Принцип дії регулюючого клапана

Всі типи регулюючих клапанів за принципом дії можна розділити на обмежувальні, змішувальні або розділяючі потік робочого середовища. Клапани, що перекривають потік, називаються двохходовими, а змішувальні – чотирьох та трьохходовими.

Двохходовий регулюючий клапан має два фланці для приєднання до трубопроводу і призначений для обмеження витрати води. Залежно від конструкції затворного органа, принцип роботи регулюючого клапана аналогічний принципу дії сідельного клапана (вентиля) або кульового крана.

Двохходові регулюючі клапани широко застосовуються в інженерних системах будівель з централізованим теплопостачанням (від теплових мереж). Це обумовлено тим, що за допомогою двохходового клапана можна обмежити витрату теплоносія та при цьому забезпечити потрібний коефіцієнт змішування, що неможливо зробити за допомогою трьохходових клапанів.

Двохходові регулюючі клапани використовуються для керування теплообмінними апаратами систем гарячого водопостачання та незалежних систем опалення, керування процесом змішування в теплових пунктах з залежним підключенням до теплової мережі та в якості виконавчого органа регулятора витрати, тиску або перепаду тиску непрямої дії.

Трьохходовий регулюючий клапан – призначений для змішування або розділення потоку теплоносія, тому їх також називають змішувальними та роздільними клапанами. Трьохходові регулюючі клапани мають три патрубки для підключення до трубопроводу.

Найбільш широке застосування отримали в системах теплопостачання, підключених від автономних котелень, в яких немає необхідності в обмеженні витрати при збереженні коефіцієнта змішування. Вони встановлюються для керуваання теплообмінними апаратами систем гарячого водопостачання і опалення, управління процесом змішування в системах опалення із залежним підключенням в котельні.

Чотирьохходові регулюючі клапани – призначені для змішування потоку теплоносія і працюють за принципом подвійного проходу, вони мають чотири патрубки для підключення до трубопроводу. Цей тип регулюючих клапанів застосовується досить рідко і, як правило, в системах теплопостачання, підключених від автономних котелень.

Соленоїдний клапан

Електромагнітний (соленоїдний) клапан – це пристрій для керування робочим середовищем, яке знаходиться під тиском, в трубопроводі.
Його дія заключається в тому, щоб відкривати / закривати прохідний отвір плунжером, на який діє магнітне поле електромагнітної (соленоїдної) котушки чи посиленням за рахунок тиску робочого середовища та мембрани.

Принцип дії електромагнітного (соленоїдного) клапану

Клапан оснащений соленоїдом, який представляє собою електричну котушку з рухомим феромагнітним сердечником в центрі. Це ядро називається плунжером. У положенні спокою плунжер закриває невеликий отвір. Електричний струм через котушку створює магнітне поле. Магнітне поле діє на плунжер, в результаті чого він тягне до центру котушки так, що отвір відкривається. Це основний принцип, який використовується для відкриття і закриття електромагнітних клапанів.

Внутрішня будова електромагнітного клапану

1. Корпус клапана, який складається із впускного та випускного отвору, а також сідла.
2. Арматурна трубка із сердечником,на яку встановлюється котушка.
3. Плунжер, який ковзає всередині арматурної трубки і в деяких випадках являється ущільненням.
4. Котушка електромагнітна, яка створює магнітне поле, необхідне для пересування плунжера.

Типи електромагніних клапанів

Електромагнітний клапан непрямої дії

Дані клапани ACL доступні з приєднувальними розмірами 1/4″. 3″. При великих діаметрах статичний тиск робочого середовища збільшується, і необхідно, щоб магнітне поле, яке створюється соленоїдною котушкою, було здатне впоратися з ним. Це досягається за рахунок використання сервокеруючої дії в електромагнітному клапані. При цьому варіанті конструкції електромагнітного клапана, тиск середовища допомагає утримувати ущільнення головного клапану.

Нормально-закритий клапан (2/2 NC) має впускний і випускний отвір в корпусі. Коли соленоїд (котушка) не знаходиться під напругою, поток блокується основним ущільненням, яке може бути або діафрагма, або поршень. В цьому режимі середовище тече через невеликий отвір в діафрагмі чи поршні, і допомагає утримувати клапан закритим. Коли на електромагнітну котушку подається напруга, відкривається пілотний отвір, що дозволяє середовищу вийти з порожнини над основним ущільненням і відкрити головний клапан.

Цей тип потребує мінімального перепаду тиску для роботи, інакше потік середовища через клапан буде мінімальним або він просто не відкриється.

Нормально-відкритий клапан (2/2 NO) має впускний і випускний отвір в корпусі. При більших діаметрах статичний тиск робочого середовища збільшується, і необхідно, щоб магнітне поле яке створюється соленоїдною котушкою, було здатне впоратись з ним. В цій конструкції тиск середовища допомагає утримувати відкритим основний клапан. Коли котушка без напруги, потік не перекривається основним ущільненням, яке може бути чи діафрагма, чи поршень. В цьому режимі середовище тече через невеликий отвір в діафрагмі чи поршні і допомагає утримувати клапан відкритим. Коли на соленоїдну котушку подається напруга, пілотний отвір закривається і робоче середовище із порожнини над основною мембраною перестає надходити у вихідний трубопровід, що призводить до закриття мембрани головного клапану.

Електромагнітний клапан прямої дії

Нормально-закритий (2/2 NC).
При цому варіанті робоче середовище не протікає через клапан, а перекрите плунжером, який притиснутий пружиною. При подачі напруги електромагнітна котушка піднімає плунжер і середовище рухається до випускного отвору клапана.

В данній конструкції отвір відкритий, робоче середовище рухається від впускного отвору до випускного. При подачі напруги отвір закривається. Операція в обох випадках здійснюється виключно магнітним полем, яке створюється соленоїдною котушкою.

Соленоїдний клапан з примусовим підійманням мембрани (комбінованої дії)

Нормально-закритий клапан (2/2 NC) з примусовим підійманням діафрагми (тип 108), має впускний і випускний отвір в корпусі клапана. В цих моделях плунжер механічно прикріплений до діафрагми і керує центральним пілотним отвором і ходом основного ущільнення, що дозволяє йому працювати при нульовому перепаді тиску.

Триходовий електромагнітний клапан прямої дії

Триходовий електромагнітний клапан має впускний і випускний приєднувальний отвір в корпусі, а третій приєднувальний отвір знаходиться в арматурній трубці («вихлоп»).

Нормально-закритий (3/2 NC).
В даному виконанні середовище не пропускається через впускний отвір, так як плунжер притиснений до сідла пружиною. Але середовище із вихідного трубопроводу вивидиться через «вихлоп». При підключенні напруги впускний отвір відкриває подачу робочого середовища, а «вихлоп» закривається.