Клапаны электромагнитные для воды

Электромагнитный (соленоидный) клапан – устройство, устанавливаемое в трубопроводной системе, позволяющее регулировать подачу жидкой или газообразной среды в системе посредством управляющего электрического сигнала.

Модельный ряд электромагнитных клапанов для воды

Модель		Диаметр	Резьба	Пропускная способность
Давление до 7 бар, исполнение НЗ, рабочая температура 0…+65°С напряжение катушки 220В AC, 24В AC, 24В DC, 12В DC
	SF62321	DN10	G ⅜"	4,86 м 3 /ч
	SF62322	DN15	G ½"	5,04 м 3 /ч
	SF62323	DN20	G ¾"	8,57 м 3 /ч
	SF62324	DN25	G 1"	12,54 м 3 /ч
	SF62325	DN32	G 1¼"	23,12 м 3 /ч
	SF62326	DN40	G 1½"	31,59 м 3 /ч
Давление до 10 бар, исполнение НЗ, рабочая температура 0…+80°С напряжение катушки 220В AC, 24В AC, 24В DC, 12В DC
	SF62522	DN15	G ½"	5,22 м 3 /ч
	SF62523	DN20	G ¾"	8,82 м 3 /ч
	SF62524	DN25	G 1"	13,92 м 3 /ч
Давление до 10 бар, исполнение НО, рабочая температура 0…+80°С напряжение катушки 220В AC, 24В AC, 24В DC, 12В DC
	SF62542	DN15	G ½"	5,22 м 3 /ч
	SF62543	DN20	G ¾"	8,82 м 3 /ч
	SF62544	DN25	G 1"	13,92 м 3 /ч
Давление до 16 бар, исполнение НЗ, рабочая температура -20…+130°С напряжение катушки 220В AC, 110В AC, 24В AC, 24В DC, 12В DC
	SG55324	DN15	G ½"	5,22 м 3 /ч
	SG55325	DN20	G ¾"	8,82 м 3 /ч
	SG55326	DN25	G 1"	13,92 м 3 /ч
	SG55327	DN32	G 1¼"	25,52 м 3 /ч
	SG55328	DN40	G 1½"	34,80 м 3 /ч
	SG55329	DN50	G 2"	55,68 м 3 /ч
Давление до 16 бар, исполнение НО, рабочая температура -20…+130°С напряжение катушки 220В AC, 110В AC, 24В AC, 24В DC, 12В DC
	SG55344	DN15	G ½"	5,22 м 3 /ч
	SG55345	DN20	G ¾"	8,82 м 3 /ч
	SG55346	DN25	G 1"	13,92 м 3 /ч
	SG55347	DN32	G 1¼"	25,52 м 3 /ч
	SG55348	DN40	G 1½"	34,80 м 3 /ч
	SG55349	DN50	G 2"	55,68 м 3 /ч

Состав электромагнитных клапанов

Конструктивно электромагнитный клапан содержит следующие основные элементы:

• Корпус и крышка. Выполняются из латуни, полимеров, чугуна, нержавеющих сталей – для условий различных сред и температур.
• Детали уплотнения, мембраны. Изготавливаются из специальных видов каучуков и резины, фторопластов.
• Подвижные детали, являющиеся элементами сердечника соленоида. Изготавливаются из материалов с магнитными свойствами.
• Электрическая катушка, выполняется медным эмальпроводом и герметизирована.

Разновидности электромагнитных клапанов

Физически работа электромагнитного клапана состоит в перекрытии проходного отверстия в корпусе клапана мембраной под воздействием перемещения сердечника и связанных с ним деталей при поступлении напряжения на обмотку катушки. Различают два типа клапанов – прямого действия и пилотные. Первые применяются в основном для трубопроводов небольшого расхода. В них перекрытие или открывание отверстия осуществляется непосредственно за счет электромагнитного усилия соленоида, преодолевающего сопротивление возвратной пружины. В клапанах пилотного действия срабатывание происходит за счет энергии потока жидкости в трубопроводе, перенаправляемом при перекрытии или открывании перепускных (пилотных) отверстий после подачи напряжения на соленоид. Такие клапаны применяются в трубопроводах большого расхода и требуют наличия в магистрали некоторого минимального напора (давления), как правило, порядка 0,2 атм.

По логике работы электромагнитные клапаны делятся на нормально открытые, нормально закрытые и переключающиеся – переходящие в другое положение при каждой новой подаче напряжения на катушку. Обмотки катушек рассчитаны на питание различным постоянным или переменным напряжением.

Для трубопроводов небольших диаметров в основном используется резьбовое присоединение клапанов, для больших диаметров используется фланцевое присоединение и приварное.

