Magnetventilen er moderne look afspærringsventiler, installeret på varmeledninger, vandforsyning, landvinding, tekniske vandledninger hos industrivirksomheder. Enheden er baseret på en elektromagnetisk spole - en solenoide, som modtager en impuls fra ekstern enhed(sensor eller controller) og blokerer eller åbner flowet i arbejdsmiljøet.
Hovedprincippet og fordelen ved at bruge denne enhed er automatisering. Ventilen er designet til at lukke for strømmen af vand eller anden væske/gas, når visse systemparametre - temperatur, tryk, hastighed og flow - ændres uden menneskelig indgriben. Dette sker på grund af elektrisk magnetisk felt i ventilkernens (stemplet) virkeområde. Når spændingen opstår, sænkes eller stiger den, afhængigt af de stillede forhold.
Arbejdsenergien, der driver stemplet, genereres af elektronernes bevægelse langs spolens kobbervikling. Den magnetisme, der opstår, når en puls påføres fra en ekstern enhed, omdannes til en translationsbevægelse, der sænker stemplet. Sidstnævnte blokerer strømmen af vand, så du kan undgå store teknologiske tab. Så snart situationen vender tilbage til normalen, forsvinder spændingen, og stemplet stiger, hvilket tillader vandet at fortsætte med at bevæge sig gennem rørene.
Vigtig! En anden fordel ved magnetventilen er høj hastighed udløsende. Takket være dette kan enheden lukke for vandstrømmen i tilfælde af en ulykke på en rørledningssektion inden for 2-3 sekunder efter, at sensoren er udløst. På grund af dette er ventiler uundværlige i varmesystemer, varmt og koldt vandforsyning og i tekniske rørledninger i industrivirksomheder.
Designfunktioner
Ventilanordningen består af et polymer- eller metallegeme, inden i hvilket der er en solenoide, stempel, stang og membran.
Materialet til kroppen er plast, eller rustfrit stål, messing eller støbejern, som bestemmes af ventilens anvendelsesområde. For eksempel bruges en metalkasse i systemer med kemisk aggressive eller høje temperaturer, mens plastik bruges til simpelt drikkevand eller teknisk ferskvand. Membraner og ventiltætninger er lavet af polymer materialer baseret på gummi og polyethylen.
Denne artikel vil fokusere på solenoider. Lad os først overveje den teoretiske side af dette emne, derefter den praktiske side, hvor vi vil bemærke anvendelsesområderne for solenoider i forskellige tilstande deres arbejde.
En solenoide er en cylindrisk vikling, hvis længde er væsentligt større end dens diameter. Selve ordet solenoid er dannet af en kombination af to ord - solen og eidos, hvoraf det første er oversat til rør, det andet - lignende. Det vil sige, at solenoiden er en spole formet som et rør.
Solenoider er i bred forstand induktorer viklet med en leder på en cylindrisk ramme, som kan være enten enkelt- eller flerlags. Da viklingslængden af solenoiden i høj grad overstiger dens diameter, når den fodres DC gennem en sådan vikling, inde i den, i det indre hulrum, dannes et næsten ensartet magnetfelt.
Nogle kaldes ofte solenoider. aktuatorer, elektromekanisk funktionsprincip, såsom magnetventilen i en automatisk transmission af en bil eller startmagnetrelæet. Som regel er den tilbagetrukne del en ferromagnetisk kerne, og selve solenoiden er et såkaldt ferromagnetisk åg.
Hvis der ikke er noget magnetisk materiale i solenoiddesignet, dannes der et magnetfelt langs spolens akse, når jævnstrøm strømmer gennem lederen, hvis induktion er numerisk lig med:
Hvor, N er antallet af omdrejninger i solenoiden, l er viklingslængden af solenoiden, I er strømmen i solenoiden, μ0 er den magnetiske permeabilitet af vakuumet.
