Как сделать из нормально открытого нормально закрытый

Добавил пользователь Евгений Кузнецов
Обновлено: 04.10.2024

Нормально-закрытыми клапанами называются клапаны, которые при снятии управляющего сигнала закрываются, перекрывая поток. Например, в случае регулятора расхода газа с нормально-закрытым электромагнитным управляющим клапаном, при отключении питания регулятора, клапан закроется под действием усилия внутренней пружины. При возобновлении подачи питания на прибор, клапан откроется на величину, заданную до отключения. Нормально-открытые клапаны наоборот, при снятие управляющего сигнала полностью открываются. Грамотное использование нормально-закрытых и нормально-открытых клапанов позволяет избежать дополнительных повреждений установки в случае, например, аварийного отключения электропитания.

Можно, при соблюдении нескольких условий:

среда не должна взаимодействовать с материалом корпуса (нержавеющая сталь SS AISI 316L и аналогичные) и материалами уплотнений (на выбор Viton, EPDM, PTFE, Kalrez);
среда при нагреве на несколько градусов в рабочих условиях (температуре и давлении в приборе) не должна менять своего агрегатного состояния (испарятся, конденсироваться).

У компании Bronkhorst High-Tech есть большой список газов и жидкостей, расходы которых могут измеряться и/или регулироваться нашими приборами. Если Вашей среды нет в нем, свяжитесь с нашими специалистами, они помогут уточнить возможность использования измерительных приборов для вашего случая.

Можно, если исключена вероятность создания взрывоопасной концентрации во внешней среде (помещение цеха, лаборатории и т.д.). Внутренний объем приборов герметичен (каждый измерительный прибор проходит проверку на гелиевом течеискателе) и в случае правильного подключения прибора к трубопроводу, такие утечки через прибор невозможны.

В данном случае идет речь о типе защиты электронной платы прибора. Та часть прибора, которая контактирует со средой, у этих приборов одинаковая и может немного конструктивно меняться только в зависимости от рабочего давления среды. Измерительные приборы лабораторного типа имеют корпус платы в виде пластмассового кожуха с защелкивающейся крышкой, без каких либо уплотнений (класс защиты IP20). Электрические разъемы обычного, штекерного типа. Эти приборы могут применяться в сухих, несильно запыленных помещениях, при отсутствии в окружающей среде агрессивных и взрывоопасных газов.

Приборы промышленного типа имеют корпус из алюминия и крышкой с эластомерным уплотнением (класс защиты IP65). Кабель питания и управления заводится непосредственно в корпус и уплотняется на входе. Такого типа приборы используются во влажных, сильно запыленных помещениях, но при отсутствии в окружающей среде агрессивных и взрывоопасных газов.

Приборы во взрывобезопасном исполнении имеют металлический корпус, где крышка и кабель уплотняются герметично резиновыми уплотнениями. Также вся сильноточная электроника прибора, перенесена в блок управления, который располагается в безопасной зоне. Такие приборы предназначены для помещений со взрывоопасной средой. Возможно использование приборов лабораторного типа на промышленном производстве, если в атмосфере помещения отсутствует большое количество влаги и пыли, которые могут вывести из строя электронную плату прибора.

Полная номенклатура поставляемых нами приборов насчитывает сотни различных модификаций. Более того, применение может быть нестандартным, что потребует использования специального решения. На основании технических условий заказчика, таких как тип газа или жидкости, расход/поток, давление до/после прибора, температура и др.

Нашими специалистами подбирается или рассчитывается:

Большинство параметров отражены в кодировке.

Такой тщательный подбор гарантирует, что прибор будет надежно и долго работать в системе заказчика. Специально для Вашего удобства мы разработали несколько опросных листов, содержащих перечень вопросов. Заполненный опросный лист, пожалуйста, отправьте в адрес нашей компании непосредственно с этого сайта или любым удобным Вам способом (электронная почта, факс, почта). После этого наши специалисты подберут требуемый измерительный прибор, а также проконсультируют Вас о правильном его использовании, обслуживании и запуске.

