Выбор соленоидного клапана с учетом области применения

Соленоидный (электромагнитный) клапан является электромеханическим устройством, которое при подаче или отключении питания открывает или закрывает проходное сечение клапана. Он сконструирован для управления потоком воздуха, воды, масла, газа, пара - практически любой жидкости или газа. Выбор клапана начинается с обсуждения того, какой эксплуатационный тип лучше всего соответствует потребностям данного применения. Клапаны прямого действия открывают или закрывают проходные сечения посредством прямого воздействия сердечника; управляющие клапаны (непрямого действия) для более крупных трубопроводных линий или более высокого давления усиливают это прямое действие, используя давление самой рабочей среды, чтобы открывать более крупные проходные сечения, сохраняя при этом небольшой размер электромагнита. Нормально закрытые клапаны открываются, когда на них подаётся питание, и закрываются, когда питание отключается; нормально открытые клапаны действуют в обратном порядке.

Двухходовые соленоидные клапаны имеют одно впускное и одно выпускное трубное соединение и могут быть нормально открытыми или закрытыми. Трёхходовые клапаны имеют три соединения и два проходных сечения, и могут быть нормально открытыми, нормально закрытыми или универсальными (могут использоваться или как нормально открытые, или как нормально закрытые). Распространенные сферы их применения включают в себя поочередную подачу давления и разрежения на распределительные клапаны, цилиндры одностороннего действия или приводы автоматического управления. Четырёх-ходовые клапаны используют четыре или пять трубных соединений (одно для подачи давления, два для цилиндра, одно или два на разрежение), чтобы обеспечивать работу цилиндров двухстороннего действия или приводов автоматического управления.

Распространенные области применения и проблемы. Соленоидный клапан является самым эффективным средством автоматического управления потоком в случае со многими жидкостями и газами. При его использовании потребуется меньше всего трубопроводных работ, электропроводки, расходов и усилий. В отличие от этого, многие установки с шаровыми клапанами, например, нуждаются не только в самом шаровом клапане, но и в приводе автоматического управления и соленоидном клапане. Пользователи должны учесть основные показатели. Это тип клапана, электрообслуживание, рабочая среда, размер клапана, давление в трубопроводной линии, окружающая среда, эксплуатационная температура, требуемое напряжение, и дополнительные требования, такие как специальные корпуса электромагнитов. Рассмотрим некоторые из самых распространенных возникающих проблем.

Превышение номинального давления. Более высокое номинальное значение рабочего давления не означает, что этот клапан лучше. Вам просто необходимо выбирать клапан, технические характеристики которого лучше всего подходят к условиям эксплуатации в конкретной сфере его применения. Более высокое номинальное значение параметра может не только стать бесполезной тратой денег; оно может, фактически, повредить эксплуатации клапана из-за недостаточного перепада давления (смотрите ниже) или других проблем.

Двухходовой, не значит двунаправленный. Двухходовые клапаны подходят только для потока, идущего в одном направлении. Устанавливайте их только для обслуживания потока, идущего в направлении, отмеченном производителем; в противном случае, эксплуатация может быть неустойчивой или невозможной. Загрязненная рабочая среда. Загрязнение рабочей среды в трубопроводной линии является одной из самых распространённых причин возникновения проблем с соленоидным клапаном. Большая часть клапанов сконструирована для использования чистой рабочей среды. Обращайтесь к рекомендациям производителя по поводу любых исключений. По возможности устанавливайте клапаны, располагая их электромагниты в вертикальном положении, чтобы предотвратить накопление инородного вещества в трубке сердечника. Если существует вероятность возникновения загрязнения, установите фильтр или сетчатый фильтр (стрейнер) раньше по потоку от впускного отверстия клапана и проводите профилактическое техобслуживание, в зависимости от фактической сферы применения и результатов обслуживания, в первую очередь.

