Электромагнитный клапан для газа принцип работы. Клапан термозапорный: назначение, установка

Системы защиты газового оборудования перекрывают поток энергоносителя в случае аварийных ситуаций. Без них эксплуатация газовых установок запрещена. К элементам защиты относятся газовые клапаны электромагнитного типа.

Электромагнитные газовые клапаны

Устройства этого типа относятся к арматуре трубопроводной и применяются в целях распределения потока газа и его отсечки при необходимости. Они получили широкое применение как в индивидуальном газовом оборудовании, так и в промышленном. Управление устройством происходит автоматически под действием напряжения.

Электромагнитные газовые клапаны ставят на входе газопровода перед такими потребителями:

• котлы;
• автомобильное газобаллонное оборудование;
• ввод трубы в многоэтажный дом.

Большинство клапанов для газа имеют закрытую конструкцию, то есть при отсутствии напряжения клапан перекрывает трубу.

Устройство газовых электромагнитных клапанов

Газовые клапаны электромагнитного типа состоят из электрической и механической частей. С помощью электрической происходит управление системой, механическая является исполнительным элементом. Вся схема устройства расположена в корпусе. Основными рабочими компонентами являются так называемое седло и затвор. Седло представляет собой отверстие, сквозь которое проходит поток газа и которое перекрывается затвором. Последний имеет исполнение наподобие тарелки либо поршня. Затвор крепится на стержень, который является частью электромагнитной системы.

Электромагнитная система представляет собой катушку, внутри которой движется сердечник. Он связан со стержнем затвора. Сам электромагнит имеет свой корпус из пластика и расположен снаружи сверху корпуса клапана. Противодействие работе электромагнита создает возвратная пружина.

Электромагнитные газовые клапаны работают по следующему принципу. В исходном состоянии, когда на клеммах электромагнита отсутствует напряжение питания, возвратная пружина удерживает затвор в определенном положении. Это положение часто соответствует перекрытому каналу в клапане. Как только питание появилось, под действием магнитной силы сердечник затвора втягивается, преодолевая силу возвратной пружины, и затвор открывает канал. Некоторые клапаны приводятся в рабочее положение при помощи ручного взвода (открытия) затвора. С помощью силы тока, подаваемого на электромагнит, можно регулировать величину магнитного потока электромагнита. Таким образом управляют работой клапана, приоткрывая его не полностью, тем самым регулируя поток газа.

Типы газовых клапанов

Электромагнитные газовые клапаны бывают различной конфигурации и внутреннего устройства, но все они делятся на:

• Закрытые в нормальном состоянии (НЗ). То есть при отсутствии напряжения газ перекрыт. Это в основном клапаны аварийного типа.
• Открытые в нормальном состоянии (НО). Газ свободно проходит, если на катушке нет напряжения, и перекрывается при подаче сигнала управления.
• Универсального типа. В таких устройствах можно переключать положение затвора, который может быть как открытым, так и закрытым, при отсутствии питания на катушке электромагнита.

По принципу приведения в действие затвора клапан запорный электромагнитный газовый бывает непрямого и прямого способа запирания. В первом случае сердечнику электромагнита помогает давление рабочей среды в случае срабатывания затвора. Во втором затвор перемещает только электромагнитная сила, воздействующая на стержень.

Газовые клапаны могут выполнять не только защитную функцию, но также распределительную. В этом смысле существуют устройства на разное количество ходов:

• Клапаны двухходового типа. Это самые распространенные модели защитных клапанов, имеющие один вход и один выход. Их основная функция - перекрыть канал в любых возможных аварийных ситуациях.
• Клапаны трехходового типа. Распределительные клапаны, предоставляющие возможность направлять поток газа от входа между двумя выходами.
• Клапаны четырехходового типа могут быть встроены в различные сложные системы, где есть необходимость управлять потоками энергоносителя по трем различным каналам.

Кроме приведенных особенностей модификаций газовых клапанов, каждое конкретное устройство может иметь оригинальную конструкцию, отличную от стандарта. Так, некоторые клапаны имеют внутренности, специально изготовленные для работы в агрессивных условиях.

