Соленоидные (электромагнитные) вентили

Соленоидный вентиль (магнитный) – это прибор для автоматического регулирования потока жидкости или пара. Он устанавливается на рассольных, водяных, жидкостных и паровых трубопроводах для регулирования подачи жидкого или парообразного хладагента. Вентиль может быть полностью открыт или закрыт.

СВ могут быть
- запорные, у которых при подаче напряжения на катушку электромагнита клапан открывается или закрывается;
- переключающие, служат для изменения направления потока жидкости или газа.

По принципу действия:
- прямого действия – клапан перемещается только под действием силы электромагнита;
- непрямого действия – для открытия и закрытия клапана используется энергия протекающей жидкости или газа (разность давлений до и после клапана);
- комбинированного действия – используют как силу электромагнита, так и давление рабочей среды.

СВ непрямого действия по конструкции:
- поршневого типа;
- мембранного типа (наиболее надежные).

Наиболее просты по конструкции СВ прямого действия (рис. 22.2, а). Сердечник 2 с клапаном 1, закрывающим проходное сечение, расположен внутри трубки 6 из немагнитной стали, на которую надета катушка электромагнита 4, сверху закрытая легким кожухом 5. При подаче напряжения катушка электромагнита 4, преодолевая силу разности давлений жидкости и силу упругости пружины 3, втягивает сердечник 2, который перемещается вверх. Клапан 1 из специальных сортов резины, впрессованный в сердечник, отрываясь от седла, открывает проход жидкости. При снятии напряжения пружина 3 сажает клапан на седло; давление жидкости на клапан обеспечивает плотное закрытие. Эти вентили выпускаются с диаметром условного прохода 6-10 мм. При больших диаметрах возрастает сила давления жидкости на клапан, и поэтому требуются электромагниты большой мощности.

Рис 22.2. Соленоидные вентили: а – прямого действия; б – непрямого действия; в – комбинированного.

В СВ непрямого действия типа СВМ-25, СВМ-40 (рис. 22.2, б) поступающая на вход (в полость А) жидкость проходит через отверстие щелевого фильтра 2 и по продольному срезу 3 в направляющей крышки 6 поступает в надмембранную полость Б. При отсутствии напряжения разгрузочный клапан 5 закрыт, и жидкость не может выйти из полости Б. Давление жидкости на мембрану 8 (в полости Б) становится равным давлению под мембрану. Под действием сжатой пружины 9 клапан 1 опускается вниз и закрывает основной проход.

При подаче напряжения разгрузочный клапан 5 открывает отверстие в крышке 6, и жидкость из надмембранной полости Б через отверстия 4 и 7 сливается. Тогда сила давления жидкости А под мембрану 8 оказывается больше силы пружины 9, стремящейся закрыть основной клапан 1, и клапан открывается. Винт 10 служит не только для принудительного открытия клапана, но и для направления движения основного клапана 1. Давление на входе должно быть не менее 10⁵ Па (избыточное).

В СВ комбинированного действия (рис. 22.2, в) при подаче напряжения катушка электромагнита втягивает (вверх) сердечник 2 с разгрузочным клапаном 4. Жидкость (или газ)уходит из надмембранной полости Б, не препятствуя открытию основного клапана 5, который поднимается силой электромагнита (после того, как разгрузочный клапан 4 упрется в заплечико 1), и под силой давления жидкости - в полость А под мембрану. При отсутствии напряжения якорь 2 под действием своего веса и пружины 3 закрывает разгрузочный клапан 4 и через него – основной клапан. Жидкость, поступающая через отверстия в мембране 6 в полость Б, обеспечивает дополнительное усилие для закрытия клапана 5, т.к. площадь давления над мембраной (в полости Б) больше, чем под мембраной (в полости А). Перья 7 служат для направления движения клапана 5. Эти вентили могут иметь винт для принудительного открытия.

СВ устанавливаются на горизонтальном участке трубопровода в трого вертикальном положении. Перед СВ ставят фильтр, который необходимо периодически очищать. При монтаже оставляют место для удобного снятия катушки и для поворота винта принудительного открытия. Направление жидкости должно соответствовать стрелке на корпусе СВ. В СВ (в отличие от ручных) жидкость подается «на клапан». Перед монтажом целесообразно проверить работу СВ на стенде путем периодической подачи напряжения как при минимальном, так и при максимальном перепаде давлений.

В электромагнитных (соленоидных) клапанах прямого действия открытие/закрытие клапана осуществляется только за счет усилия, развиваемого электромагнитом. По этой причине такие клапаны имеют ограниченный диапазон условных диаметров и давлений и соленоиды достаточно большой мощности.
Клапаны непрямого действия для открытия/закрытия используют энергию рабочей среды, протекающей через клапан. Вследствие этого они имеют более широкий диапазон рабочих давлений, условных диаметров и соленоиды относительно небольшой мощности. Однако, большинство клапанов непрямого действия для работы требуют наличия перепада давления на клапане.