Ved kanterne af solenoiden er den magnetiske induktion halvt så meget som inde i den, da begge halvdele af solenoiden på punktet af deres forening yder et lige så stort bidrag til det magnetiske felt, der skabes af solenoidstrømmen. Dette kan siges om en semi-uendelig solenoide eller om en spole, der er ret lang i forhold til rammens diameter. Den magnetiske induktion ved kanterne vil være lig med:
Da solenoiden primært er en induktansspole, er solenoiden, som enhver spole med induktans, i stand til at lagre energi i et magnetfelt, numerisk lig med arbejde, som kilden udfører for at skabe en strøm i viklingen, der genererer magnetfeltet i solenoiden:
En ændring i strømmen i viklingen vil føre til udseendet af en selvinduktions-EMK, og spændingen ved kanterne af solenoidviklingens ledning vil være lig med:
Solenoidens induktans vil være lig med:
Hvor V er volumenet af solenoiden, z er længden af ledningen i solenoidens vikling, n er antallet af omdrejninger pr. længdeenhed af solenoiden, l er længden af solenoiden, μ0 er den magnetiske permeabilitet af magneten. vakuum.
Når der føres vekselstrøm gennem solenoidtråden, vil magnetfeltet i solenoiden også være vekslende. Solenoidens modstand mod vekselstrøm er kompleks og omfatter både aktive og reaktive komponenter, bestemt af viklingstrådens induktans og aktive modstand.
Praktisk brug af magnetventiler
Solenoider bruges i mange industrier og i mange områder af civil aktivitet. Ofte er lineære elektriske drev blot et eksempel på driften af solenoider på jævnstrøm. Sakseklipper tjekker ind kasseapparater, motorventiler, starter trækrelæ, ventiler hydrauliske systemer osv. På vekselstrøm fungerer solenoider som induktorer.
Solenoidviklinger er som regel lavet af kobber, sjældnere - af aluminiumstråd. I højteknologiske industrier bruges viklinger lavet af superledere. Kernerne kan være jern, støbejern, ferrit eller andre legeringer, ofte i form af en pakke af plader, eller de kan være helt fraværende.
Afhængig af formålet elektrisk maskine, kernen er lavet af et eller andet materiale. Enheder som løfteelektromagneter, frøsortere, kulrensere osv. Dernæst vil vi overveje flere eksempler på brugen af solenoider.
Så længe der ikke er spænding på magnetviklingen, presses ventilskiven tæt mod pilothullet af fjederen, og rørledningen lukkes. Når der tilføres strøm til ventilviklingen, stiger ankeret og ventilpladen, der er forbundet til det, og trækkes ind af spolen, modvirker fjederen og åbner pilothullet.
Trykforskel med forskellige sider fra ventilen fører til bevægelse af væske i rørledningen, og så længe der tilføres spænding til ventilspolen, er rørledningen ikke blokeret.
Når strømmen er fjernet fra solenoiden, er der ikke længere noget, der holder fjederen, og ventilpladen styrter ned og blokerer pilothullet. Rørledningen er igen blokeret.
Starteren er i det væsentlige en kraftig jævnstrømsmotor, der drives af bilens batteri. Når motoren starter, skal startgearet (Bendix) hurtigt gå i indgreb med krumtapakslens svinghjul i et stykke tid, og samtidig tænder startmotoren. Solenoiden her er spolen til startmagnetrelæet.
Retraktorrelæet er monteret på starterhuset, og når der tilføres strøm til relæviklingen, trækkes en jernkerne, der er forbundet til en mekanisme, der skubber gearet frem, tilbage. Efter at motoren er startet, fjernes strømmen fra relæviklingen, og gearet vender tilbage takket være fjederen.
I elektriske magnetlåse drives bolten af kraften fra en elektromagnet. Sådanne låse bruges i adgangskontrolsystemer og i slusedørsystemer. En dør udstyret med en sådan lås kan kun åbnes, mens styresignalet er aktivt. Efter dette signal er fjernet lukket dør forbliver låst, uanset om den blev åbnet.
