Сливной клапан для скважины: назначение, принцип работы и устройство

Функциональные возможности

Выполняемая предохранительными клапанами функция защиты трубопроводных магистралей от разрушения часто востребована в различных пневматических, гидравлических системах. Причин возникновения аварийных (нештатных) ситуаций может быть множество. Они обуславливаются как внешними, так и внутренними причинами.

В частности, это могут быть:

  • воздействие сторонних источников тепловой энергии;
  • сбои в работе оборудования, нарушения в технологиях;
  • ошибки в сборке системы;
  • другие трудно предсказуемые факторы.

В проектах трубопроводных систем использование предохранительных клапанов должно быть обязательно предусмотрено на всех участках с потенциально возможным возникновением аварийной ситуации. Их устанавливают на промышленном оборудовании, на бытовых устройствах, работающих при высоких значениях давления. К примеру, таковыми являются системы водоснабжения, отопления, подачи сжатого воздуха.

Особенности устройства, принцип действия

Принцип действия устройств этого типа сравнительно несложен. Промышленностью выпускается множество типов такой трубопроводной арматуры. Они отличаются конструктивными особенностями, используемым для изготовления материалом, типоразмерами, видом рабочей среды, пропускной способностью.

Выпуск таких технических устройств налажен во многих странах, включая Россию, ЕС, СНГ. Они не настраиваемые или могут требовать минимальной дополнительной настройки. Их легко монтировать в трубопроводную магистраль. Они рассчитаны на продолжительный срок эксплуатации, не нуждаются в техническом обслуживании (регламентных работах).

Преимущества использования электромагнитных устройств

Главным преимуществом электромагнитного клапана на воду является то, что он позволяет быстро регулировать поток транспортируемой среды в системе. Для выполнения своих функций устройству необходимо всего лишь 2-3 секунды. Из-за этого соленоидная модель представляет собой достаточно важное устройство в системах водоснабжения квартир и частных домов.

Оно также дает возможность регулировать температуру регуляцией потока теплоносителя. Электромагнитное устройство позволяет плавно распределять температуру в системе отопления, благодаря чему предотвращает ее загрязнение. А это напрямую позволяет продлить срок службы всей отопительной системы.

Из-за того что устройство в своей конструкции не имеет быстроизнашивающихся механических деталей, соленоидные модели являются более надежными. Такое устройство может быть смонтировано в системах с самыми различными показателями давления, так как данная характеристика не влияет на его работу.

Именно из-за подобных характеристик электромагнитные модели занимают доминирующие позиции среди запорной арматуры на рынке.

Принцип работы клапана

Деталь монтируется между 2 шлангами. Внутри нее располагается перегородка, которая препятствует постоянному течению воды. Управлять ей можно 2 способами: вручную (закручивая вентиль) и при помощи электронного управления. В последнем случае в конструкции предусмотрена небольшая плата и алкалиновая батарея. Как только с панели управления поступает сигнал о подаче жидкости, перегородка открывается, пропуская воду. При активации таймера клапаны полива будут срабатывать точно в заданное время.

Сферы применения

Автоматический водопроводный затвор представляет собой достаточно полезное устройство, которое используется в самых различных сферах. Этот агрегат успешно используют в различных отраслях домашнего и народного хозяйства, а кроме того в различных производственных отраслях. Множество воздуховодов и водопроводов разной степени сложности конструкции успешно используют данное изделие в своей работе.

Оборудование с соленоидным приводом наиболее популярно в конструкциях, где большая часть приборов работают по принципу автоматического управления. Главным образом выбор области применения определяется, исходя от материала, из которого изготовлен вентиль. Подобные устройства можно встретить в стиральных машинах, системах канализации, оросительных системах, для контроля систем гидравлики , системах отопления и многих других.

