7 Електромагнітні вентилі і клапани

Електромагнітні клапана (вентилі) — це прилади для контролю температури і протікання різних флюїдів, призначених для автоматики, пневматики, гідравліки та побутової техніки.

Електромагнітні вентилі в системі автоматичного регулювання являються релейними органами для дистанційного керування і регулювання. Вони знаходять широке застосування в теплотехніці, машинобудуванні, у хімічній, харчосмаковій промисловості, приладобудуванні, електроніці, побутовій техніці, а саме: в системах опалення, водопостачання і водопідготовки, системах автоматичного керування подачею палива (нафтопродуктів і природного газу), реагентів, повітря та інших середовищ.

Електромагнітні клапана від способу їх використання поділяються на нормально відкриті і нормально закриті.

Нормально відкритий  — це клапан який здійснює свій хід (закривається) у момент подачі електричного струму на котушку (електромагніт)

Нормально закритий  — це клапан який здійснює свій хід (відкривається) в момент подачі електричного струму на котушку (електромагніт).

Існують два види електромагнітних клапанів: прямі (сідлові) і непрямі (мембранні).

Електромагнітні клапана (вентилі) прямої дії — спрацьовують (відкриваються/закриваються) безпосередньо під впливом тиску (потоку робочої рідини).

Електромагнітні клапана (вентилі) не прямої дії — спрацьовують (відкриваються/закриваються) під впливом електроенергії або стороннього джерела тиску.

Гранично — допустимі значення мінімального і максимального перепадів тиску вхід-вихід, при яких клапан повністю закривається відкривається, залежать від моделі і вказані в інструкціях.

Клапани запірні (вентилі) – запірна трубопровідна арматура з поступальним переміщенням затвора в напрямку, що збігається з напрямком потоку середовища, що транспортується. Переміщення затвора здійснюється за рахунок вгвинчування шпинделя у ходову гайку. В основному вентилі призначені тільки для перекривання потоків, але у багатьох випадках на відміну від засувів і кранів на їх технічній основі досить просто можуть бути створені дроселю вальні пристрої з будь-якою витратною характеристикою.

Порівняно з іншими видами запірної арматури вентилі мають такі переваги: можливість роботи при високих перепадах тисків на золотнику і при високих робочих тисках; простота конструкції, обслуговування і ремонту в умовах експлуатації; менший хід золотника (порівняно із засувами), необхідний для повного перекриття проходу; відносно невеликі габаритні розміри і маса; герметичність перекриття проходу; можливість використання як регулювального органу та установлювання на трубопроводі у будь-якому положенні (вертикальному чи горизонтальному); безпека щодо виникнення гідравлічного удару. Для перекриття потоку у трубопроводах із невеликим умовним проходом і високими перепадами тисків вентилі є єдиним видом запірної арматури. Крім того , вони мають перевагу перед засувами, оскільки у них ущільнення золотника легко може бути виконане з гуми або пластмаси. При цьому зусилля, необхідне для герметизації, значно знижується, а корозійна стійкість ущільнення підвищується. До недоліків, загальних для вентилів усіх конструкцій, відносять високий гідравлічний опір; неможливість їх застосування на потоках дуже забруднених середовищ; значна довжина (у порівнянні зі засувами і дисковими затворами); проходження середовища тільки в одному напрямку, визначеному конструкцією вентиля; значні порівняно з іншими видами арматури маса, габаритні розміри і, отже, вартість. Однак для керування потоками з високими робочими тисками, а також із низькими чи високими температурами робочого середовища практично тільки вентилі є єдиним економічно доцільним видом запірної арматури.

Класифікація конструкцій вентилів може бути проведена за декількома ознаками. За конструкцією розрізняють прохідні, кутові, прямоточні і змішувальні вентилі. Істотно важливою є класифікація вентилів за призначенням: запірні, запірно-регулювальні та спеціальні. У свою чергу регулювальні вентилі можуть бути класифіковані за конструкцією дросельних пристроїв на вентилі з профільованими золотниками і голчасті. За конструкцією затворів (золотників) розрізняють вентилі тарілчасті та діафрагмові, а за способом ущільнення шпинделя – сальникові і сильфонні.

На рисунку 7.1 зображений фланцевий вентиль 15кч16п.

Рисунок 7.1 – Фланцевий вентиль 15кч16п

Основа плунжера вентиля має ущільнююче кільце (з металу, гуми або форпласта). При обертанні маховика проти годинникової стрілки шпиндель із плунжером піднімається і відкриває затвор для проходу середовища. Вентилі повинні встановлюватись на трубопроводі так, щоб потік газу був спрямований під тарілку клапана (плунжера). При подачі газу у зворотному напрямку збільшується гідравлічний опір і для великих типорозмірів відкриття вентиля ускладнюється внаслідок тиску на клапан.

На імпульсних лініях систем газопостачання застосовують вентилі 15с9бк чи 15с54бк із зовнішньою з`єднувальною різьбою на обох штуцерах, що дає змогу монтувати їх за допомогою накидних гайок.