Fordelene ved magnetlåse inkluderer deres design - det er meget enklere end motorlåse og mere slidstærkt. Som du kan se, fungerer magnetventilen her igen sammen med returfjederen.
Til gennemopvarmning anvendes normalt magnetspoler med multi-turn. Induktorviklingen er lavet af et vandkølet kobberrør eller en kobberskinne.
I mellemfrekvente installationer anvendes enkeltlags viklinger, og i industrielle frekvensinstallationer kan viklingen være enten enkeltlags eller flerlags. Dette skyldes et muligt fald elektriske tab i induktoren og med betingelserne for at matche belastningsparametrene og med strømkildens parametre med hensyn til spænding og effektfaktor. For at sikre stivheden af induktorspolen bruges den oftest til at binde den mellem asbestcementpladerne.
I moderne installationer solenoider fungerer i vekselstrømstilstand høj frekvens, derfor har de som regel ikke brug for en ferromagnetisk kerne.
I enkeltspolede magnetmotorer fører til- og frakobling af driftsspolen til mekanisk bevægelse af krumtapmekanismen, og tilbageføringen udføres igen af en fjeder, svarende til hvad der sker i magnetventilen og i magnetlåsen.
I multi-coil magnetmotorer tændes spolerne skiftevis ved hjælp af ventiler. Strøm fra strømkilden leveres til hver spole i en af halvcyklusserne af den sinusformede spænding. Kernen trækkes skiftevis ind af den ene eller den anden spole, udfører en frem- og tilbagegående bevægelse, og driver krumtapakslen eller hjulet til rotation.
Eksperimentelle faciliteter såsom ATLAS-detektoren, der opererer ved Large Hadron Collider ved CERN, bruger kraftige elektromagneter, som også inkluderer solenoider. Eksperimenter i partikelfysik udføres for at opdage stoffets byggesten og studere de grundlæggende naturkræfter, der understøtter vores univers.
Endelig bruger kendere af Nikola Teslas arv altid solenoider til at bygge spoler. Den sekundære vikling af en Tesla-transformator er intet andet end en solenoide. Og længden af ledningen i spolen viser sig at være meget vigtig, fordi spolebyggere ikke her bruger solenoider som elektromagneter, men som bølgeledere, som resonatorer, hvor der, som i ethvert oscillerende kredsløb, ikke kun er induktansen af ledning, men også en kapacitans dannet i i dette tilfælde spoler placeret tæt på hinanden. Forresten er toroid på toppen af sekundærviklingen designet til at kompensere for denne fordelte kapacitans.
Vi håber, at vores artikel var nyttig for dig, og nu ved du, hvad en solenoide er, og hvor mange områder af dens anvendelse er i moderne verden, fordi vi ikke har listet dem alle sammen.
For vand er det designet til at regulere passagen af væske. Enheden fungerer efter et elektromekanisk princip. Til fremstilling af kroppen, modstandsdygtige og universelle, samt højstyrke materialer som støbejern, messing, rustfrit stål. Hvad angår membraner og tætninger, er de lavet af meget elastiske polymerer. Blandt andet kan sammensætningen indeholde silikonegummi.
En sådan anordning er installeret i den del af rørledningssystemet, hvortil der vil være let adgang.
Magnetventil design
Kaldes også solenoide. Den består af hoveddele såsom en membran, hus, fjeder, dæksel, stang og også en solenoide. Ventildækslet og huset er støbt af rustfrit stål, messing, polymerer eller støbejern. Disse enheder er designet til drift i en lang række driftsmiljøer, temperaturer og tryk.
Magnetiske materialer bruges til stænger og stempler. Elektriske spoler, kaldet solenoider, er fremstillet i et støvtæt eller forseglet hus. Til vikling af spolerne bruges emaljetråd af høj kvalitet. Den er lavet af elektrisk kobber. Tilslutningen til rørledningssystemet kan udføres ved hjælp af skifer- eller gevindmetoden. For at oprette forbindelse til elektrisk netværk stik bruges. Styringen udføres ved at tilføre spænding til spolen.