Наибольшую популярность он получил в:

  1. Орошении. Используется при поливе огородов, садов, оранжерей. При монтаже такого устройства все процессы становятся автоматическими. Электромагнитное устройство с сервоприводом (220,24,12 В) если к нему подключить таймер, позволит задавать временные интервалы работы и отключения устройства. Он может находиться в нормально открытом или закрытом положении. Такие ритмы позволят руководить регулировкой потоков воды. Преимущества использования такого устройства более чем очевидны – нет необходимости тратить время для постоянного контроля над поливной системой.
  2. Канализации. Электромагнитный клапан(12, 24 В) для воды довольно широко применяется для того чтобы регулировать подачу воды в общественных душевых и туалетах. Тут так же используется таймер который позволяет автоматически включать и выключать подачу водяного напора.
  3. Моечных системах. Соленоидный водопроводный клапан(220, 24, 12 В) позволяет обеспечить своевременный слив воды во время мойки автомобиля. Более того подобное устройство в бытовых и промышленных стиральных машинах.
  4. Крупномасштабных кухнях. Электромагнитный клапан подачи sp6135 (220, 24, 12 В) является поистине неотъемлемым устройством на конвейерных системах изготовления хлебобулочных изделий, регулировки уровня подачи воды к промышленным посудомоечным системам и кофейным комбайнам.
  5. Точном дозировании. Электромагнитный затвор для горячей воды играет не последнюю роль при процедурах смешивании различного сырья и материалов.
  6. Отопительных системах. Водяной соленоидный клапан(220, 24,12 В) предотвращает возникновению перебоев при работе систем отопления. Устройство позволяет восполнить потери при постепенном испарении воды на магистральных отопительных трассах.

Кроме того, электромагнитные модели применяются для регулировки и контроля транспортировки различных агрессивных сред на производствах.  Устройства, использующиеся на производстве, могут быть довольно большого диаметра. Категорически воспрещается использования моделей из латуни при работе с агрессивными веществами, такими как, например, дизельное топливо или кислота.

Автоматический затвор в системе трубопровода

Виды и характеристики электромагнитных клапанов

Электромагнитный клапан (его виды) можно разделить на две основные категории, которые отличаются по принципу работы механизма включения и выключения:

  • прямого действия.
  • пилотного действия.

Помимо этого, они делятся на несколько основных видов, которые обладают функциональными особенностями.  Устройства могут быть:

  • нормально закрытыми (открытыми). В случае, если отсутствует подача напряжения на катушку, она будет постоянно располагаться в закрытом положении. При поступлении напряжения она открывает устройство. Нормально открытый клапан действует наоборот — без напряжения он не препятствует движению среды;
  • бистабильными. При поступлении напряжения происходит переключение рабочих положений.

По виду катушек устройства подразделяют на:

  • постоянного тока — катушка у таких устройств отличается небольшой силой электромагнитного поля.
  • переменного тока — сила электромагнитного поля такой катушки достаточно велика.

Полезная информация! Существует специальный тип устройств, которые называются отсечные. Отсечные модели выполняют функцию моментального отключения трубопровода или закупорки одной из труб при аварийной ситуации.

Помимо этого, агрегат, в зависимости от характера функционирования, делят на:

  • одноходовой;
  • двухходовой;
  • трехходовой.

Клапан электромагнитный для воды

Двухходовой клапан имеет два патрубка — входной и выходной

Одноходовые имеют один патрубок и не совмещают в себе разные потоки жидкости. Двухходовые имеют два патрубка (входной и выходной). Принцип действия одноходового и двухходового устройств основан на функционировании конуса или шара, применяемого для закрытия.

Трёхходовые электромагнитные клапаны для воды – имеют три патрубка и осуществляют функционирование путём смешения потоков жидкости. Также трёхходовые электромагнитные клапаны могут осуществлять контроль и регуляцию температур за счёт смешения потоков воды. Кроме того, бывают взрывозащищенные модели, которые применяются во взрывоопасных средах. Такие клапаны изготавливаются из прочных, огнеупорных материалов. Бывают также вакуумные клапаны.

Электромагнитные катушки

Электромагнитная или индукционная катушка осуществляет преобразование электроэнергии в поступательное движение. Чаще всего встречаются катушки с медной обмоткой на цилиндре. Цилиндр включает в себя магнитный плунжер. При подаче импульса на катушку возникает магнитное поле. В результате действия магнитного поля середник втягивается в катушку.