По характеру функционирования электромагнитные клапаны бывают одноходовыми, двухходовыми, трех- и четырехходовыми. Последние два варианта используются в трубопроводных системах как разделительные и смесительные.

Существуют также специальные взрывозащищенные конструкции для особых условий.

Электромагнитный клапан для воды – это устройство, относящееся к арматуре запорного типа и предназначенное для полного перекрытия проходящего потока в случае образования протечки. При выборе клапана важно учитывать все особенности арматуры: материалы изготовления, виды мембран, принцип работы и так далее. Электромагнитный клапан может быть установлен самостоятельно.

Запорная арматура для трубопровода

Выбор клапана

Прежде чем приступать к выбору клапана, необходимо выяснить устройство арматуры, принцип ее действия и область применения.

Устройство арматуры

Электромагнитный или соленоидный клапан состоит из следующих элементов:

1. корпуса запорной арматуры, который может быть изготовлен из латуни, бронзы и иных материалов, не подверженных коррозии;
2. поршня и штока, изготовленных из материалов, обладающих достаточными для работы устройства магнитными свойствами;
3. мембраны – чувствительного элемента, подающего сигналы о возникновении аварийной ситуации;

1. электромагнитной катушки (соленоида), располагаемой в защитном корпусе.

Составляющие элементы соленоидного клапана

Как работает клапан

Принцип работы клапана:

1. в обычном положении, в зависимости от вида устройства, пружина клапана находится в опушенном/поднятом состоянии;
2. при подаче электромагнитного сигнала на катушку клапана (220в) пружина поднимается, пропуская излишний поток жидкости, или поднимается для перекрытия потока соответственно;
3. после снятия напряжения составляющие арматуры приходят в обычное состояние.

Схема действия электромагнитного клапана

Область использования

Для чего нужен соленоидный клапан? Арматура используется:

• в системах водоснабжения для смешивания потоков и достижения оптимальной температуры или аварийного перекрытии системы;

Соленоидные клапан на трубах подачи воды в жилое помещение

• в системах отопления для снижения потерь при испарении жидкости;
• в канализационных сетях, особенно в местах общественного пользования. Арматура также устанавливается для снижения потерь;
• в оросительных системах. Монтаж электромагнитного клапана позволяет задавать временные интервалы подачи воды для полива растений;
• в моечной технике бытового и промышленного назначения для обеспечения бесперебойной работы слива.

Разновидности клапанов

Произвести классификацию электромагнитных клапанов можно по нескольким признаками:

1. в зависимости от механизма действия клапаны подразделяются на арматуру:
2. прямого действия. Запорный элемент клапана работает под управлением сердечника, на который подается напряжение;
3. пилотного действия. Такая арматура дополнена пилотным клапаном, который и осуществляет управление запорным элементом;

Арматура с дополнительным клапаном управления

1. по положению запорного элемента выделяют:
2. нормально открытые клапаны — запорный элемент в стандартном положении открытый и не препятствует прохождению рабочей среды;

Открытый электромагнитный клапан в стандартном положении

2. нормально закрытые клапаны. В отличие от предыдущего вида нормально закрытый клапан не позволяет проходить рабочей среде на определенный участок трубопровода. Открытие арматуры происходит в результате аварийной ситуации или возникновения избыточного давления;

Принцип работы закрытого электромагнитного клапана

2. бистабильным. Смена режима работы клапан происходит при подаче электропитания на катушку.

1. по количеству патрубков:
2. одноходовые — клапаны с одним патрубком. Используются для аварийного перекрытия;
3. двухходовые – имеют два патрубка. Арматура может использоваться как для перекрытия/открытия потока, так и для смешивания;
4. трехходовые — три патрубка. Способны выполнять как функцию смешивания, так и функции регулирования и перекрытия.

Электромагнитный клапан с тремя патрубками

О разных видах клапан, устройстве арматуры и принципе работы подробно рассказано на видео.

Правила монтажа

Подключение клапана может быть произведено двумя способами:

1. муфтовым — применяется в бытовой сфере. При использовании резьбового соединения особое внимание уделяется герметизации стыков;
2. фланцевым — преимущественно используется при строительстве магистральных сетей большого диаметра.

Арматура для монтажа фланцами

При выборе любого способа монтажа рекомендуется учитывать следующие аспекты:

• движение воды в клапане должно происходить строго по направлению, указанному на корпусе арматуры;
• производить монтаж устройства можно только в доступном месте, чтобы контролировать его работоспособность и при необходимости самостоятельно переключать режимы работы;
• нельзя монтировать клапан в местах скопления конденсата или на участках с повышенной вибрацией;
• перед клапаном рекомендуется установить фильтр для защиты составляющих элементов арматуры.

Специального ухода за клапаном не требуется. В случае поломки арматуры ремонт выполняется исключительно профессионалами.

