действия присутствует демпфирующий поршень.

Классификация электромагнитных клапанов в зависимости от особенностей устройства

Электромагнитные клапаны отличаются значительным разнообразием конструктивных особенностей, в связи с чем существует обширное поле для классифицирования.

Они различаются по рабочей среде, используемой в системах, где устанавливают устройства:

воде;
воздуху;
газу;
пару;
топливу, например, бензину.

В сложным условиях, где есть вероятность возникновения ЧС, применяют взрывозащищенные модели клапанов

Состав рабочей среды и особенности помещения определяют особенности исполнения:

обычного;
взрывозащищенного. Приспособления такого рода принято устанавливать на объектах, которые относятся к взрывопожароопасным.

По особенностям управления существует разделение электромагнитных клапанов на устройства:

прямого действия. Это наиболее простая конструкция, для которой характерны надежность и быстродействие. В ней нет пилотного канала. При мгновенном подъеме мембраны происходит открывание устройства. В отсутствие действия магнитного поля происходит опускание подпружиненного плунжера, прижимающего мембрану. Клапану прямого действия не требуется минимального перепада давления, он создает необходимое воздействие на шток золотника благодаря тяговому усилию катушки, расположенной вверху устройства;
имеющие мембранное (поршневое) усиление. В отличие от устройств прямого действия ими используется для функционирования как дополнительный поставщик энергии сама транспортируемая среда. У таких клапанов два золотника. Предназначением основного золотника является непосредственно перекрывать отверстие, для размещения которого отведено седло корпуса. Управляющим золотником перекрывается разгрузочное отверстие (отверстия), через которое сбрасывается давление с полости над мембраной (поршнем). Это приводит к подъему основного золотника и открытию основного прохода.

По местоположению запорного механизма в момент, когда катушка находится в обесточенном состоянии, принято разделять так называемые пилотные устройства, как относящиеся к определенному типу:

нормально закрытому (НЗ). У клапанов НЗ при обесточенном состоянии соленоида проход для рабочей среды закрыт. То есть, статичное положение предполагает отсутствие напряжения на соленоиде, закрытое состояние приспособления. Ввиду разницы в значениях диаметра между пилотным и перепускным каналами в пользу первого происходит понижение давления над мембраной. Разницей давлений обеспечивается подъем мембраны (поршня) и открывание клапана, остающегося в таком положении, пока на катушку подается напряжение;
нормально открытому (НО). Напротив, в клапанах, относящихся к нормально открытому типу, при пребывании катушки в обесточенном состоянии рабочая среда может совершать перемещение по проходу в заданном направлении. Поддерживая клапан НО закрытым, следует обеспечить постоянную подачу напряжения на катушку.

Нормально закрытый клапан перекрывает подачу рабочей среды в обесточенном состоянии

Существуют также модели устройства, в которых предусматривается при подаче на катушку управляющего импульса переключение с открытого положения на закрытое и в обратном направлении. Такой электроклапан получил наименование бистабильного. Для обеспечения функционирования такое соленоидное устройство нуждается в наличии перепада давления и источника постоянного тока. В зависимости от количества трубных соединений принято называть электромагнитные клапаны:

двухходовыми. У таких устройств по одному впускному и выпускному трубному соединению. Двухходовые устройства бывают как НЗ, так и НО;
трехходовыми. Оснащены тремя соединениями и двумя проходными сечениями. Могут выпускаться как НЗ, НО или универсальные. Трехходовые клапаны используют для поочередной подачи давления/разрежения к распределительным клапанам, цилиндрам с односторонним действием, автоматическим приводам;
четырехходовыми. Четырьмя-пятью трубными соединениями (одним — для давления, одним-двумя – для разрежения, двумя – для цилиндра) обеспечивается работа двусторонне-действующих цилиндров, автоматических приводов.

Устройство электромагнитного газового клапана

Рабочим элементом газового электромагнитного клапана является седло – расположенное внутри корпуса отверстие для прохода рабочей среды, а также затвор. В зависимости от модели и конфигурации устройства затвор может быть выполнен как в виде тарелки, так и в виде поршня. Совершая возвратно-поступательные движения, затвор открывает или перекрывает подачу газа. Устанавливается он на магнитный стержень (сердечник), который подсоединен к электромагниту. Сама же катушка электромагнита устанавливается в верхней части корпуса с наружной стороны клапана.

Газовый электромагнитный клапан: принцип действия

Принцип работы электромагнитного газового клапана состоит в том, что при подаче электричества на катушку создается магнитное поле. Под действием этого поля электромагнит втягивается в катушку, и тем самым задает направление движения затвору.

