Elektrozawór elektromagnetyczny: gdzie jest stosowany + rodzaje i zasada działania

Oprócz zwykłych zaworów ręcznych, w sklepie można zobaczyć także automatyczny zawór elektromagnetyczny.Pozwala nie tylko zdalnie kontrolować przepływ cieczy i gazów w rurociągach, ale także automatyzować ten proces.

Takie urządzenia różnią się konstrukcją wewnętrzną i przeznaczeniem. Jednak zasada działania wszystkich jest taka sama – zamykanie/otwieranie kranu następuje na skutek działania elektromagnesu.

W tym artykule przyjrzymy się, dlaczego taki zawór jest potrzebny i jak działa. Porozmawiamy również o głównych typach zaworów elektromagnetycznych.

Dlaczego potrzebny jest zawór elektromagnetyczny?

Zawory elektromagnetyczne to kategoria nowoczesnych zaworów odcinających do rurociągów o szerokim zastosowaniu. W życiu codziennym takie zawory elektryczne są stosowane w samochodach, sprzęcie specjalnym, systemach zaopatrzenia w wodę oraz automatycznych systemach nawadniania i ogrzewania.

Są również szeroko stosowane w przemyśle do regulacji prądu i kontroli transportu różnych cieczy i gazów.

Zawór elektromagnetyczny jest urządzeniem lotnym; do otwarcia lub zamknięcia wymaga zasilania.

Zawór elektromagnetyczny wody lub gazu nie posiada wewnątrz żadnych czujników. Za jego pomocą można jedynie regulować lub całkowicie blokować przepływ środowiska pracy. Jeśli wymagana jest automatyzacja tych procesów, wówczas będziesz musiał dodatkowo zainstalować zewnętrzne przyrządy pomiarowe, wiążąc z nimi działanie elektrozaworu.

Na przykład użyj dodatkowego kontrolera i czujnik wycieku wodydzięki czemu w przypadku wykrycia nieszczelności elektrozawór otrzymuje odpowiednie polecenie ze sterownika i zamyka rurociąg.

Zalety stosowania zaworów elektromagnetycznych obejmują:

• szybka regulacja prądu czynnika roboczego w rurociągu;
• wszechstronność i niezawodność urządzenia;
• długa żywotność;
• mały rozmiar i niewielka waga;
• różnorodność typów instrumentów.

Zawór działa dosłownie w ułamku sekundy od chwili podania sygnału. Przeznaczony jest do pracy z cieczami pod różnym ciśnieniem od 0 do 25 bar i przy zmiennej temperaturze od -20 do +120°C. Jednocześnie w stanie pozbawionym napięcia taki zawór elektryczny może pozostać w pozycji zamkniętej lub otwartej - wszystko zależy od modyfikacji urządzenia.

Najczęściej w życiu codziennym elektrozawór elektromagnetyczny stosowany jest w instalacjach wodociągowych i grzewczych, gdzie służy do zdalnej regulacji przepływu wody

W instalacjach wodociągowych umożliwia automatyczne odcięcie dopływu wody w przypadku pęknięcia rur. W systemach grzewczych taki zawór służy jako urządzenie do regulacji przepływu chłodziwa.

Tutaj za pomocą zewnętrznego czujnika temperatury samodzielnie zmniejsza lub zwiększa przepływ ogrzanej cieczy z kotła do grzejników.

Jak działa zawór elektromagnetyczny?

Zawór elektromagnetyczny składa się z:

• obudowy stalowe, żeliwne, mosiężne lub polimerowe;
• cewka indukcyjna z rdzeniem (cewka);
• działający element blokujący;
• foka;
• sprężyna tłumiąca.

Miedziana cewka indukcyjna wewnątrz urządzenia odcinającego umieszczona jest w szczelnej obudowie, w której zamknięty jest dostęp do wody.Zablokowanie lub otwarcie kanału prądowego czynnika roboczego następuje na skutek wysunięcia się pręta i membrany pod działaniem elektromagnesu.

Zasilanie elektrozaworu podłącza się poprzez zaciski znajdujące się na górze korpusu urządzenia obok cewki indukcyjnej

W stanie beznapięciowym, pod wpływem sprężyny, zawór całkowicie odcina kanał prądowy lub pozostawia go całkowicie otwarty. Ponadto po przyłożeniu napięcia do cewki rdzeń i pręt ulegają przemieszczeniu, w wyniku czego zwiększa się/zmniejsza przekrój poprzeczny tego przewodu.