Правила установки

Чтобы правильно установить на газовое оборудование электромагнитный клапан, следует придерживаться следующих требований:

• Клапаны устанавливают на входе линии сразу после газового крана и фильтрующего элемента.
• Стрелка на устройстве указывает направление потока энергоносителя.
• Положение клапана только горизонтально либо вертикально под углом в 90 градусов.

Заключение

Все работы по монтажу и обслуживанию газового оборудования могут выполнять лишь квалифицированные специалисты газовой службы. Это нужно учитывать, иначе неправильное проведение работ может привести к печальным последствиям.

Поговорим о том, что такое электромагнитный газовый клапан (ЭГК), газовый клапан или электромагнитный клапан ГБО. Вы узнаете о том, что это за клапан для чего необходим, а также о неисправностях электромагнитного газового клапана.

Электромагнитный газовый клапан (не путать с ) - это клапан предназначенный для того, чтобы перекрывать газовую магистраль во время стоянки автомобиля или во время работы мотора на основном типе топлива (бензин или дизель). ЭГК оснащен фильтром очистки топлива от твердых примесей, а его управление может выполнятся как в ручном, так и автоматическом режиме посредством переключателя "газ-бензин".

Из чего состоит электромагнитный клапан?

В зависимости от конструкции и фирмы производителя газовый клапан включается в себя:

1. Сердечник с прокладкой;
2. Пружину возврата клапана;
3. Клапан с прокладкой;
4. Катушку с медной обмоткой;
5. Постоянный магнит;
6. Прокладку и уплотнители;
7. Фильтр;
8. А также корпус.

Устанавливается газовый клапан, как правило, перед , а если точнее, то непосредственно в корпус редуктора, это необходимо для более удобного отключения подачи газового топлива. Сам переключатель располагается в салоне и работает в трех режимах: "газ", "бензин" и "ничего". После выключения зажигания, клапан находится в закрытом положении, некоторые ГБО-системы настроены таким образом, что подача газа прекращается сразу после того как пропадает искра.

Неисправности электромагнитного газового клапана

Довольно часто встречаются ситуации, когда электромагнитный клапан заедает и не срабатывает должным образом или не открывается вообще. Причин, по которым это происходит может быть несколько, ниже я перечислю наиболее распространенные из них.

1. Это может быть скопление посторонних предметов (мусор, ржавчина и т. д.) Происходит это из-за того, что на поверхности сердечника скапливается различный мусор в результате электромагнитный газовый клапан не работает.

1. Выработка самого клапана. После нескольких лет интенсивной эксплуатации на клапане появляется выработка, в результате которой он работает некорректно.

Вышеописанные проблемы решаются путем разборки газового клапана ГБО и замены неисправных элементов, благо в продаже имеются специальные ремкомплекты, которые включают в себя: новый сердечник, пружинку, резинку уплотнителя и т. д.

1. Иногда сам электромагнитный клапан ГБО абсолютно исправен, при этом система не работает и переход с газа на бензин не происходит. В таком случае следует проверить питание катушки газового клапана, есть вероятность плохого контакта проводов питания или окисление контактов.

Чтобы избежать проблем электромагнитным клапаном необходимо регулярно обслуживать ГБО и вовремя менять фильтрующие элементы. Кроме того, следует заправляться только качественным газом на проверенных .

У меня все, надеюсь теперь у вас не возникнет вопросов типа: что такое газовый клапан и как он работает, к тому же теперь вы знаете о неисправностях электромагнитного клапана и о том, как с ними бороться. Спасибо за внимание и до новых встреч на сайте . Пока.

Электромагнитный клапан (клапан соленоидный) состоит из следующих основных деталей: корпуса, крышки, мембраны (поршня), пружины, плунжера, штока и электрической катушки (соленоида). Корпуса и крышки клапанов отливают из латуни, нержавеющей стали, чугуна или полимеров: полипропилена, эколона, нейлона и др. Клапаны рассчитаны для использования при различных рабочих средах, давлениях и температурах. Для плунжеров и штоков применяют специальные магнитные материалы. Электрокатушки (соленоиды) для клапанов изготовливают в пылезащищенном или герметичном корпусе. Обмотка катушек выполнена высококачественным эмаль проводом из электротехнической меди. Присоединение к трубопроводу резьбовое или фланцевое. Для подключения к электрической сети используется штекер. Управление осуществляется подачей напряжения (или импульса) на катушку.