Помимо обычных ручных вентилей в магазине также можно увидеть соленоидный электромагнитный клапан автоматического действия. Он позволяет не только управлять током жидкостей и газов в трубопроводах на расстоянии, но и автоматизировать этот процесс.

Такие устройства различаются по внутренней конструкции и назначению. Однако принцип работы у всех них одинаков – закрытие/открытие крана происходит за счет срабатывания электромагнита.

В этой статье рассмотрим, зачем нужен такой клапан и как он работает. Также поговорим об основных разновидностях соленоидных электроклапанов.

Зачем нужен электромагнитный клапан?

Соленоидные вентили – категория современной запорной арматуры для трубопроводов самого разного назначения. В быту подобные электроклапаны применяются в автомашинах, спецтехнике, водопроводах и системах автополива и отопления.

Также они широко используются в промышленности для регулировки тока и контроля транспортировки разнообразных жидкостей и газов.

Внутри электромагнитный клапан для воды или газа каких-либо датчиков не имеет. С его помощью можно лишь регулировать либо полностью перекрывать поток рабочей среды. Если требуется автоматизация данных процессов, то придется дополнительно ставить внешние измерительные приборы, завязывая работу электроклапана уже на них.

К примеру, использовать дополнительно в связке контроллер и датчик протечки воды, чтобы в момент обнаружения протечки соленоидный клапан получил соответствующую команду от контроллера и перекрыл трубопровод.

Среди достоинств использования соленоидных клапанов числятся:

• быстрая регулировка тока рабочей среды по трубопроводу;
• универсальность и надежность устройства;
• длительный срок эксплуатации;
• небольшие размеры и малый вес;
• многообразие разновидностей прибора.

Срабатывание клапана происходит буквально за доли секунды после подачи на это сигнала. Он рассчитан на работу с жидкостями под разным давлением, от 0 до 25 бар, и с меняющейся температурой, от -20 до +120 °С. При этом в обесточенном состоянии такой электроклапан может оставаться как в закрытом положении, так и открытом – все зависит от модификации прибора.

В водопроводах он позволяет автоматически перекрыть подачу воды при порыве труб. А в отопительных системах такой вентиль используется в качестве устройства регулировки потока теплоносителя.

Здесь он по внешнему датчику температуры самостоятельно уменьшает либо увеличивает ток нагретой жидкости от котла к радиаторам.

Как работает вентиль с соленоидом?

Состоит соленоидный электроклапан из:

• корпуса стального, чугунного, латунного либо полимерного;
• индукционной катушки с сердечником (соленоида);
• рабочего запорного элемента;
• уплотнителя;
• демпфирующей пружины.

Индукционная катушка из меди внутри запорного устройства расположена в герметичном корпусе, куда воде доступ закрыт. Перекрытие либо открытие канала тока рабочей среды происходит за счет выдвигающегося под действием соленоида штока и мембраны.

В обесточенном состоянии под воздействием пружины вентиль полностью перекрывает канал тока либо оставляет его полностью открытым. Далее, после подачи напряжения на катушку, происходит смещение сердечника со штоком, в результате чего поперечное сечение данного протока увеличивается/уменьшается.

Общий принцип работы рассматриваемого электромагнитного клапана прост – движение штока происходит в нем за счет электромагнитной индукции. При протекании электрического тока по катушке, на находящийся в ее центре сердечник воздействует электромагнитное поле, сила и направление которого зависят от приложенного напряжения в вольтах.

В результате и происходит смещение запорного элемента и изменение проходного сечения вентиля.

Электроклапаны с низким управляющим напряжением рассчитаны на работу в трубопроводах малого диаметра и с малым напором рабочей среды. Сфера их применения достаточно ограниченна.

Зато такие вентили проще встраивать в систему управления на низковольтных полупроводниковых устройствах и подключать к различным микроконтроллерам. В водопроводах и контурах отопления частных домов обычно используют именно их.

Разновидности соленоидных электроклапанов

Существует несколько разновидностей рассматриваемого устройства. Классифицируются такие приборы по материалу изготовления корпуса, конструкции и положению в обесточенном состоянии запора внутри, типу уплотнителя и способу подключения к трубам.

Каждый из этих вариантов рассчитан на работу с определенной средой по составу, температуре и давлению. Подбирать соленоидный электроклапан надо внимательно. Если взять несоответствующий требованиям прибор, то долго он не прослужит.

По способу подсоединения соленоидные электроклапаны делятся на:

А по размеру они могут быть от 6 до 150 DN (от 1/8 до 6 дюймов). Вариант найдется для любого трубопровода.

Корпус рассматриваемых электроклапанов выполняется из:

• пластика (усиленного PPA, PVC, нейлона);
• нержавеющей стали;
• латуни;
• чугуна.