Ledende arbejdsstillinger
Hvis vi betragter de ovenfor beskrevne enheder i henhold til deres design, kan de være normalt lukkede eller normalt åbne. Blandt varianterne kan vi også skelne bistabile ventiler, som kaldes pulsventiler. Styreprincippet letter skift fra lukket til åben position.
Driftsprincip
Kan bruges til forskellige forhold, dette involverer brug af enheder direkte handling, samt enheder, der fungerer ved nul trykfald. På udsalg kan du finde indirekte virkende ventiler, der er pilotventiler. De arbejder udelukkende ved det mindste trykfald.
Sådanne enheder kan opdeles i trevejsfordelings-, afspærrings- og skifteventiler.
Information om tætninger og membraner
Magnetventilen til vand indeholder membraner, der kan være lavet af elastiske polymermaterialer. Sidstnævnte har et særligt design og kemisk sammensætning. Blandt andet bruges de nyeste sammensætninger og andre polymerer i designet af ventilerne.
Driftsprincip for pilotventil
En magnetventil til vand kan installeres ret hurtigt med dine egne hænder. Hvis vi taler om omkring en normalt lukket enhed, så er der i den statiske position ingen spænding, mens ventilen er i lukket tilstand. Stemplet, som er et afspærringsorgan, presses hermetisk, det er placeret ved tætningsfladens sæde. Pilotkanalen er i lukket tilstand. Trykket i det øvre hulrum opretholdes ved hjælp af et bypass-hul i membranen.
Denne type ventil forbliver lukket, indtil spolen belastes. For at den kan åbne, skal der sættes spænding på spolen. Under påvirkning af et magnetfelt stiger stemplet og åbner kanalen. På grund af det faktum, at kanalens diameter er meget større end bypasset, falder trykket i det øvre hulrum. Trykforskellen får stemplet eller membranen til at stige, hvilket får ventilen til at åbne. Vandforsyningens magnetventil forbliver åben, så længe spolen er aktiveret.
Funktionsprincip for en normalt åben ventil
Denne enhed fungerer ved det modsatte princip: i en statisk position er enheden i åben form, men når spændingen stiger, lukker ventilen. For at holde enheden lukket, vil der blive leveret spænding til spolen i lang tid. For at eventuelle pilotventiler kan fungere korrekt, skal et lavt trykfald opretholdes.
Sådanne anordninger kaldes indirekte virkende ventiler af den grund, at der udover at levere spænding skal være opfyldt en betingelse, som er en trykforskel. Denne enhed kan bruges til varmesystemer, vandforsyning, varmtvandsforsyning samt pneumatisk styring. Enheden er velegnet til forhold, hvor der er tryk i rørledningen.
Direkte virkende ventildrift
En elektromagnetisk ventil, hvis diagram gør det muligt at forstå driftsprincippet, kan have direkte virkning. Denne enhed har ikke en pilotkanal. I den centrale del er der en elastisk membran, der har en metalring. Den er forbundet til stemplet gennem fjederen. Når et magnetfelt påføres spolen, åbner ventilen, stemplet hæver sig og aflaster kraften på membranen. Sidstnævnte rejser sig og hjælper med at åbne ventilen. I det øjeblik, hvor lukningen sker, er der ikke noget magnetfelt, stemplet sænkes og virker på membranen.
For en sådan enhed er et minimum trykfald ikke påkrævet. Magnetventilen, hvis foto er præsenteret i artiklen, kan bruges i tryksystemer såvel som på afløbstanke. Enheden kan også installeres i lagermodtagere. En sådan enhed kan installeres på steder, hvor der ikke er tryk eller er på et minimumsniveau.
Funktioner af den bistabile ventil
Denne ventil kan være i to stabile positioner: lukket og åben. Omskiftning udføres sekventielt ved at påføre en impuls til spolen. Sådanne enheder fungerer udelukkende fra en jævnstrømskilde. For at holde ventilen lukket eller åben stilling, ingen spænding påkrævet. Ved design er sådanne enheder lavet som piloter, dette indikerer behovet for et minimalt trykfald.