Напряжения питания:
Переменного тока, AC: 24В, 110В, 220В;
Постоянного тока, DC: 12В, 24В;
Допуск по напряжению: ± 10%.
Класс защиты: IP65.

Основные рабочие положения:
Клапаны электромагнитные по исполнениям бывают: «НЗ» - нормально закрытые клапаны, «НО» - нормально открытые клапаны и "БС" - бистабильные (импульсные) клапаны, переключающиеся с открытого на закрытое положение по управляющему импульсу.

По принципу действия:
Для различных условий эксплуатации применяют клапаны прямого действия, срабатывающие при нулевом перепаде давлении и пилотные клапаны (непрямого действия) - срабатывающие только при минимальном перепаде давления. Так же электромагнитные клапаны подразделяются на запорные (2/2 ходовые), распределяющие трехходовые (3/2 ходовые), и переключающие клапаны (2/3 ходовые).

Мембраны и уплотнения:
Мембраны клапанов изготовлены из эластичных полимерных материалов специальной конструкции и химического состава - EPDM, NBR, FKM, а уплотнения из PTFE или TEFLON. Так же в конструкции клапанов используются новейшие составы силиконовых резин - VMQ и другие полимеры.

Свойства материалов:

EPDM - Этилен-пропилен-диен-каучук. Недорогой, химически и износостойкий эластичный полимер. Высокая устойчивость к старению и атмосферным воздействиям. Устойчив к кислотам, щелочам, окислителям, соленым растворам, воде, пару низкого давления, нейтральным газам. Неустойчив к бензину, бензолу и углеводородами. Температура применения −40… +140 °С.

NBR - Нитрил-бутадиен-каучук. Распространенный и недорогой эластичный полимер, нейтральный к воздействию бензина, минерального масла, дизельного топлива, растворов щелочей, неорганических кислот, пропана, бутана и воды. Температурный диапазон −30… +100 °С. Разрушается бензолом, окислителями и ультрафиолетом.

FKM - Фторкаучук. Термостойкий и эластичный синтетический полимер. Высокая стойкость к старению, озону и ультрафиолету. Химически устойчивый для кислотных и щелочных сред, нефтепродуктов, для топлива и углеводородов. Применяется для спиртов, воды, воздуха и пара низкого давления при температуре −30… +150 °С. Разрушается эфирами, органическими кислотами.

PTFE - Политетрафторэтилен. Фторполимер, один из самых химически стойких полимерных материалов. Применяется в химической промышленности для кислот и их смесей высокой концентрации, щелочей, растворителей. Устойчив к бензолу, окислителям, маслам и топливам. Используется для агрессивных газов, углеводородов, воздуха, воды и пара. Температурный диапазон −50… +200 °С. Разрушается трифторидом хлора и жидкими щелочными металлами.

TEFLON - Политетрафторэтилен. Запатентованное название фторполимера, на основе PTFE с улучшенными эксплуатационными характеристиками. Рабочая температура применения в диапазоне −50… +250 °С.

Полимеры, устойчивость химических соединений и рабочие среды,
общие технические данные и материалы.

Принцип действия пилотного электромагнитного клапана

Клапан нормально закрытый
В статичном положении напряжение на катушке отсутствует - электро клапан закрыт. Запорный орган (мембрана или поршень, в зависимости от типа клапана) герметично прижат, силой действия пружины и давления рабочей среды к седлу уплотнительной поверхности. Пилотный канал закрыт подпружиненным плунжером. Давление в верхней полости клапана (над мембраной) поддерживается через перепускное отверстие в мембране (или через канал в поршне) и равно давлению на входе в клапан. Клапан электромагнитный находится в закрытом положении, пока катушка не окажется под напряжением.