У каждого из этих вариантов свои характеристики по давлению и температуре рабочей среды. Данные цифры следует внимательно изучать в паспорте прибора, чтобы не ошибиться с выбором. При этом для водопровода или отопления в частном доме подойдет любая из вышеперечисленных вариаций.

Классификация #1 — по внутреннему устройству

Клапаны по конструкции управляющего элемента делятся на три группы:

Электромагнитные клапаны в бытовом исполнении обычно делаются с мембраной. Это дешевый и надежный вариант, который без проблем справляется с регулировкой потока воды в бытовых системах отопления и водоснабжения.

Основное разделение соленоидных клапанов осуществляется по положению запорного механизма при обесточенном электромагните.

По этому параметру соленоидные электроклапаны делятся на:

• нормально закрытые, клапан закрыт (НЗ);
• нормально открытые, клапан открыт (НО);
• бистабильные.

В первом случае, пока на соленоид не подано напряжение, сердечник за счет давления пружины опущен вниз и тока воды нет. Во втором случае, при обесточенном состоянии прибора, канал наоборот полностью открыт, а закрытие его происходит только после подачи питания.

Третий вариант – положение может быть как открытым, так и закрытым.

Классификация #2 — по принципу функционирования

Функционально соленоидные электроклапаны для воды на 220 В и иного вольтажа бывают:

Первые имеют лишь один патрубок подсоединения к трубопроводу. Это предохранительные устройства, рассчитанные на выпуск пара или воды при слишком высоком давлении в трубах.

Трехходовые устройства идут с тремя патрубками для подсоединения к трубам. Такие варианты предназначены для перенаправления потока из одного трубопровода в другой.

Наиболее широко трехходовые клапаны применяют в отопительных системах. Подобные приборы позволяют легко произвести переток теплоносителя из одного контура в другой для смешения рабочей среды.

В итоге, температура воды в системе меняется, а источник тепловой энергии продолжает работать без изменения режима.

Также электромагнитные клапаны бывают:

• прямого действия;
• непрямого действия.

В первых сердечник передвигается исключительно под воздействием электромагнита. Во вторых – на его перемещение также влияет давление рабочей среды.

Классификация #3 — по материалу уплотнителя и мембраны

Внутри корпуса электромагнитного клапана расположена мембрана, которая перекрывает ток воды. Плюс, между катушкой и основным с патрубками расположен уплотнитель. Оба этих элемента делаются из эластичных полимерных материалов.

Уплотнитель в электроклапанах может быть выполнен из:

• FPM (FKM, VITON) – фторэластомера;
• EPDM – этилен-пропиленового эластомера;
• NBR – бутадиен-нитрильного каучука.

Первый вариант отличается высокой максимальной температурой рабочей среды и стойкостью к маслам и бензинам. Второй – дешев и устойчив к воздействию растворенным в воде солям, щелочам и кислотам. Третий – спокойно переносит контакт с нефтепродуктами, обычно применяется в промышленности и автомобилях.

На цену электромагнитного клапана данный материал влияет не сильно. Детали из него слишком малы в размере. Выбирать тип уплотнителя и мембраны следует исходя исключительно из характеристик рабочей среды.

Термические свойства уплотнителей представлены в следующей таблице:

Обозначение уплотнителя	FPM	EPDM	NBR
Название материала	Фторкаучук	Этилен-пропиленовый каучук	Бутадиен-нитрил-каучук
Диапазон рабочих температур, ° С	-30…+150	-40…+140	-10…+80

При этом в любом случае особое внимание при эксплуатации электроклапана следует уделить отсутствию примесей в воде.

Песок и ржавчина в трубах рано или поздно испортят любую мембрану, независимо от материала ее исполнения. Устанавливать рассматриваемое устройство можно только при наличии в трубопроводе фильтра.

Выводы и полезное видео по теме

Обзор устройства соленоидного клапана:

Как устроен и работает электроклапан на 220 В прямого действия:

Виды электромагнитных клапанов по принципу срабатывания:

Соленоидный вентиль дистанционного управления неприхотлив и надежен в работе. Он рассчитан на несколько десятков тысяч срабатываний (исправно проработает 20–25 лет) и не требует специализированного обслуживания.

Стоит такое устройство под воду в пределах 3–6 тысяч рублей, но помогает решить многие проблемы. При этом самостоятельно смонтировать его не сложно, надо лишь правильно выбрать подобный клапан по характеристикам и материалам.

Хотите дополнить изложенный выше материал полезными сведениями или указать на несоответствие или ошибку? Или хотите дать рекомендации по выбору оптимальной модели соленоидного электроклапана? Пишите, пожалуйста, свои советы и замечания в блоке комментариев.

Если у вас остались вопросы по теме статьи, задавайте их нашим экспертам внизу под этой публикацией.