电磁阀是用电磁控制的工业设备,是用来控制流体的自动化基础元件,属于执行器,并不限于液压、气动。用在工业控制系统中调整介质的方向、流量、速度和其他的参数。电磁阀可以配合不同的电路来实现预期的控制,而控制的精度和灵活性都能够保证。电磁阀有很多种,不同的电磁阀在控制系统的不同位置发挥作用,常用的是单向阀、安全阀、方向控制阀、速度调节阀等。
电磁阀从原理上分为三大类:
1、直动式电磁阀
原理:通电时,电磁线圈产生电磁力把关闭件从阀座上提起,阀门打开;断电时,电磁力消失,弹簧把关闭件压在阀座上,阀门关闭。
特点:在真空、负压、零压时能正常工作,但通径一般不超过25mm。
2、分步直动式电磁阀
原理:它是一种直动和先导式相结合的原理,当入口与出口没有压差时,通电后,电磁力直接把先导小阀和主阀关闭件依次向上提起,阀门打开。当入口与出口达到启动压差时,通电后,电磁力先导小阀,主阀下腔压力上升,上腔压力下降,从而利用压差把主阀向上推开;断电时,先导阀利用弹簧力或介质压力推动关闭件,向下移动,使阀门关闭。
特点:在零压差或真空、高压时亦能可*动作,但功率较大,要求必须水平安装。
3、先导式电磁阀
原理:通电时,电磁力把先导孔打开,上腔室压力迅速下降,在关闭件周围形成上低下高的压差,流体压力推动关闭件向上移动,阀门打开;断电时,弹簧力把先导孔关闭,入口压力通过旁通孔迅速腔室在关阀件周围形成下低上高的压差,流体压力推动关闭件向下移动,关闭阀门。
特点:流体压力范围上限较高,可任意安装(需定制)但必须满足流体压差条件。
直动式电磁阀常用于中小口径,压力较低的管路,直动式结构的电磁阀门打开时,无须介质的启动压力,零压可启动。
适用于中小口径、低压力或真空情况下的管道中,并且响应速度非常快,动作时间很短,直动式电磁阀特别适合对于启闭频率较高或要求快速关断的场合。
直动式电磁阀特点:
直动式电磁阀采用直动式结构原理,线圈直接带动阀芯,具有结构简单,零件少,反应迅速,动作灵敏等特点,可任意方式安装,功耗会比先导式电磁阀大,-般在5-25w ,但是控制简单,使用范围广,在真空、负压、零压时能正常工作,通径-般不超过50mm。
安全阀是启件受外力作用下处于常闭状态,当设备或管道内的介质压力升高超过规定值时,通过向系统外排放介质来防止管道或设备内介质压力超过规定数值的特殊阀门。
安全阀属于自动阀类,主要用于锅炉、压力容器和管道上,控制压力不超过规定值,对人身安全和设备运行起重要保护作用。安全阀必须经过压力试验才能使用。
安全阀在系统中起安全保护作用。当系统压力超过规定值时,安全阀打开,将系统中的一部分气体/流体排入大气/管道外,使系统压力不超过允许值,从而保证系统不因压力过高而发生事故。
下面来了解一下各种压力:
公称压力:表示安全阀在常温状态下的最高许用压力,高温设备用的安全阀不应考虑高温下材料许用应力的降低。安全阀是按公称压力标准进行设计制造的。
开启压力:也叫额定压力或整定压力,是指安全阀阀瓣在运行条件下开始升起时的进口压力,在该压力下,开始有可测量的开启高度,介质呈可由视觉或听觉感知的连续排放状态。
排放压力:阀瓣达到规定开启高度时的进口压力。排放压力的上限需服从国家有关标准或规范的要求。
超过压力:排放压力与开启压力之差,通常用开启压力的百分数来表示。
回座压力:排放后阀瓣重新与阀座接触,即开启高度变为零时的进口压力。
启闭压差:开启压力与回座压力之差,通常用回座压力与开启压力的百分比表示,只有当开启压力很低时采用二者压力差来表示。