Для открытия клапана напряжение подается на катушку. Плунжер, под воздействием магнитного поля поднимается и открывает пилотный канал. Так как диаметр пилотного канала больше перепускного, давление в верхней полости клапана (над мембраной) понижается. Под действием разницы давлений, мембрана или поршень поднимается вверх и клапан открывается. Клапан останется в открытом положении, пока катушка находится под напряжением.

Клапан нормально открытый
Принцип действия нормально открытого клапана наоборот - в статичном положении клапан находится в открытом положении, а при подаче напряжения на катушку клапан закрывается. Для удержания нормально открытого клапана в закрытом состоянии, напряжение необходимо подавать на катушку долговременно.

Для правильной работы любых клапанов пилотного действия необходим минимальный перепад давления, ΔP - разница давлений на входе и на выходе клапана. Пилотные клапаны назвают клапанами непрямого действия, т.к. кроме подачи напряжения, необходимо выполнение условия по перепаду давления. Подходит в большинстве случаев, для эксплуатации в системах водоснабжения, отопления, системах ГВС, системах пневмоуправления и др. - везде, где присутствует давление в трубопроводе.

Принцип действия клапана электромагнитного прямого действия

У электромагнитного клапана прямого действия пилотный канал отсутствуют. Эластичная мембрана в центре имеет жесткое металлическое кольцо и через пружину соединена с плунжером. При открытии клапана, под воздействием магнитного поля катушки, плунжер поднимается вверх и снимает усилие с мембраны, которая моментально поднимается и открывает клапан. При закрытии (отсутствии магнитного поля), подпружиненный плунжер опускается и с усилием прижимает мембрану, через кольцо к уплотнительной поверхности.

Для клапана электромагнитного прямого действия, минимальный перепад давления на клапане не требуется, ΔPmin=0 бар. Клапаны прямого действия, могут работать как в системах с давлением в трубопроводе, так и на сливных емкостях, накопительных ресиверах и в других местах, где давление минимально или отсутствует.

Принцип действия бистабильного клапана

Бистабильный клапан имеет два устойчивых положения: "Открыто" и "Закрыто". Переключение между ними осуществляется последовательно, подачей короткого импульса на катушку клапана. Особенностью управления является необходимость подачи импульсов переменной полярности, поэтому бистабильные клапаны работают только от источников постоянного тока. Для удержания открытого или закрытого положения подавать напряжение на катушку не требуется! Конструктивно, бистабильные импульсные клапаны выполнены как пилотные клапаны, т.е. необходим минимальный перепад давления.

Клапан электромагнитный соленоидный (англ. solenoid valve) - это функциональная и надежная трубопроводная арматура. Ресурс работы специальных электромагнитных катушек составляет до 1 миллиона включений. Время, необходимое для срабатывания мембранного магнитного клапана в среднем составляет от 30 до 500 миллисекунд, в зависимости от диаметра, давления и исполнения. Клапаны электромагнитные можно применять как запорные устройства дистанционного управления, так и для безопасности, в качестве отсечных, переключающих или отключающих электроклапанов.

Газобаллонное оборудование все чаще встречается на автомобилях. Во многом подобная тенденция исходит от того, что горючее в виде газа довольно-таки дешёвое и помогает сэкономить немалые деньги при эксплуатации машины. Газовое оборудование устроено в меру сложно, поэтому разобраться с ним вполне возможно, если задаться такой целью. Она у вас имеется? Тогда обязательно прочтите ряд статей о газовой аппаратуре для автомобилей на нашем ресурсе. В частности, сегодняшняя статья расскажет всем желающим о том, что такое клапан ГБО, как он устроен и работает.

Устройство клапана газовой аппаратуры

Клапан или мультиклапан ГБО (нередко называемый – электромагнитным) – довольно-таки важный элемент в конструкции газового оборудования. Важность данного узла связана с перечнем выполняемых им функций, которые представлены и фильтрацией газовой смеси, и её запиранием в некоторых моментах функционирования машины.