тип измерительной ячейки в зависимости от типа газа ( до 70 наименований) или газовой смеси
ламинарный элемент в зависимости от расхода
пропускная способность клапана
тип клапана (прямого действия, пилотный, VaryP, сильфонный) в зависимости от вида среды, расхода, входного и выходного давлений, температуры
корпус прибора в зависимости от условий эксплуатации
падение давления на измерительной части, клапане, фильтре
способ соединения прибора с системой питания, индикации и контроля способ обмена информацией с прибором и др.
соединение с трубопроводом

Приборы компании Bronkhorst High-Tech B.V. используют специально разработанные патентованные элементы конструкции, а также проходят через специальную методику калибровки. Эти особенности позволяют достичь даже для аналоговых приборов точности и воспроизводимости измерений, которая достижима для приборов других марок только при использовании специальной цифровой техники.

Цифровые приборы компании Bronkhorst High-Tech B.V. обеспечивают еще лучшие и гибкие алгоритмы регулировки, а также большое количество дополнительных функций.

Только компания Bronkhorst High-Tech B.V. предлагает наиболее широкий модельный ряд приборов, способных работать не только при давлениях до 400 бар, но и способных выполнять функции регулирования при высоких или сверхнизких дифференциальных давлениях, а также в условиях высоких величин расхода.

Существуют другие методы измерений массового расхода газа с помощью вспомогательных величин: скорости, объема или дифференциального давления. Эти методы однако требуют коррекции с учетом давления и температуры для того, чтобы определить массовый расход среды. Прямые методы измерения массового расхода существенно более точны. К тому же они обеспечивают очень широкий диапазон измерений 1:50.

Следует всегда помнить о том, что приводимые в руководствах и технических описаниях величины объемных расходов соответствуют нормальным условиям (температура равная 0°С и давление равное 1,013 бар).

Например, если выбрать в качестве базовой температуру не 0°С, а 20°С, то разница в измерениях составит 7%!

Единицы объема при нормальных условиях могут быть однозначно пересчитаны в единицы массы, если состав газа известен.

Большинство из нас, однако, привыкли мыслить и работать с газами, пользуясь объемными единицами (литры, куб.метры и пр.). Эта проблема не возникает, если оговорить условия (температуру и давление), при которых измеряется объем. В качестве таких условий были выбраны: температура равная 0°С и давление равное 1,013 бар.

MASS-VIEW является цифровой высокотехнологичной альтернативой традиционным ротаметрам. Использование MASS-VIEW в различных промышленных процессах и химических производствах позволяет избежать влияния относительно низкой точности ротаметров, необходимости перекалибровки на различные газы, а также риска раскола стеклянных трубок. При этом цена MASS-VIEW сравнима со стоимостью ротаметра с отдельно установленным преобразоватем. Дополнительное преимущество для OEM производителей состоит в возможности встраивания в оборудование высокотехнологичных и эстетически более привлекательных измерительных приборов.

Основные преимущества традиционных газовых ротаметров — это, прежде всего, относительно невысокая стоимость, приемлемая точность, простота конструкции, легкость установки и обслуживания. С другой стороны, существенный недостаток состоит в том, что при колебаниях температуры и давления точность ротаметра падает, а также существует погрешность при считывании показаний с различных точек. Кроме того, стеклянные и пластиковые трубки часто бьются во время работы прибора, повышая риск утечки потенциально опасных веществ. Во избежание этого вместо стекла иногда используются металлические трубки и магнитные поплавки, но это решение является относительно дорогостоящим (приблизительно в 2 раза).

Сравнение MASS-VIEW ® и ротаметра

Цифровой OLED экран, текущий расход легко считывается с разных углов обзора

В обычной жизни мы часто сталкиваемся с выключателями. Это всевозможные рубильники, кнопки, тумблеры — они позволяют управлять устройствами дискретно, проще говоря, включать и выключать их. Обычный выключатель представляет собой два контакта, которыми можно замкнуть или разомкнуть электрическую цепь. Дискретное управление различными устройствами в автоматическом режиме предполагает возможность включать и выключать их без участия человека. Именно для этой цели предназначено электромагнитное реле, и именно поэтому без него не обходится ни одна система автоматического управления.