Magnetventilen er en pålidelig og funktionel fitting til rørsystemet. Hvis vi taler om specielle elektromagnetiske spoler, er deres levetid meget lang. Indtil enheden fejler, kan den fungere, indtil antallet af starter når 1 million. Den tid, det tager for magnetventilen at fungere, kan variere fra 30 til 500 millisekunder. Det endelige tal vil afhænge af tryk, diameter og design.
Konklusion
Enhed magnetventil blev præsenteret ovenfor, såvel som princippet om dets drift. Sådanne enheder kan bruges som låseanordning fjernbetjening. De er uundværlige for sikkerheden i rollen som afspærring, afspærring og omskiftning af elektriske ventiler. Disse funktioner skal tages i betragtning, før du køber en ventil og installerer den under visse forhold.
er elektromekaniske styreenheder, der bruges til at styre og kontrollere strømmen af forskellige medier, såsom vand eller gas, såvel som mange andre. Det kaldes en magnetventil, fordi en elektromagnetisk spole (solenoid) bruges til at aktivere styreenheden.
Hvordan fungerer en magnetventil?
Når der er behov for at blokere strømmen af mediet (lukning af ventilen), forsyner styreenheden den elektromagnetiske spole med elektrisk spænding. Under påvirkning af elektricitet sænker kernen (eller stiger, afhængigt af ventilens design) og blokerer strømmen af mediet. Når spændingen forsvinder, vender kernen tilbage til sin oprindelige tilstand.
Hvad er fordelene og ulemperne ved en magnetventil?
Anvendelse af magnetventiler.
Magnetventiler bruges i forskellige industrier. De bruges i maskinteknik, kemisk industri og olie- og gasindustri, rengøringssystemer, køleudstyr, centralvarme, systemer automatisk brandslukning og mange andre områder
Typer af magnetventiler og deres betjeningsmekanismer
Afhængigt af ventilens tilstand før spænding påføres den, er ventiler opdelt i normalt lukkede ventiler og normalt åbne ventiler. Normalt lukkede ventiler er lukkede, når de ikke er i brug, men åbne, når der er spænding på. Normalt åbne ventiler er åbne under drift og lukker, når der er spænding på.
Afhængigt af graden af påvirkning af flowet, kan ventiler være afspærringsventiler - de bruges når øjeblikkelig nedlukning af flowet er nødvendig, for eksempel i tilfælde af en eventuel ulykke, og reguleringsventiler - de er designet til gradvist at ændre strømningseffekten, samt til at blande dem
I henhold til metoden for tilslutning til rørledningen kan ventilerne være koblingsventiler (fastgjort ved hjælp af gevindforbindelse), flanget (ved hjælp af flanger), wafer (ventilen er placeret mellem flanger, spændt med specielle stifter) og svejset (forbindelse udføres ved hjælp af elektrisk svejsning)
Ifølge handlingens art er ventiler envejs, tovejs, trevejs og firevejs,
Der er også to mekanismer til driften af sådanne ventiler:
- Direkte virkning, brugt ved lave strømningshastigheder - det vil sige, justering sker udelukkende, når spænding påføres spolen, og kernen sættes i bevægelse;
- Pilothandling, brugt ved høje strømningshastigheder - forsyningen af spænding virker på piloten, og åbningen af hovedventilen sker ved at bruge energien fra vandstrømmen. Denne driftsmekanisme kræver et trykfald på ca. 0,2 atm. Dette er princippet om, at elektromagnetisk kontraventil til vand, hvilket forhindrer tilbagestrømning i rørledningen.
Hvilke materialer bruges i magnetventiler?
Magnetventiler bruges mest forskellige kombinationer udstyr, herunder til overvågning af meget aggressive miljøer. Ventilhuset skal være lavet af højstyrkemateriale for at forhindre for tidlig svigt. De vigtigste komponenter her er tætningsmaterialerne.