Ogólna zasada działania rozważanego zaworu elektromagnetycznego jest prosta - ruch pręta odbywa się w nim na skutek indukcji elektromagnetycznej. Kiedy prąd elektryczny przepływa przez cewkę, na rdzeń znajdujący się w jej środku oddziałuje pole elektromagnetyczne, którego siła i kierunek zależą od przyłożonego napięcia w woltach.

W rezultacie element odcinający zostaje przesunięty i zmienia się powierzchnia przepływu zaworu.

Cewka elektrozaworu w zależności od modyfikacji urządzenia może pracować przy napięciu 5–36 V DC lub 220 V AC

Elektrozawory o niskim napięciu sterującym przeznaczone są do pracy w rurociągach o małych średnicach i przy niskim ciśnieniu czynnika roboczego. Zakres ich zastosowania jest dość ograniczony.

Jednak takie zawory łatwiej jest zintegrować z systemem sterowania w urządzeniach półprzewodnikowych niskiego napięcia i podłączyć do różnych mikrokontrolerów. Zwykle stosuje się je w systemach zaopatrzenia w wodę i obiegach grzewczych domów prywatnych.

Rodzaje elektrozaworów

Istnieje kilka odmian omawianego urządzenia.Urządzenia takie klasyfikuje się ze względu na materiał korpusu, konstrukcję i położenie beznapięciowe zamka wewnątrz, rodzaj uszczelnienia i sposób podłączenia do rur.

Każda z tych opcji jest zaprojektowana do pracy z konkretnym medium pod względem składu, temperatury i ciśnienia. Zawór elektromagnetyczny należy dobrać ostrożnie. Jeśli weźmiesz urządzenie, które nie spełnia wymagań, nie posłuży długo.

Pierwszy i główny podział elektrozaworów opiera się na rodzaju prądu elektrycznego. Mogą zatem działać na prądzie przemiennym lub stałym

Ze względu na sposób podłączenia elektrozawory elektromagnetyczne dzielą się na:

• kołnierzowe;
• sprzęganie;
• armatura.

Rozmiar może wynosić od 6 do 150 DN (od 1/8 do 6 cali). Istnieje opcja dla dowolnego rurociągu.

Korpus omawianych elektrozaworów wykonany jest z:

• tworzywo sztuczne (wzmocniony PPA, PCV, nylon);
• ze stali nierdzewnej;
• mosiądz;
• żeliwo

Każda z tych opcji ma swoją własną charakterystykę ciśnienia i temperatury środowiska pracy. Liczby te należy dokładnie przestudiować w paszporcie urządzenia, aby nie pomylić się przy wyborze. Jednocześnie każda z powyższych odmian nadaje się do instalacji wodno-kanalizacyjnej lub ogrzewania w prywatnym domu.

Klasyfikacja nr 1 - według struktury wewnętrznej

W zależności od konstrukcji elementu sterującego zawory dzielą się na trzy grupy:

1. Zawory suwakowe.
2. Membrana.
3. Tłok.

Zawory elektromagnetyczne do użytku domowego są zwykle wykonane z membraną. Jest to tania i niezawodna opcja, która z łatwością radzi sobie z regulacją przepływu wody w domowych instalacjach grzewczych i wodociągowych.

Elementy wewnętrzne – sprężyna, tłok i rdzeń, prawie zawsze wykonane są ze stali nierdzewnej, która charakteryzuje się dużą odpornością na zmiany temperatury i ciśnienie wody

Główna separacja zaworów elektromagnetycznych odbywa się zgodnie z położeniem mechanizmu blokującego, gdy elektromagnes jest pozbawiony napięcia.

Według tego parametru elektrozawory elektromagnetyczne dzielą się na:

• normalnie zamknięty, zawór zamknięty (NC);
• normalnie otwarty, zawór otwarty (NO);
• bistabilny.

W pierwszym przypadku do chwili podania napięcia na elektromagnes rdzeń pod wpływem nacisku sprężyny opada w dół i nie ma przepływu wody. W drugim przypadku, gdy urządzenie jest odłączone od zasilania, kanał jest całkowicie otwarty i zamyka się dopiero po włączeniu zasilania.

Trzecia opcja polega na tym, że pozycja może być otwarta lub zamknięta.

