Электрические электромагнитные клапаны: как выбрать, подобрать размер и установить правильный клапан

Катушка 24 В постоянного тока мощностью 5 Вт может удерживать клапан из нержавеющей стали с давлением 100 бар закрытым в течение нескольких месяцев, а та же самая катушка может перегореть за три недели, если никогда не проверялись материал уплотнения, рабочий цикл или минимальный перепад давления. Электрические электромагнитные клапаны находятся на этом пересечении: небольшой электрический вход, ход плунжера, измеряемый долями миллиметра, и линия подачи жидкости, которая наказывает за каждое несоответствие. Все характеристики, определяющие срок службы клапана: пять лет или пять дней, поддаются измерению, и почти все они фиксируются до подписания заказа на поставку.

Что делает электрический электромагнитный клапан в жидкостной линии

Электрический электромагнитный клапан представляет собой электромеханическое запорное устройство: ток через катушку генерирует магнитное поле, которое воздействует на плунжер или пилотную диафрагму, открывая или закрывая отверстие, поэтому поток начинается и останавливается без помощи ручной ручки.

Основное определение: катушка, подвижный плунжер, уплотнительный элемент и либо возвратная пружина, либо постоянный магнит. Подача питания на катушку приводит в движение клапан; обесточивание возвращает его в безопасное положение.

Двухходовые клапаны управляют включением и выключением. Трехходовые клапаны отводят поток или выпускают воздух из линии. Большинство контуров орошения, отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и технологических цепей имеют нормально закрытый тип, поэтому при сбое питания клапан закрывается, а не затопляет зону или осушает контур.

Перед заказом необходимо зафиксировать четыре входа:

Напряжение и мощность катушки, включая тип источника переменного или постоянного тока.
Минимальный и максимальный перепад давления на клапане
Среда, концентрация и требуемый уплотнительный состав
Требуемый рабочий цикл и температура окружающей среды на катушке

Архитектура схемы, конфигурации портов и нормально открытая и нормально закрытая логика рассматриваются более подробно в этом документе. Руководство по эксплуатации и применению электромагнитного клапана .

Прямого или пилотного действия: выбирайте по перепаду давления

Выбирайте прямое действие, когда давление в линии может упасть до нуля; выбирайте пилотный режим, если в линии всегда поддерживается минимальный дифференциал и вам нужен большой поток от небольшого змеевика.

0 бар Минимальный дифференциал для клапана прямого действия

0,2-0,5 бар Типичный открывающийся дифференциал с пилотным управлением

100 бар Максимальный номинал для корпусов пилотов из нержавеющей стали 304

Клапан прямого действия поднимает уплотнение только за счет силы катушки, поэтому он работает при давлении от 0 бар, лучше переносит вязкие или слегка загрязненные среды и обычно стоит меньше при небольших размерах. Компромисс заключается в масштабе: диаметр отверстий обычно составляет от 1 мм до 15 мм, а мощность катушки возрастает до 8-20 Вт, чтобы преодолеть полное давление в линии.

Клапан с пилотным управлением использует линейное давление на диафрагму или поршень для увеличения хода. Отверстия диаметром от 13 до 50 мм становятся практичными при использовании катушки мощностью 5 Вт, но для открытия конструкции требуется перепад примерно от 0,2 до 0,5 бар, и она гораздо более чувствительна к мусору и захвату воздуха.

Alahot 2W Series Brass Direct-Acting Solenoid Valve

Латунный электромагнитный клапан прямого действия серии Alahot 2W Компактный латунный клапан прямого действия для регулирования жидкости и газа без перепада давления, полезен там, где линии с самотеком или пустым запуском исключают конструкции с пилотным управлением. Посмотреть продукт →

Правило поля: Если линия может сливаться, питаться самотеком или начинать пустовать, укажите прямое действие, даже если скорость потока предполагает пилотную конструкцию.

Контрольный список для определения размеров: давление, температура, среда и расход

Четыре числа определяют большинство отказов на месте эксплуатации: максимальное рабочее давление, максимальная температура среды, совместимость уплотнений и коэффициент расхода, который фактически требуется контуру.

Непрерывный медиа-потолок с герметизирующим составом

НБР 80 С

ЭПДМ 120 С

ФКМ 150 С

ПТФЭ 180 С

Типичные непрерывные пределы; перед выпуском сверьтесь с техническим описанием конкретного соединения.