Электромагнитное реле – устройство, имеющее группу контактов, которые меняют своё состояние на противоположное при подаче управляющего напряжения.

Рис. 1. Электромагнитное реле

Простыми словами, реле – это выключатель, который выключается не вручную человеком, а электрическим способом, с помощью подачи управляющего сигнала. Для того чтобы стало совсем понятно, рассмотрим принцип действия электромагнитного реле.

Принцип действия реле

Реле состоит из катушки, якоря и группы контактов.

1 – проводники контактов реле, 2 – контакты реле, 3 – якорь, 4 – сердечник, 5 – катушка

Принцип действия реле чрезвычайно прост. Если подать на катушку управляющее напряжение, в ней возникнет магнитное поле и притянет якорь, который в свою очередь замкнёт контакты. На рис. 2 изображено реле с одной группой контактов, но в общем случае групп контактов может быть много. При возникновении в катушке магнитного поля, все они меняют своё положение на противоположное. Да, да! Именно на противоположное. Это означает, что изначально они могут быть не только разомкнуты, но и замкнуты.

Нормально замкнутый и нормально разомкнутый контакт

Ещё одни тип контактов – перекидные. Их нельзя назвать ни нормально закрытыми, ни нормально открытыми, поскольку они имеют и тот и другой контакт. При переключении реле, такой контакт размыкает одну цепь и замыкает другую. Это станет понятнее, когда мы посмотрим их графическое обозначение на схеме.

Обозначение

На электрических схемах реле обозначают как несколько отдельных элементов:

Условное деление на разные элементы вводится исключительно для удобства. Это позволяет размещать катушку и контакты в разных частях схемы, чтобы она получилась более компактной и читаемой. При этом все элементы одного реле обозначаются одним и тем же буквенным кодом, т.к. конструктивно – это один элемент.

Также для удобства некоторые элементы реле могут изображаться на схеме и совместно. Например, так может быть обозначена группа нормально открытых контактов:

Примеры

Пример 1. Нарисуем схему, которая реализует следующий алгоритм: если насос включен – горит зелёная лампочка, а если выключен – красная.

Пример 2. Реализуем пример 1 с использованием перекидного контакта реле.

Дисковые затворы за несколько последних десятилетий стали одним из самых востребованных типов трубопроводной арматуры на территории Российской Федерации. Простота конструкции, относительно невысокая стоимость и достойные потребительские характеристики обеспечили данному типу арматуры популярность и признание при эксплуатации на давлениях до 2,5 мПа. Настоящая статья будет посвящена аспектам применения вышеуказанного типа арматуры с пневмоприводами с функцией положения безопасности.

Дисковые затворы востребованы для применения в технологических процессах, в которых для реализации функции безопасности и противоаварийности требуется определенное положение запорного органа арматуры в случае отсутствия управляющего воздействия.

Для затворов поворотных дисковых (далее – ЗПД) безэксентриситетной конструкции характерно такое исполнение корпуса и седла, когда диск поворачивается вокруг своей оси и арматура не имеет механических упоров, ограничивающих его вращение. Фактически диск может совершить оборот вокруг оси на полный оборот в 360 градусов. Применяемый для ЗПД четвертьоборотный привод (ручной, пневматический, электрический) имеет механические упоры, ограничивающие угол поворота диска ЗПД в сегменте 90 градусов.

В четвертьоборотных пневматических приводах одностороннего действия применяется конструкция, переводящая пневмопривод в закрытое или открытое положение с помощью возвратных пружин в случае отсутствия давления воздуха КИП.

В опросных листах для подбора трубопроводной арматуры указывают положения безопасности НО или НЗ. По сути, это положение не 3Эл арматуры, а привода, т. е. технически положение безопасности НО или НЗ определяется (обеспечивается) приводом, а уже как следствие – ЗЭл арматуры.