Klasyfikacja nr 2 – oparta na zasadzie działania

Funkcjonalnie elektrozawory elektromagnetyczne do wody na 220 V i innych napięciach to:

• jednokierunkowa;
• dwukierunkowy;
• trójdrożny.

Te pierwsze mają tylko jedną rurę łączącą z rurociągiem. Ten urządzenia bezpieczeństwa, przeznaczone do uwalniania pary lub wody, gdy ciśnienie w rurach jest zbyt wysokie.

Najpopularniejsze i najbardziej poszukiwane są dwukierunkowe zawory elektromagnetyczne. Mają dwie rury - wlotową i wylotową i są instalowane w szczelinie rurociągu

Urządzenia trójdrożne są wyposażone w trzy przyłącza rurowe do podłączenia do rur. Takie opcje mają na celu przekierowanie przepływu z jednego rurociągu na drugi.

Najszerzej zawory trójdrogowe stosowane w systemach grzewczych. Takie urządzenia ułatwiają przenoszenie chłodziwa z jednego obwodu do drugiego w celu wymieszania środowiska pracy.

W rezultacie zmienia się temperatura wody w systemie, ale źródło energii cieplnej nadal działa bez zmiany trybu.

Ponadto zawory elektromagnetyczne to:

• akcja bezpośrednia;
• działanie pośrednie.

W pierwszym rdzeń porusza się wyłącznie pod wpływem elektromagnesu. Po drugie, na jego ruch wpływa również presja środowiska pracy.

Klasyfikacja nr 3 – w oparciu o materiał uszczelki i membrany

Wewnątrz korpusu elektrozaworu znajduje się membrana blokująca przepływ wody. Dodatkowo pomiędzy wężownicą a główną z rurami znajduje się uszczelka. Obydwa te elementy wykonane są z elastycznych materiałów polimerowych.

Najczęściej w domowych elektrozaworach do wody uszczelki i membrany wykonywane są z EPDM, który charakteryzuje się dużą odpornością na sole i niskie temperatury.

Uszczelnienie w elektrozaworach może być wykonane z:

• FPM (FKM, VITON) – fluoroelastomer;
• EPDM – elastomer etylenowo-propylenowy;
• NBR – kauczuk nitrylowo-butadienowy.

Pierwsza opcja charakteryzuje się wysoką maksymalną temperaturą pracy oraz odpornością na oleje i benzynę. Drugi jest tani i odporny na sole, zasady i kwasy rozpuszczone w wodzie. Trzeci spokojnie toleruje kontakt z produktami naftowymi i jest zwykle stosowany w przemyśle i motoryzacji.

Materiał ten nie wpływa znacząco na cenę elektrozaworu. Jego części są zbyt małe. Rodzaj uszczelnienia i membrany należy dobierać wyłącznie na podstawie charakterystyki środowiska pracy.

Właściwości termiczne uszczelek przedstawia poniższa tabela:

W każdym przypadku podczas obsługi elektrozaworu należy zwrócić szczególną uwagę na brak zanieczyszczeń w wodzie.

Piasek i rdza w rurach prędzej czy później zniszczą każdą membranę, niezależnie od materiału, z jakiego jest wykonana. Dane urządzenie można zainstalować tylko wtedy, gdy w rurociągu znajduje się filtr.

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Przegląd urządzenia z zaworem elektromagnetycznym:

Jak działa i działa elektrozawór bezpośredniego działania 220 V:

Rodzaje elektrozaworów ze względu na zasadę działania:

Elektrozawór zdalnego sterowania jest bezpretensjonalny i niezawodny w działaniu. Przeznaczony jest na kilkadziesiąt tysięcy operacji (posłuży prawidłowo 20–25 lat) i nie wymaga specjalistycznej konserwacji.

Takie urządzenie do wody kosztuje od 3 do 6 tysięcy rubli, ale pomaga rozwiązać wiele problemów. Jednocześnie nie jest trudno zainstalować go samodzielnie, wystarczy wybrać odpowiedni zawór zgodnie z charakterystyką i materiałami.

Chcesz dodać przydatne informacje do powyższego materiału lub wskazać niespójność lub błąd? A może chciałbyś udzielić wskazówek dotyczących wyboru optymalnego modelu elektrozaworu? Napisz swoje wskazówki i komentarze w bloku komentarzy.

Jeśli nadal masz pytania dotyczące tematu artykułu, zadaj je naszym ekspertom poniżej w ramach tej publikacji.