Несколько советов по правильному выбору устройства

Существует несколько важных параметров, на которые стоит обратить внимание при выборе соленоидного клапана. Одним из основных показателей является размер входного и выходного отверстия. Ассортимент электромагнитных изделий очень широк. Они могут иметь отличительные черты в конструкции. Но, как правило, это не влияет на рабочие характеристики. Очень популярными являются однодюймовые соленоидные устройства, которые имеют свой пропускной показатель — до 40 л/мин.

Клапан электромагнитный для воды

Важную роль играет размер выходного отверстия клапана, от него зависит пропускная способность устройства

Важно! Перед тем как приобрести клапан, рекомендуется обратить внимание на механический регулятор, который встроен в устройство. Он может обладать разным количеством режимов. Чем их больше, тем более точно будет осуществляться контроль в системе.

Если вам необходим клапан с как можно большей пропускной способностью, то можно приобрести устройство серии SVR. Нормально закрытый клапан этой серии обладает показателями пропуска жидкости до 100 л/мин.  Цены на разные клапаны отличаются и определяются по их качественным характеристикам.

Cоленоидный вентиль: принцип работы, конструкция и применение

Во время создания надежного трубопровода, специалистам приходится тратить немало физических сил. Используя соленоидный вентиль можно сэкономить большую долю денег и облегчить монтаж.

Что это такое

Управляющее устройство электромеханического типа называют соленоидным вентилем. Они необходимы для регулировки объемов потока рабочей среды (газ, вода). В его основе лежит специальная катушка электромагнитного вида, называемая соленоидом.

Конструкция вентиля ничем не отличается от других видов запорной арматуры, поэтому принцип работы не отличается сложной системой.

Иногда встречается альтернативное название – электромагнитный вентиль, поскольку для изготовления штоков и плунжеров используют магнитный материал.

Характеристики:

  1. Компактные размеры и малый вес, что облегчает монтаж
  2. Соленоиды способны быть взаимозаменяемыми на постоянный или переменный ток
  3. Стойко переносит перепады температуры
  4. Максимально допустимый показатель давления над мембраной оценивается в 16 Бар
  5. Выносит температурные колебания в диапазоне -30 до +60
  6. Срабатывает за 0,2с.

Как работает

Принцип работы электромагнитного вентиля, заключающийся в автоматическом режиме, является значительным отличием. Если надо перекрыть поток, с помощью вентиля передается напряжение.

В зависимости от используемого клапана, сердечник начнет опускаться или подниматься, что помогает перекрывать подачу.

Если напряжение прекращается, сердечник снова занимает исходное положение и прекращает движение.

Из чего состоит

Каждый вентиль, независимо от особенностей строения помещен в специальный корпус. Он изготавливается из прочного металла: латуни или чугуна.

Чтобы облегчить вес конструкции, в современном производстве иногда используют синтетические полимеры, не уступающие по прочности.

Среди самых распространенных материалов можно выделить нейлон, полипропилен или эколон. Их еще применяют для производства крышек.

Конструкция соленоидного вентиля состоит из следующих элементов:

  1. Катушки
  2. Штекера
  3. Плунжера
  4. Пружины
  5. Штока
  6. Мембраны
  7. Крепежа.

Мембрана является основным двигательным элементом, которая построена в виде специального поршня. Особенностью конструкции выступает катушка, выполняющая управление устройством в автоматическом режиме.

Кроме основного корпуса, катушка снабжена отдельной защитной конструкцией. С помощью меди с эмалированным покрытием изготавливают обмотку.

Верхний слой выступает в качестве защитного, что позволяет избежать скорой неисправности катушки. Благодаря прочной металлической оболочке, механизм способен выдержать высокое давление.

Модели от зарекомендованных производителей популярны при разработках системы трубопровода и других конструкций, где подразумевается работа с высокими показателями давления.

Какие бывают

Существует несколько распространенных классификаций. В основе первой лежат пропорциональные показатели ходов и их количество. Виды:

  • Распределяющий;
  • Переключающий.