В типовом варианте электромагнитный клапан ГБО состоит из:

• сердечника, оснащённого прокладкой;
• пружины возврата клапана в обратное положение;
• непосредственно клапана, также имеющего прокладку;
• медной катушки;
• источника магнитного поля;
• прокладок и уплотнителей;
• фильтрующего элемента;
• корпуса.

Более детально конструкция газового клапана рассмотрена на представленном ниже изображении. Отметим, что в зависимости от фирмы-производителя узла ГБО его устройство и конструкция могут слегка отличаться от рассмотренных в сегодняшней статье, но незначительно. Так, к примеру, некоторые мультиклапаны дополнительно оснащаются скоростным клапаном, который необходим для организации питания мотора при обрыве основной топливной сети.

В шаблонном варианте газовый клапан располагается перед редуктором-распылителем , зачастую прям в его корпусе. По сути, подобный элемент ГБО является прообразом клапанов бензина, используемых в карбюраторных и инжекторных системах. Конечно, газовое оборудование – в корне иной способ подпитки мотора, но всё-таки некоторые сходства с бензиновыми типами питания найти можно. Например, клапана обеих систем обеспечения являются переключателями режимов работы мотора. То есть, если посредством переключения специального тумблера автомобилист включает газовое оборудование в качестве основного питания мотора, то бензиновая система отключается специальным клапаном, и наоборот.

Функции клапанов ГБО

Электромагнитные клапаны, устанавливаемые на газовое оборудование, получили названием «мультиклапаны» по той причине, что выполняют сразу несколько функций. Если быть точнее, то в функциональный набор большинства узлов такого типа входят:

• Возможность заправки через специальный штуцер. Таким образом, заправочная функция клапана позволяет через него наполнить баллон топливом, если иные способы для достижения данной цели не применимы по каким-либо причинам;
• Напротив, возможность опустошения баллона через специальный штуцер;
• Блокировка заправочных и расходных каналов путём использования клапанного механизма;
• Блокировка чрезмерного наполнения баллона посредством использования специальной отсечки с поплавком;
• Блокировка подачи газа по магистрали в мотор при остановке его работы, что организует «антихлопковую» функцию клапана. Особенно это было актуально для оборудования первых поколений, ибо малейшие проблемы с подачей газа в ДВС сопровождались звуками хлопков, взрывов. Именно мультиклапан – антихлопок, решил эту проблему первым;
• Определение уровня газа в резервуаре, благодаря уникальной магнитной системе индикации его количества;
• Фильтрация газа в его сжиженном состоянии, что происходит из-за наличия в структуре узла фильтрующего элемента;
• Организация дополнительной подпитки мотора горючим.

На сегодняшний день мультиклапана в своём стандартном виде с набором отмеченных выше функций практически не используются, ибо такая система ГБО не является абсолютно безопасной. Несмотря на это, такой гигант в сфере универсальных газоклапанов как Ловато до сих пор по чуть-чуть выпускает их на продажу.

Неисправности клапана: диагностика и ремонт

Появление некоторых проблем с функционированием ГБО может свидетельствовать именно о выходе из строя его клапана. Зачастую поломки узла заключаются в следующем:

• Скопление в их корпусе сторонних фракций (пыль, мусор и т.п.);
• Выработка внутренних элементов детали;
• Отсутствие подачи на клапан электроэнергии;
• «Забитость» фильтра;
• Производственный брак.

Проверить газовый клапан любого ГБО можно двумя способами:

1. Замером показателей тока на его выходах;
2. Анализом его работы. Исправный клапан всегда щёлкает при повороте ключа в замке зажигания или запуске мотора.

Ремонт неисправного узла осуществляется либо посредством его полной замены, либо отдельных элементов узла. К счастью, для большинства мультиклапанов до сих пор продаются специальные ремкомплекты. Разборка и сборка узла проводится очень просто на интуитивном уровне. Главное – делать всё аккуратно, дабы собственноручно ничего не повредить.

Как видите, даже самый маленький элемент ГБО может играть важнейшую роль в функционировании всей системы. Надеемся, представленный выше материал был для вас полезен и дал ответы на интересующие вопросы. Удачи на дорогах!