Во время эксплуатации клапан подвергается воздействию двух сил – с одной стороны это сила сопротивления возвратной пружине, а другой – сила магнитного поля. Последняя регулируется силой электрического тока – чем сильнее электрический ток, тем выше сила, с помощью которой преодолевается воздействие пружины. Таким образом, с помощью регулировки подачи тока можно регулировать степень открытия или закрытия электромагнитного газового клапана, а, следовательно, и подачу рабочей среды.

При отключении электропитания клапан приходит в исходное положение, которое определяется его конструкцией.

Разновидности электромагнитных газовых клапанов

Все существующие сегодня модели газовых электромагнитных клапанов можно условно разделить на три большие группы:

Нормально открытые (НО). При отключении подачи электричества нормального открытые газовые клапаны находятся в открытом положении, обеспечивая свободный проход рабочей среды.

Нормально закрытые (НЗ). Нормально закрытые электромагнитные клапаны без подачи электричества приходят в закрытое состояние, тем самым перекрывая поток газа в трубопроводе или какой-либо системе.
Универсальные. Универсальный газовый электромагнитный клапан сконструирован таким образом, что при отключении электричества он может оставаться как в закрытом, так и в открытом положении.

Что касается других различий, то здесь можно выделить электромагнитные газовые клапаны прямого и непрямого действия. Первые предполагают, что затвор клапана приводится в действие только за счет движения сердечника; вторые используют для движения затвора не только сердечник, но и силу воздействия рабочей среды, что позволяет значительно экономить усилия при больших проходах.

Различаются электромагнитные газовые клапаны и по количеству ходов. В настоящее время существуют:

Двухходовые клапаны, имеющие только входное и выходное отверстие. Устройства этого типа предназначены исключительно для подачи или перекрытия рабочей среды в какую-либо систему.

Трехходовые клапаны, имеющие одно входное и два выходных отверстия. Такой электромагнитный газовый клапан может не только пропускать, но и перенаправлять поток газа в системе.
Четырехходовые клапаны – это устройства, которые имеют четыре отверстия – одно впускное и три выпускных. Как и трехходовые клапаны, они могут перераспределять поток рабочей среды, но в отличие от них дают больше возможностей для подключения к различным системам.

Стоит отметить, что внутри каждого типа электромагнитных газовых клапанов существует множество моделей и модификаций этих устройств, различающихся, как размерами, так и функциональными возможностями. К примеру, в соответствии с условиями эксплуатации некоторые модели клапанов могут иметь специальное покрытие, устойчивое к воздействию агрессивных сред.

Где приобрести электромагнитный газовый клапан?

Электромагнитные газовые клапаны – это устройства, работающие на газовых трубопроводах, и выход их из строя может привести к самым неприятным последствиям. Именно поэтому клапаны должны отвечать самым строгим требованиям, предъявляемым к их безопасности и надежности. А это значит, что приобретать их нужно только у прекрасно зарекомендовавшего себя производителя.

ОАО «Пензенский арматурный завод» – это предприятие с более чем полувековой историей. За время работы завода наши устройства не раз доказывали свое высочайшее качество и непревзойденную надежность

Поэтому при необходимости приобретения трубопроводной арматуры, рекомендуем вам обратить внимание на продукцию ОАО «ПАЗ», среди которой представлены и различные модели электромагнитных газовых клапанов

Свойства материалов:

EPDM – Этилен-пропилен-диен-каучук. Недорогой, химически и износостойкий эластичный полимер. Высокая устойчивость 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.

NBR – Нитрил-бутадиен-каучук. Распространенный и недорогой эластичный полимер, нейтральный к воздействию бензина, минерального масла, дизельного топлива, растворов щелочей, неорганических кислот, пропана, бутана и воды. Температурный диапазон −30… +100 °С. Разрушается бензолом, окислителями и ультрафиолетом.

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.

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, окислителям, маслам и топливам. Используется для агрессивных газов, углеводородов, воздуха, воды и пара. Температурный диапазон −50… +200 °С. Разрушается трифторидом хлора и жидкими щелочными металлами.

TEFLON – Политетрафторэтилен. Запатентованное название фторполимера, на основе PTFE с улучшенными эксплуатационными характеристиками. Рабочая температура применения в диапазоне −50… +250 °С.

Электромагнитные клапаны

Электромагнитные соленоидные клапаны предназначены для управления потоками жидкостей и газов с максимальной вязкостью 37 мм2/сек, совместимых с материалами, используемыми для изготовления клапана и уплотнениями.

Электромагнитный клапан состоит из следующих основных элементов: корпуса (из латуни, нерж. стали или пластика) и соленоида (электромагнита), оснащенного сердечником, соединенного с диафрагмой.