Температурный предел клапана редко ограничивается корпусом. Класс изоляции катушки определяет потолок окружающей среды, класс F около 155 C и класс H около 180 C, а уплотнение устанавливает потолок среды. Для линии 150 C требуются уплотнения из FKM или PTFE, независимо от того, насколько прочным выглядит латунный корпус.

Матрица выбора, связывающая общие обязанности с архитектурой клапана, диапазоном давления и материалом корпуса.
Обязанность	Рекомендуемая архитектура	Диапазон давления	Материал корпуса
Аккумуляторное орошение	Запирание прямого действия	0-10 бар	Нейлоновый пластик или латунь
Вода для отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха с замкнутым контуром	Шар с пилотным или моторизованным управлением	0,5-16 бар	Латунь
Дозирование химикатов и кислот	Прямого действия	0-6 бар	UPVC, CPVC или PTFE
Погружные фонтанные форсунки	Пилотное управление, IP68	0-10 бар	нержавеющая сталь 304
Испытательные стенды высокого давления	Пилотный	16-100 бар	нержавеющая сталь 304

После давления и температуры размер зависит от коэффициента расхода. Сопоставьте требуемый Cv или Kv при рабочем дифференциале, а не при максимальном номинале, и добавьте запас для загрязнения, а не для оптимизма.

Материалы корпуса и уплотнений: где важна коррозия

Латунь используется для чистой воды и нейтральных сред, нержавеющая сталь 304 — для агрессивных или гигиенических условий, а конструкционные пластмассы — для кислот и химических линий с высоким содержанием хлоридов, где растворенные ионы металлов недопустимы.

Латунь

Вода, воздух и нейтральное масло. Стандартные корпуса выдерживают давление 16 бар, варианты высокого давления достигают 50 бар. Избегайте использования аммиака, сильных кислот и химических веществ с высоким содержанием хлоридов.

304 нержавеющая сталь

Разбавленные кислоты, пищевая и медицинская промывочная вода, контуры горячей воды и контуры высокого давления до 100 бар. Производительность по-прежнему зависит от правильного сочетания уплотнений.

ПВХ, ХПВХ, ПТФЭ

Гипохлорит, кислоты, деионизированная вода и линии дозирования. Давление обычно не превышает 6 бар, а сам пластиковый корпус ограничивает температурный потолок.

Сначала уплотнение, потом корпус: EPDM для воды и разбавленных химикатов, FKM для масел и топлива, PTFE для растворителей и горячих агрессивных сред. Большинство утечек, причиной которых является материал корпуса, начинались с набухания или затвердевания уплотнения.

Мощность катушки, рабочий цикл и фиксация нулевой мощности

Стандартная катушка непрерывно потребляет от 5 до 20 Вт, пока находится под напряжением, поэтому в аккумуляторных, солнечных и удаленных установках должен быть установлен запорный клапан, который удерживает положение с помощью постоянного магнита и ничего не потребляет после импульса.

Фиксирующие конструкции являются бистабильными: импульс длительностью от 30 до 100 миллисекунд перемещает плунжер, и магнит удерживает его в этом положении до следующего обратного импульса. В версиях с моностабильной защелкой предусмотрен пружинный возврат, который подходит для цепей противопожарной защиты и безопасности, которые должны закрываться при отказе.

Стандартные катушки рассчитаны на 100-процентную непрерывную работу в пределах заявленного диапазона окружающей среды, а изоляция класса F или H обеспечивает комфортную работу, когда корпус дышит. Герметичные корпуса, высокая температура окружающей среды и постоянная подача напряжения являются обычной причиной перегорания обмотки.

ALP Series 0.5W Low Power Brass Pilot Solenoid Valve

Латунный пилотный электромагнитный клапан малой мощности серии ALP мощностью 0,5 Вт Пилотный brass valve with 0.5 W coil for medium- to high-flow systems, suited to battery, solar, or remote setups where power use matters. Посмотреть продукт →

AL-LC Series Stainless Steel Latching Pulse Solenoid Valve

Импульсный электромагнитный клапан с защелкой из нержавеющей стали серии AL-LC Самоудерживающийся пилотный клапан из нержавеющей стали SS304 для кратковременной подачи питания и длительного срабатывания, полезен для управления потоком от батареи, солнечной батареи, дистанционного управления или системы удаления пыли, где важна низкая мощность. Посмотреть продукт →

Арифметика мощности имеет значение в масштабе: катушка мощностью 5 Вт, постоянно находящаяся под напряжением, потребляет примерно 43,8 кВтч в течение года. Тот же контур на запирающем клапане, подавающий импульсы два раза в день, может упасть ниже 1 кВтч, обеспечивая при этом такое же управление потоком.

