電磁閥是用電磁控制的工業(yè)設(shè)備,是用來控制流體的自動化基礎(chǔ)元件,屬于執(zhí)行器,并不限于液壓、氣動。用在工業(yè)控制系統(tǒng)中調(diào)整介質(zhì)的方向、流量、速度和其他的參數(shù)。電磁閥可以配合不同的電路來實現(xiàn)預期的控制,而控制的精度和靈活性都能夠保證。電磁閥有很多種,不同的電磁閥在控制系統(tǒng)的不同位置發(fā)揮作用,常用的是單向閥、安全閥、方向控制閥、速度調(diào)節(jié)閥等。
電磁閥從原理上分為三大類:
1、直動式電磁閥
原理:通電時,電磁線圈產(chǎn)生電磁力把關(guān)閉件從閥座上提起,閥門打開;斷電時,電磁力消失,彈簧把關(guān)閉件壓在閥座上,閥門關(guān)閉。
特點:在真空、負壓、零壓時能正常工作,但通徑一般不超過25mm。
2、分步直動式電磁閥
原理:它是一種直動和先導式相結(jié)合的原理,當入口與出口沒有壓差時,通電后,電磁力直接把先導小閥和主閥關(guān)閉件依次向上提起,閥門打開。當入口與出口達到啟動壓差時,通電后,電磁力先導小閥,主閥下腔壓力上升,上腔壓力下降,從而利用壓差把主閥向上推開;斷電時,先導閥利用彈簧力或介質(zhì)壓力推動關(guān)閉件,向下移動,使閥門關(guān)閉。
特點:在零壓差或真空、高壓時亦能可*動作,但功率較大,要求必須水平安裝。
3、先導式電磁閥
原理:通電時,電磁力把先導孔打開,上腔室壓力迅速下降,在關(guān)閉件周圍形成上低下高的壓差,流體壓力推動關(guān)閉件向上移動,閥門打開;斷電時,彈簧力把先導孔關(guān)閉,入口壓力通過旁通孔迅速腔室在關(guān)閥件周圍形成下低上高的壓差,流體壓力推動關(guān)閉件向下移動,關(guān)閉閥門。
特點:流體壓力范圍上限較高,可任意安裝(需定制)但必須滿足流體壓差條件。
直動式電磁閥常用于中小口徑,壓力較低的管路,直動式結(jié)構(gòu)的電磁閥門打開時,無須介質(zhì)的啟動壓力,零壓可啟動。
適用于中小口徑、低壓力或真空情況下的管道中,并且響應速度非???動作時間很短,直動式電磁閥特別適合對于啟閉頻率較高或要求快速關(guān)斷的場合。
直動式電磁閥特點:
直動式電磁閥采用直動式結(jié)構(gòu)原理,線圈直接帶動閥芯,具有結(jié)構(gòu)簡單,零件少,反應迅速,動作靈敏等特點,可任意方式安裝,功耗會比先導式電磁閥大,-般在5-25w ,但是控制簡單,使用范圍廣,在真空、負壓、零壓時能正常工作,通徑-般不超過50mm。
安全閥是啟件受外力作用下處于常閉狀態(tài),當設(shè)備或管道內(nèi)的介質(zhì)壓力升高超過規(guī)定值時,通過向系統(tǒng)外排放介質(zhì)來防止管道或設(shè)備內(nèi)介質(zhì)壓力超過規(guī)定數(shù)值的特殊閥門。
安全閥屬于自動閥類,主要用于鍋爐、壓力容器和管道上,控制壓力不超過規(guī)定值,對人身安全和設(shè)備運行起重要保護作用。安全閥必須經(jīng)過壓力試驗才能使用。
安全閥在系統(tǒng)中起安全保護作用。當系統(tǒng)壓力超過規(guī)定值時,安全閥打開,將系統(tǒng)中的一部分氣體/流體排入大氣/管道外,使系統(tǒng)壓力不超過允許值,從而保證系統(tǒng)不因壓力過高而發(fā)生事故。
下面來了解一下各種壓力:
公稱壓力:表示安全閥在常溫狀態(tài)下的最高許用壓力,高溫設(shè)備用的安全閥不應考慮高溫下材料許用應力的降低。安全閥是按公稱壓力標準進行設(shè)計制造的。
開啟壓力:也叫額定壓力或整定壓力,是指安全閥閥瓣在運行條件下開始升起時的進口壓力,在該壓力下,開始有可測量的開啟高度,介質(zhì)呈可由視覺或聽覺感知的連續(xù)排放狀態(tài)。
排放壓力:閥瓣達到規(guī)定開啟高度時的進口壓力。排放壓力的上限需服從國家有關(guān)標準或規(guī)范的要求。
超過壓力:排放壓力與開啟壓力之差,通常用開啟壓力的百分數(shù)來表示。
回座壓力:排放后閥瓣重新與閥座接觸,即開啟高度變?yōu)榱銜r的進口壓力。