背压力:安全阀出口处的压力。
额定排放压力:标准规定排放压力的上限值。
密封试验压力:进行密封试验的进口压力,在该压力下测量通过关闭件密封面的泄漏率。
开启高度:阀瓣离开关闭位置的实际升程。
流道面积:指阀瓣进口端到关闭件密封面间流道的最小截面积,用来计算无任何阻力影响时的理论排量。
流道直径:对应用于流道面积的直径。
帘面积:当阀瓣在阀座上方时,在其密封面之间形成的圆柱面形或圆锥面形通道面积。
排放面积:阀门排放时流体通道的最小截面积。对于全启示安全阀,排放面积等于流道面积;对于微启式安全阀,排放面积等于帘面积。
理论排量:是流道截面积与安全阀流道面积相等的理想喷管的计算排量。
排量系数:实际排量与理论排量的比值。
额定排量系数:排量系数与减低系数(取0.9)的乘积。
额定排量:指实际排量中允许作为安全阀适用基准的那一部分。
当量计算排量:指压力、温度、介质性质等条件与额定排量的适用条件相同时,安全阀的计算排量。
频跳:安全阀阀瓣迅速异常地来回运动,在运动中阀瓣接触阀座。
颤振:安全阀阀瓣迅速异常地来回运动,在运动中阀瓣不接触阀座。
直动式电磁阀原理:通电时,电磁线圈产生电磁力把阀芯直接从阀座上提起,电磁阀门打开;断电时,电磁力消失,弹簧把阀芯压在阀座上,电磁阀门关闭。
电磁阀选型时应遵循安全性、适用性、可靠性、经济性四项原则依次选择
一、安全性:
1.腐蚀性介质宜选用塑料王电磁阀和全不锈钢,对于强腐蚀的介质必须选用隔离式密封结构电磁阀。
2.爆炸性环境必须选用相应防爆等级产品,露天安装或粉尘多场合应选用防水,防尘品种。
3.电磁阀公称压力应超过管内最高工作压力。
二、适用性:
1.介质特性:
1)介质的温度压力状态应于选用电磁阀参数相符,介质温度应选在电磁阀允许范围之内,否则线圈会烧掉,密封件老化,严重影响寿命。
2)粘度通常在20cSt以下。若超过此值,电磁阀作特殊订货。清洁度不高时应在电磁阀前配装过滤器。
3)介质一般是定向流通,且不允许倒流,如有反压差,应安装止回阀,保护电磁阀的正常工作。
2.管道参数:
1)要根据介质流向要求及管道连接方式选择阀门口径及型号,也可根据流量和阀门Kv值选定公称通径,也可选同管道内径。
2)最低工作压差在0.04Mpa以上是可选用先导式电磁阀;最低工作压差接近或小于零的必须选用直动式或分步直动式电磁阀。
3.环境条件:
1)环境的最高和最低温度应选在所选取产品允许范围之内。
2)环境中相对湿度高及有水滴雨淋等场合,应选防水电磁阀。
3)在有腐蚀性或爆炸性环境中使用应优先根据安全性要求选用电磁阀。
4. 电源条件:
1)电源电压波动通常交流选用+%10%.-15%,直流允许±10%左右;
2)应根据电源容量选择额定电流和消耗功率。须注意交流起动时AV值较高,在容量不足时应优先选用先导式电磁阀。
三、可靠性:
1)工作寿命:寿命试验及动作可靠性的检测项目,我国不列入出厂试验项目,属于型式试验。为确保您购买的电磁阀的质量及寿命应选正规厂家的名牌产品。
2)有些场合动作次数并不多,但对可靠性要求却很高,如消防、紧急保护等,切不可掉以轻心,要选择优质可靠的产品。
四、经济性:
经济性是电磁阀的选用尺度之一,但必须是在安全、适用、可靠的基础上的选择。经济性不单是产品的售价,更要优先考虑其功能和质量以及安装维修及其它附件所需用费用。总之,经济性不单指产品价格,而是产品的性能价格比、综合费用价格比
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