Пониженное или повышенное напряжение. Соленоидные клапаны обычно сконструированы для эксплуатации при номинальном напряжении, плюс/минус 10%. Если у вас недостаточно мощный источник электропитания, то пониженное напряжение может привести к неспособности клапана полностью открываться или закрываться, чрезмерному шуму, вибрации и сокращению срока службы. (Проверьте наличие достаточного напряжения, подав питание на катушку и, прислушавшись к щелчку, когда сердечник ударяется о стопорную гайку). Повышенное напряжение приведёт к перегреву, преждевременному выходу клапана из строя и сокращению срока службы.

Несоответствующий типоразмер. Клапан с превышением размера в первую очередь приводит к возникновению ненужных затрат. Превышение размера, так же как и недостаточный размер, могут в результате привести к недостаточной производительности., Такие факторы как площадь проходного сечения и конфигурация клапана, учитываются коэффициентом расхода Cv. Рассчитайте величину Cv, необходимую в вашем случае, или проконсультируйтесь с производителем. Несоответствующая замена в составе комплектного оборудования (OEM). Многие соленоидные клапаны в составе изделий OEM сконструированы для конкретной рабочей среды и определенного характера работы. Несоответствующая замена может привести к сокращению срока службы клапана, повреждению оборудования или даже телесным повреждениям персонала. Всегда обращайтесь к инструкциям производителей OEM по техобслуживанию, или обращайтесь в группу технической поддержки от производителя клапана по поводу особенностей сферы применения.

Недостаточный перепад давления. Ещё одна распространённая проблема возникает из-за того, что работа многих соленоидных клапанов зависит от перепада давления между впуском и выпуском (или между впуском и патрубком разрежения в случае трёхходовых и четырёхходовых клапанов) при открывании или закрывании клапана. При эксплуатационном перепаде давления ниже предписанного минимального, клапан может функционировать нестабильно, или вовсе не будет работать. При выборе клапана всегда убеждайтесь, что он может эксплуатироваться при минимальном (и максимальном) перепаде давления, с которым столкнётся на месте эксплуатации. Обратите особое внимание на ограничения в вашей системе, такие как ограничители или регуляторы скорости, которые могут понизить давление ниже требуемого критического перепада.

Неверный выбор электрообслуживания. Примите во внимание, если ваша область применения требует специфических электрических параметров. Базовые соленоидные клапаны предоставляют возможность простого электрического управления включением/выключением. Модели с ручным переключением добавляют возможность ручного режима для использования в аварийной обстановке. Искробезопасные клапаны используют чрезвычайно малую мощность, чтобы избежать возникновения искр во взрывоопасных окружающих средах.

Неподходящие материалы конструкции. Убедитесь, что вы выбрали конструктивные материалы, подходящие для вашей области применения. В случае с паром, горячей водой, питьевой водой, разъедающими веществами или криогенными жидкостями убедитесь, что ваш клапан имеет соответствующие паспортные характеристики. Например, не применяйте воздушный клапан для работы с топливом; для этого потребуется топливный клапан. Для неблагоприятных условий работы доступны специальные клапаны с корпусами из нержавеющей стали или пластика и большим разнообразием отделочных материалов, включая бутадиенитрил (нитриловую резину), неопрен (синтетический хлоропре-новый каучук), пропилен, FKM, или PTFE (тефлон). Проблемы, связанные с окружающей средой. Соленоидные клапаны для опасных или взрывоопасных окружающих сред включают элементы, сконструированные для предотвращения возникновения искр или недопустимого повышения температуры электромагнита. Сюда входят специальные корпуса электромагнитов, плавкие предохранители, электромагниты малой мощности или пневмоприводы вместо электромагнитов.

Проблемы с энергопитанием. Доступны соленоидные клапаны для использования практически с любым источником питания переменного или постоянного тока. Убедитесь, что выбранный клапан подходит для имеющегося в наличии источника питания. Имейте в виду, что из-за различий во внутренней конструкции клапаны переменного тока нельзя переделать под постоянный ток, а постоянного - под переменный, просто заменив катушку.

Давид Здобински, Уильям Мадд и Грегори Бирн, корпорация ASCO Valve, Inc. Инженерная и техническая поддержка производства - 2 квартал 2007 Более подробную ифнормацию о соленоидных клапанах фирмы ASCO вы можете получить на сайте www.ito.kiev.ua