Существуют две основные модификации электромагнитных клапанов:

— электромагнитные клапаны прямого действия — в которых, стержень катушки соленоида напрямую механически воздействует на диафрагму, перекрывающую поток жидкости или газа. Такие клапана могут работать даже при отсутствии давления в линии жидкости или газа, на которую они устанавливаются.

— электромагнитные клапана непрямого действия (пилотные электромагнитные клапана) — в которых стержень катушки соленоида управляет открытием / закрытием пилотного канала небольшого сечения в корпусе клапана. А, через этот канал уже осуществляется гидравлическое воздействие на диафрагму, перекрывающую поток жидкости или газа. Для этого гидравлического воздействия требуется определенное минимальное давление на входе в клапан.

Принцип действия электромагнитных клапанов прост. Электричество подается на контакты электромагнитной катушки — в результате чего сердечник «втягивается» в соленоид, за счет возникновения электромагнитного поля, открывая или закрывая поток основной жидкости (в электромагнитных калапанах прямого действия) или пилотный управляющий канал (в электромагнитных клапанах непрямого действия).

В нормально закрытых электромагнитных клапан — без подачи напряжения на катушку соленоида поток жидкости или газа неперекрыт; после подачи напряжения — поток открывается.

В нормально открытых электромагнитных клапанах — без подачи напряжения на катушку соленоида поток жидкости или газа открыт;после подачи напряжения на катушку соленоида — поток перекрывается.

Соленоидные катушки электромагнитных клапанов предназначены для непрерывной работы под напряжением (ED 100%) и имеют класс изоляции F (макс. +155С). Катушки имеют водонепроницаемыое стекловолоконное покрытие (класс защиты (IP65) и снабжены 3-х контактным разъемом согласно ISO 4400, 6952.

Стандартное напряжение питания: 24, 220-230В (+10% — 15%) переменного тока (частота 50-60 Гц); 12, 24 В постоянного тока.

Kv — коэффициент пропускной способности клапана, равный потоку воды через клапан (в м3/час) при перепаде давления через клапана 1 бар и темпереатуре воды 5 — 40С.

Пилотные диафрагменные электромагнитные клапаны серии YCD .

Материал гидравлической части – латунь.

Материал уплатнений — NBR.

Модификации – нормально открытый и нормально закрытый клапаны.

Номинальная мощность — 24ВА, 220 Вт, 50 Гц; 18 Вт, 24В, пост. ток.

Пилотная диафрагма, малое напряжение.

Падение давления — 0,3 — 16 бар.

Макс. рабочее давление — 16 бар.

Температурный диапазон: -10 +90 С.

Тип	Размер портов (трубная резьба G)	Ду, мм	Cv, м3/ч
Нормально закрытые клапана серии YCD11
YCD 1112	3/8″	13	4,5
YCD 1115	½»	13	4,5
YCD 1120	¾»	20	9,3
YCD 1125	1″	25	12
YCD 1132	1 1/4″	35	24
YCD 1140	1 ½»	40	29
YCD 1150	2″	50	48
Нормально открытые клапана серии YCD12
YCD 1212	3/8″	13	4,5
YCD 1215	½»	13	4,5
YCD 1220	¾»	13	9,3
YCD 1225	1″	13	12
YCD 1232	1 1/4″	13	24
YCD 1240	1 ½»	13	29
YCD 1150	2″	13	48

Электромагнитные клапаны прямого действия серии 2W.

Материал гидравлической части – латунь.

Материал уплатнений — NBR.

Модификации – нормально открытый и нормально закрытый клапаны.

Номинальная мощность — 24ВА, 220 Вт, 50 Гц; 18 Вт, 24В, пост. ток.

Диафрагма прямого действия.

Падение давления — 0 — 10 бар.

Макс. рабочее давление — 10 бар.

Температурный диапазон: -10 +90 С.

Тип	Размер портов (трубная резьба G)	Ду, мм	Cv, м3/ч
Нормально закрытые клапана серии 2W 31
2W 3115	½»	15	4,5
2W 3120	¾»	20	9,3
2W 3125	1″	25	12
Нормально открытые клапана серии 2W 12
2W 1215	½»	15	4,5
2W 1220	¾»	20	9,3
2W 1225	1″	25	12

Аксессуары к электромагнитным клапанам:

— Коннектор с 3-х ходовым контактным разъемом DIN 43650A;

— Катушка соленоида для серии YCD 11, A.C. 24, 220В 50Гц, D.C. 12, 24В (артикул — S21B);

— Катушка соленоида для серии YCD 12, A.C. 24, 220В 50Гц, D.C. 12, 24В (артикул — S21BТ).