Второй тип классификации зависит от того, каким образом располагается механизм и клапаны:

  • Бистабильный;
  • Нормально открытый (если подается напряжение, автоматически закрываются);
  • Нормально закрытый (в рабочем состоянии закрыты и открываются после подачи напряжения).

БС (бистабильный) получил наибольшую популярность, поскольку управляется с помощью электрического импульса, передача которого происходит через пульт. С его помощью определяется положение устройства: закрытое или открытое.

В зависимости от используемого материала для уплотнителей и мембраны выделяют:

  • EPDM;
  • FKM;
  • NBR;
  • PTFE;
  • TEFLON;
  • VMQ.

Они отличаются высокими показателями эластичности с применением редких технологий для изготовления и химических составов. Последние модели содержат в составе резину и силикон. Благодаря усовершенствованному составу выносливость увеличивается до 250 градусов.

В зависимости от выдерживаемого напряжения клапаны можно разделить:

  • С переменным током AC;
  • С постоянным током AD.

Каждый вид допускает погрешность +10%. Последний разработанный стандарт имеет обозначение IP65. По классификации можно обозначить:

  1. Пилотные (воздействие не осуществляется напрямую).

Такие вентили воздействуют при наличии минимального давления либо при его отсутствии. Как правило, используется для реализации бытовых нужд, ресиверов накопительных или сливных. В пилотном варианте есть автоматический элемент управления. Механизм срабатывает при минимальном различии в показателях давления.

Где используется

Применение электромагнитных вентилей актуально:

  • В обустройстве канализаций. При использовании таймера можно организовать бесперебойное водоснабжение. Зачастую специалисты рассчитывают определенные промежутки подачи воды в соответствии с установленным графиком;
  • Дозировании. Необходимы в промышленной, фармацевтической или химическом производстве. Специальные клапаны для воды способствуют нормализации в сфере изготовления продуктов;
  • Орошении. Организация достаточного полива сельскохозяйственных угодий является основой для получения высокого урожая. Должен соблюдаться определенный интервал между поливами;
  • При подключении агрегатных котлов. Посредством соленоидного вентиля осуществляется присоединение к основному трубопроводу;
  • Помогают организовать нормальную работу холодильного оборудования.

Преимущества

Благодаря оптимальным техническим характеристикам, можно выделить следующие преимущества в эксплуатации:

  • Допускается процесс установки в среде, где полностью отсутствует давление;
  • Обширный ассортимент производственных материалов;
  • Отличаются эксплуатацией без замены комплектующих;
  • Катушки имеют широкий спектр подачи токового импульса в вариативности 12-400В;
  • Выбор клапанов с различным количеством ходов;
  • Множество подсоединительных элементов;
  • Автоматическое управление;
  • Простота в процессе установки;
  • Минимальные материальные затраты.

На рынке есть много моделей. От успешного выбора зависит срок эксплуатации устройства и насколько эффективно будет реализована промышленная деятельность.

Особенности эксплуатации

Этот вид трубопроводной арматуры отличается высокой надежностью. Они должны срабатывать своевременно и безотказно. При этом должна обеспечиваться необходимая пропускная способность. После этого клапан должен вернуться в исходное положение, восстановить герметичность трубопроводной магистрали. Число циклов таких срабатываний, как и степень герметичности, требуемые параметры настройки регламентируются техническими условиями изготовителя. При необходимости, осуществляется периодическая проверка (испытание) клапанов.

Как выбрать предохранительный клапан

Основной критерий выбора предохранительного устройства – технические параметры отопительной системы, указанные в проектной документации.

В большинстве современных закрытых систем отопления используются стандартные латунные предохранительные клапаны прямого действия.

латунный

Они подходят для установки в системы, работающие на дизельных, газовых или электрических котлах.При достижении критической температуры и давления предохранительный клапан практически мгновенно прекращает дальнейший нагрев рабочей среды и предотвращает аварию.

Простые латунные предохранительные клапаны рассчитаны на превышение давления рабочей среды до 3-6 бар.

При выборе клапана для дизельных, газовых и электрических котлов нужно выбирать предохранительные устройства, способные выдержать давление, на 20-25% превышающее нормальное рабочее давление в системе.