Установка и ввод в эксплуатацию: шаги, которые предотвращают большинство сбоев

Большинство отказов в первый год связаны с мусором, неправильным напряжением катушки, влажностью в разъеме или чрезмерной затяжкой фитингов, а не с самим клапаном.

Промойте линию перед монтажом Строительный мусор является основной причиной закупорки направляющих отверстий и застревания плунжеров.

Сопоставьте стрелку на корпусе с направлением потока. Держите катушку вертикально или под углом 90 градусов к ней; перевернутые змеевики собирают конденсат и тепло.

Загерметизируйте резьбу двумя витками тефлоновой ленты. Оставьте первую нить открытой. Герметичная паста проникает в отверстия, и ее гораздо труднее удалить.

Подключиться к паспортной табличке Проверьте напряжение под нагрузкой на катушке, а не на открытом разъеме, так как при длительной работе напряжение падает.

Зарядитесь энергией и слушайте Чистый штрих щелкает один раз. Шум или глухой гул указывают на низкое напряжение или проблему с удерживающим током переменного тока.

Запишите сопротивление катушки при вводе в эксплуатацию. Базовые показания от 55 до 120 Ом на катушке 24 В постоянного тока ускоряют последующую диагностику.

Установите сетчатый фильтр размером 100 меш перед каждым пилотным клапаном. Одной песчинки, попавшей в пилотное отверстие, достаточно, чтобы диафрагма не села, и симптом выглядит точно так же, как вышедшая из строя катушка.

Часто задаваемые вопросы об электрических электромагнитных клапанах

В чем разница между электромагнитным клапаном и клапаном с электроприводом?

Электромагнитный клапан перемещается за 10–100 миллисекунд и обеспечивает управление включением/выключением при меньших затратах. Клапан с электроприводом перемещается за секунды и может остановиться в промежуточных положениях, что имеет значение, когда контуру требуется модулирование потока, а не простое открытое или закрытое состояние.

Может ли электрический электромагнитный клапан работать при нулевом давлении в линии?

Только конструкция прямого действия может. Клапанам с пилотным управлением требуется перепад примерно от 0,2 до 0,5 бар для подъема диафрагмы, поэтому в линиях с гравитационной подачей, дренажных трубах и контурах с пустым запуском следует использовать запорные клапаны прямого или прямого действия.

Как проверить, неисправна ли катушка соленоида?

Измерьте сопротивление на клеммах при отключенном питании. Катушка 24 В постоянного тока мощностью от 5 до 10 Вт обычно имеет сопротивление от 55 до 120 Ом; обрыв цепи или очень низкое показание указывает на сгоревшую обмотку. Подтвердите напряжение, измеренное под нагрузкой, поскольку исправная катушка также может не работать при слабом питании.

Какую мощность потребляет электрический электромагнитный клапан?

Стандартная катушка переменного или постоянного тока непрерывно потребляет от 5 до 20 Вт, пока находится под напряжением. Версии с фиксацией и импульсом используют короткий импульс длительностью от 30 до 100 миллисекунд, а затем механически удерживают положение, поэтому они доминируют в орошении батарей, удаленных объектах и проектах модернизации энергетики.

Диапазон давления, среда и концентрация, состав уплотнения, напряжение катушки и рабочий цикл — это пять входных данных, которые превращают неопределенный запрос в клапан, который выдержит неделю ввода в эксплуатацию и пять лет после него.

Компания Alahot (Zhejiang) Technology производит электрические электромагнитные клапаны в виде встроенных блоков управления, а не отдельных фитингов: от миниатюрных клапанов диаметром 1/8 дюйма до корпусов из нержавеющей стали, рассчитанных на давление 100 бар. Первые образцы обычно готовы примерно через две недели, а долгосрочное усовершенствование конструкции измеряется годами.