Hvordan vælger man en ventiltætning?
Valg af tætning er det sværeste aspekt ved valg af magnetventil. Her skal du tage hensyn kemiske egenskaber miljø, temperatur og tryk. De mest almindelige tætningsmaterialer er Nitrilbutadiengummi (NBR), ethylen propylen gummi (EPDM), fluorgummi VITON Og polytetrafluorethylen (PTFE).
Ventiltætningsmaterialer
| Materiale | Mest almindelige miljøer | God modstand | Dårlig modstand |
|---|---|---|---|
| NBR |
|
|
|
| EPDM |
|
|
|
| Viton |
|
|
|
Sådan virker magnetventiler (video)
Regional gasselskab"Palyur" er officiel forhandler hviderussisk produktionsvirksomhed"Termostøtte.
Vi leverer Vn og VF magnetventiler, samt andre afspærringsventiler produceret af virksomheden. Listen over produkter kan ses på linket:
En elektromagnetisk ventil, eller magnetventil som den også kaldes, er en type afspærringsventil med et elektromekanisk driftsprincip. Det udfører funktionerne automatisering og fjernstyring af retningen af gasformige og flydende arbejdsmedier på rørledningen. Afmålt forsyning af den nødvendige mængde flow ad gangen sikres ved hjælp af en elektromagnetisk spole.
Magnetventilen er meget udbredt både på hjemmeplan og i store industrielle systemer. Over en bred vifte af driftstemperaturer. Den elektromagnetiske ventil regulerer strømmen af mediet. , .
Driftsprincip og design af magnetventil
Ved produktionen af magnetventilen anvendes materialer, der opfylder kravene i GOST og internationale standarder. Magnetventilen består af følgende elementer:
I dette tilfælde kan kroppen være lavet af,. er placeret i et forseglet hus, og viklingen er lavet af højstyrke teknisk kobber. For at sikre maksimal tæthed anvendes materialer som varmebestandigt gummi, silikone, gummi, fluorplast og polytetrafluorethylen (PTFE) til fremstilling. Rustfrit stål bruges også til produktion.
Driftsprincippet for magnetventilen er baseret på driften af et element som en elektromagnetisk spole. Når permanent eller AC mangler på rullen, så under mekanisk påvirkning fjedrene, membranen eller ventilstemplet er placeret i enhedens sæde. Men når spænding med varierende effekt påføres solenoiden, trækkes stemplet ind i spolen, hvorved flowhullet åbnes eller lukkes. Standsning af spændingsforsyningen til spolen får ventilerne til at lukke. Magnetventil kan have anderledes designfunktioner som afhænger af dens type.
Typer af magnetventiler
Magnetventiler er opdelt efter type af driftsposition, driftsprincip, tilslutning til rørledningen, tætningsmembran og stempeltætning.
Afhængigt af typen af driftsposition er ventiler:
· Fejl i induktionsspolen er forårsaget af forkert spændingseffekt tilført til spolen eller overskridelse af temperatur- eller trykgrænserne inde i rørledningen, og fugt, der trænger ind i spolen, kan også forårsage kortslutning og spoleforbrænding. Denne fejl kan afhjælpes ved udskiftning. Du kan også indstille for at forhindre, at spolen overophedes.
· Hvis ventilen ikke åbner og lukker helt, kan dette være forårsaget af et tilstoppet kontrolhul, en defekt membran, pakning eller stempeltætning samt restspænding på spolen.
Reparation af magnetventil udføres af kvalificerede specialister, der har adgang til at arbejde med elektriske netværk.
Produktion af magnetventiler udføres på specielle fabrikker rørledningsfittings, som er placeret i næsten alle lande i verden.
Magnetventil pris afhænger af dets funktioner, type design, diameter, virksomhed producent af elektromagnetiske (magnetventiler). Vores specialister kan hjælpe med at bestemme påkrævet type enheder.