啟閉壓差:開啟壓力與回座壓力之差,通常用回座壓力與開啟壓力的百分比表示,只有當開啟壓力很低時采用二者壓力差來表示。
背壓力:安全閥出口處的壓力。
額定排放壓力:標準規(guī)定排放壓力的上限值。
密封試驗壓力:進行密封試驗的進口壓力,在該壓力下測量通過關(guān)閉件密封面的泄漏率。
開啟高度:閥瓣離開關(guān)閉位置的實際升程。
流道面積:指閥瓣進口端到關(guān)閉件密封面間流道的最小截面積,用來計算無任何阻力影響時的理論排量。
流道直徑:對應用于流道面積的直徑。
簾面積:當閥瓣在閥座上方時,在其密封面之間形成的圓柱面形或圓錐面形通道面積。
排放面積:閥門排放時流體通道的最小截面積。對于全啟示安全閥,排放面積等于流道面積;對于微啟式安全閥,排放面積等于簾面積。
理論排量:是流道截面積與安全閥流道面積相等的理想噴管的計算排量。
排量系數(shù):實際排量與理論排量的比值。
額定排量系數(shù):排量系數(shù)與減低系數(shù)(取0.9)的乘積。
額定排量:指實際排量中允許作為安全閥適用基準的那一部分。
當量計算排量:指壓力、溫度、介質(zhì)性質(zhì)等條件與額定排量的適用條件相同時,安全閥的計算排量。
頻跳:安全閥閥瓣迅速異常地來回運動,在運動中閥瓣接觸閥座。
顫振:安全閥閥瓣迅速異常地來回運動,在運動中閥瓣不接觸閥座。
直動式電磁閥原理:通電時,電磁線圈產(chǎn)生電磁力把閥芯直接從閥座上提起,電磁閥門打開;斷電時,電磁力消失,彈簧把閥芯壓在閥座上,電磁閥門關(guān)閉。
電磁閥選型時應遵循安全性、適用性、可靠性、經(jīng)濟性四項原則依次選擇
一、安全性:
1.腐蝕性介質(zhì)宜選用塑料王電磁閥和全不銹鋼,對于強腐蝕的介質(zhì)必須選用隔離式密封結(jié)構(gòu)電磁閥。
2.爆炸性環(huán)境必須選用相應防爆等級產(chǎn)品,露天安裝或粉塵多場合應選用防水,防塵品種。
3.電磁閥公稱壓力應超過管內(nèi)最高工作壓力。
二、適用性:
1.介質(zhì)特性:
1)介質(zhì)的溫度壓力狀態(tài)應于選用電磁閥參數(shù)相符,介質(zhì)溫度應選在電磁閥允許范圍之內(nèi),否則線圈會燒掉,密封件老化,嚴重影響壽命。
2)粘度通常在20cSt以下。若超過此值,電磁閥作特殊訂貨。清潔度不高時應在電磁閥前配裝過濾器。
3)介質(zhì)一般是定向流通,且不允許倒流,如有反壓差,應安裝止回閥,保護電磁閥的正常工作。
2.管道參數(shù):
1)要根據(jù)介質(zhì)流向要求及管道連接方式選擇閥門口徑及型號,也可根據(jù)流量和閥門Kv值選定公稱通徑,也可選同管道內(nèi)徑。
2)最低工作壓差在0.04Mpa以上是可選用先導式電磁閥;最低工作壓差接近或小于零的必須選用直動式或分步直動式電磁閥。
3.環(huán)境條件:
1)環(huán)境的最高和最低溫度應選在所選取產(chǎn)品允許范圍之內(nèi)。
2)環(huán)境中相對濕度高及有水滴雨淋等場合,應選防水電磁閥。
3)在有腐蝕性或爆炸性環(huán)境中使用應優(yōu)先根據(jù)安全性要求選用電磁閥。
4. 電源條件:
1)電源電壓波動通常交流選用+%10%.-15%,直流允許±10%左右;
2)應根據(jù)電源容量選擇額定電流和消耗功率。須注意交流起動時AV值較高,在容量不足時應優(yōu)先選用先導式電磁閥。
三、可靠性:
1)工作壽命:壽命試驗及動作可靠性的檢測項目,我國不列入出廠試驗項目,屬于型式試驗。為確保您購買的電磁閥的質(zhì)量及壽命應選正規(guī)廠家的名牌產(chǎn)品。
2)有些場合動作次數(shù)并不多,但對可靠性要求卻很高,如消防、緊急保護等,切不可掉以輕心,要選擇優(yōu)質(zhì)可靠的產(chǎn)品。
四、經(jīng)濟性:
經(jīng)濟性是電磁閥的選用尺度之一,但必須是在安全、適用、可靠的基礎(chǔ)上的選擇。經(jīng)濟性不單是產(chǎn)品的售價,更要優(yōu)先考慮其功能和質(zhì)量以及安裝維修及其它附件所需用費用??傊?,經(jīng)濟性不單指產(chǎn)品價格,而是產(chǎn)品的性能價格比、綜合費用價格比