Запорная арматура простой конструкции часто используется на малых предприятиях, при организации оросительных систем, в домашнем хозяйстве и садовых угодьях. Такая арматура обычно оснащена механическим ручным рычагом для открытия и закрытия. Это означает, что каждая манипуляция с водопроводной распылительной системой должна сопровождаться физическим воздействием человека на рычаг.

Однако в современном мире, где важна каждая минута, многие механизмы получили автоматическое управление. О том, как устроены такие системы, а также какое оборудование и комплектующие нужны для их реализации, поговорим далее.

фото

Описание и принцип работы соленоидного клапана

Что такое соленоидный клапан? По своей конструкции соленоидный клапан (solenoid valve) ничем не отличается от обычного клапана стандартной запорной арматуры. Соленоидный в данном случае означает «электрический». Отличие состоит в способе управления: оно реализуется в автоматическом режиме и предполагает удаленное воздействие на запорное устройство.

Современные системы орошения и распыления часто имеют удаленный пульт управления. Оператору не нужно каждый раз подходить и вручную откручивать рычаг — достаточно нажать кнопку, и кран автоматически откроется или закроется. Дополнительное преимущество соленоидных клапанов — возможность установки на таймер: система может быть заранее запрограммирована на срабатывание в нужный момент времени.

Соленоидный клапан также называют электромагнитным. Манипуляции с клапаном производятся подачей электрических импульсов. В зависимости от конструкции, напряжения питания, положения запорного механизма, принципа действия, материала мембраны и уплотнений электромагнитные клапаны классифицируют на несколько видов.

фото

Конструкция соленоидного клапана

Соленоидный клапан помещен в корпус. Корпус обычно изготавливается из чугуна или латуни. Встречаются варианты с корпусом из высокопрочных полимеров (нейлон, эколон, полипропилен). Из аналогичных материалов производят и крышки клапанов.

Кроме корпуса в составе соленоидного клапана присутствуют:

  • катушка;
  • штекер;
  • шток;
  • пружина;
  • плунжер;
  • крепеж;
  • мембрана.

Основным двигательным элементом клапана выступает мембрана, сконструированная в виде поршня. Соленоидная катушка — ключевой элемент, обеспечивающий автоматическое управление. Электромагнитными клапаны называют потому, что плунжеры и штоки изготавливают из магнитных материалов.

фото

Катушка имеет собственный корпус. Обмотка изготавливается из электротехнической меди с эмалированным покрытием. Защитный слой часто выполняется с пылезащитным напылением, а сама катушка — в герметичном исполнении. Это позволяет уплотнительным деталям выдерживать высокое давление рабочих сред, поэтому соленоидные клапаны применяются не только в водных системах, но и там, где перекачиваются другие среды с высоким давлением.

Классификация электромагнитных клапанов

По количеству и пропорциям ходов соленоидные клапаны разделяют на:

  • запорные (2/2 ходовые);
  • распределяющие (3/2 ходовые);
  • переключающие (2/3 ходовые).

По основному положению запорного механизма клапаны классифицируют на:

  • нормально открытые (НО);
  • нормально закрытые (НЗ);
  • бистабильные (БС).

Бистабильные клапаны управляются электрическим импульсом с удаленного пульта и изменяют положение клапана в системе (открытое/закрытое).

По материалу мембраны и уплотнений применяются:

  • FKM;
  • EPDM;
  • NBR;
  • TEFLON;
  • PTFE;
  • VMQ и другие.

Эти материалы относятся к группе эластичных полимеров и рассчитаны на широкий диапазон температур — примерно от -40 до +250 °C (в зависимости от конкретного состава).

По напряжению питания клапаны делят на:

  • клапаны переменного тока AC (24, 110 или 220 В);
  • клапаны постоянного тока DC (12 или 24 В).

Допуск по напряжению обычно составляет ±10%. Часто используется класс защиты IP65.

По принципу действия клапаны делят на:

  • клапаны прямого действия;
  • клапаны непрямого действия (пилотные).

Клапаны прямого действия применяются при отсутствии давления или при минимальных его значениях и часто используются в бытовых системах, сливных и накопительных ресиверах.

фото

Пилотные клапаны оснащены элементом, который срабатывает при минимальном перепаде давления на входе и выходе. Для работы требуется наличие хотя бы небольшого перепада давления.

Сферы применения соленоидных клапанов

Соленоидные клапаны могут применяться практически в любой трубопроводной системе. Основные рабочие среды — вода и газ. Везде, где требуется удаленно переключать подачу содержимого, используют электромагнитные клапаны.

Основные сферы применения:

  • канализация — таймер позволяет организовать режим работы системы по расписанию;
  • кухня — промышленное оборудование может работать по графику или управляться оператором удаленно;
  • орошение — автоматический полив при соблюдении заданного графика;
  • дозирование — автоматическая подача воды в пищевых, фармацевтических и химических установках;
  • отопление — автоматическое пополнение объема воды в расширительных системах;
  • котловые агрегаты — подключение к трубопроводу с соленоидным клапаном;
  • мойка — стиральные машины, автомобильные мойки и другие системы очистки.

фото

Преимущества выбора соленоидного клапана

Преимущества соленоидных клапанов:

  • возможность работы при отсутствии давления (для клапанов прямого действия);
  • широкий выбор материалов;
  • высокая износостойкость и долговечность;
  • различные напряжения катушек (в широком диапазоне);
  • выбор по количеству ходов (двухходовые и трехходовые варианты);
  • разные варианты присоединения (резьбовые, фланцевые и др.);
  • удобное автоматическое управление;
  • простая установка и сравнительно низкие монтажные затраты;
  • возможность программирования по таймеру.

Правильный выбор соленоидного клапана основывается на подборе материала мембраны и уплотнений с учетом рабочей среды, температуры, наличия давления и его среднего значения.

В заключение отметим, что соленоидный клапан от проверенных производителей относится к надежной трубопроводной арматуре. Длительность бесперебойной работы может достигать 1 млн включений, а быстрое реагирование (порядка сотен миллисекунд) обеспечивает удобство эксплуатации. Возможность дистанционного и программного управления делает такие клапаны незаменимыми в современных системах.