Для твердотопливных котлов, работающих на торфе, брикетах или угле, нужно более тщательно выбирать вид сбросников, т.к. твердое топливо не может прекратить горение моментально и еще некоторое время после выключения продолжают нагревать воду.

Для них подходят современные предохранительные клапаны теплового сброса, рассчитанные на максимальное рабочее давление 10 бар. То же самое относится к твердотопливным котлам в открытых системах отопления, в которых сбросные клапаны эффективнее всего работают, реагируя на повышение рабочей температуры, а не давления.

Важно! При выборе предохранительного устройства обязательно изучайте техническую документацию к котельному оборудованию. Производители обычно указывают необходимые технические параметры максимального давления и температуры, в соответствии с которыми покупаются сбросные клапаны.

Нежелательно выбирать дешевое инженерное оборудование от китайских производителей: оно обычно не отличается высоким качеством и быстро выходит из строя. Показателем износа является повышение количества срабатываний клапана.

Правила установки

В замкнутых системах отопления предохранительный клапан устанавливается в самой верхней точке подающего контура.

установка

Между ним и котлом не должно быть каких-либо функциональных элементов (клапанов, вентилей, задвижек). Обязательное требование к монтажу устройства – строго вертикальное положение. Установка даже под небольшим углом приведет к подтеканию воды.

К сбрасывающему патрубку клапана подсоединяется отводной шланг, который направляют в канализационный сток. Желательно выбрать такое место установки устройства, чтобы обеспечить беспрепятственный доступ к нему в случае необходимости в обслуживании или замене.

Рекомендации по эксплуатации

Как и все виды инженерного оборудования, напрямую контактирующие с рабочей средой, предохранительные клапаны подвержены загрязнению.

Для нормальной работы оборудования его необходимо периодически прочищать. В противном случае устройство начинает пропускать воду даже при нормальном рабочем давлении. Металлическое устройство можно очищать с помощью обычного столового уксуса или спирта.

Важно! Даже если клапан начал подтекать, нельзя устанавливать на него заглушку, т.к. это чаще всего приводит к аварийной ситуации. Желательно как можно быстрее заменить устройство на новое, выбрав подходящее в соответствии с рабочим давлением воды.

Предохранительные клапаны для системы отопления

Среди запорной арматуры клапаны предохранительные (или клапаны избыточного давления) выступают в роли регуляторов в трубопроводной системе. Они непрерывно изменяют поток рабочей среды при помощи дроссельного узла. Исходя из функции предохранительных клапанов – постоянный контроль уровня давления в трубопроводной системе – это неотъемлемая часть любой системы отопления. Клапан предохранительный надежно защитит оборудование и трубопровод и застрахует от возможных последствий аварии.

Клапаны работают в экстремальных условиях – при высоком давлении и высокой температуре рабочей среды. При повышении допустимого уровня давления они автоматически сбрасывают рабочую среду, а когда рабочее давление вновь восстанавливается, клапан прекращает сброс жидкой или газообразной среды. Предохранительный клапан для системы отопления может быть прямого и непрямого действия. В первом случае клапан работает под воздействием рабочей среды, а во втором – с помощью постороннего источника.

Источники

  • https://www.santech.ru/catalog/337/341/
  • https://SantehnikPortal.ru/vodosnabzhenie/elektromagnitnyj-klapan.html
  • https://www.vseinstrumenti.ru/sadovaya-tehnika/systemy-poliva-i-orosheniya/podzemnye/klapany-i-korobki/
  • http://TrubaMaster.ru/armatura/klapan-ehlektromagnitnyj-dlya-vody.html
  • https://profpipe.ru/ustrojstvo/kak-rabotaet-elektromagnitnyj-solenoidnyj-klapan-pravila-vybora-i-montazha.html
  • https://InfoTruby.ru/armatura/klapan-sbrosa-izbytochnogo-davleniya
  • https://www.teremonline.ru/catalog/inzhenernaya-santekhnika/predokhranitelnaya-armatura/3577_predokhranitelnye-klapany/

[свернуть]