Если в процессе эксплуатации арматуры с пневмоприводом одностороннего действия выявилась потребность в изменении режима безопасности с НЗ на НО, это можно реализовать с существующей арматурой и пневмоприводом.

Данное решение условно применимо только для безэксентриситетной конструкции затворов. Для затворов с эксцентриситетом квадрант поворота диска и, как следствие, направление вращения априори определяются конструктивно.

Второй способ представляет собой абсолютно правильное техническое решение, реализация которого не накладывает каких-либо ограничений на дальнейшую эксплуатацию узла ТПА с пневмоприводом. Но в данном случае потребуется проведение манипуляций с конструкцией пневмопривода. При наличии навыков и опыта работы с таким типом приводов указанная операция не вызывает затруднения у эксплуатирующего ТПА персонала.

Необходимо разобрать пневмопривод и перевернуть поршни пневмопривода на 180 градусов. Это позволит добиться движения поршней навстречу друг другу и, как следствие, реверсивного направления поворота выходного вала пневмопривода. Результат от такой манипуляции позволит получить конструкцию, в которой при сжатии поршней (движение поршня от воздействия пружин) выходной вал будет вращаться против часовой стрелки и переводить пневмопривод и, следовательно, арматуру в открытое положение. Данное решение представляется более обоснованным в сравнении с альтернативным, т. к. позволяет сохранить базовое направление вращения ЗЭл на закрытие по часовой стрелке (рис. 3, 4).

Как мы видим из представленного материала, изменение положения безопасности арматуры на противоположное легко реализуется в пневмоприводе с помощью реверсирования положения некоторых конструктивных элементов.

Автор материала надеется, что озвученная тематика статьи будет интересна и полезна специалистам, занятым на этапах инсталляции и эксплуатации трубопроводной арматуры с пневмоприводами.

Конструктивно электромагнитный клапан содержит следующие основные элементы:

Корпус и крышка. Выполняются из латуни, полимеров, чугуна, нержавеющих сталей – для условий различных сред и температур.
Детали уплотнения, мембраны. Изготавливаются из специальных видов каучуков и резины, фторопластов.
Подвижные детали, являющиеся элементами сердечника соленоида. Изготавливаются из материалов с магнитными свойствами.
Электрическая катушка, выполняется медным эмальпроводом и герметизирована.

Выбор клапана

Прежде чем приступать к выбору клапана, необходимо выяснить устройство арматуры, принцип ее действия и область применения.

Устройство арматуры

Электромагнитный или соленоидный клапан состоит из следующих элементов:

корпуса запорной арматуры, который может быть изготовлен из латуни, бронзы и иных материалов, не подверженных коррозии;
поршня и штока, изготовленных из материалов, обладающих достаточными для работы устройства магнитными свойствами;
мембраны – чувствительного элемента, подающего сигналы о возникновении аварийной ситуации;

Мембраны могут изготавливаться из различных материалов, что влияет на технические параметры арматуры.

электромагнитной катушки (соленоида), располагаемой в защитном корпусе.

Составляющие элементы соленоидного клапана

Как работает клапан

Принцип работы клапана:

в обычном положении, в зависимости от вида устройства, пружина клапана находится в опушенном/поднятом состоянии;
при подаче электромагнитного сигнала на катушку клапана (220в) пружина поднимается, пропуская излишний поток жидкости, или поднимается для перекрытия потока соответственно;
после снятия напряжения составляющие арматуры приходят в обычное состояние.

Схема действия электромагнитного клапана

Область использования

Для чего нужен соленоидный клапан? Арматура используется:

в системах водоснабжения для смешивания потоков и достижения оптимальной температуры или аварийного перекрытии системы;

Соленоидные клапан на трубах подачи воды в жилое помещение

в системах отопления для снижения потерь при испарении жидкости;
в канализационных сетях, особенно в местах общественного пользования. Арматура также устанавливается для снижения потерь;
в оросительных системах. Монтаж электромагнитного клапана позволяет задавать временные интервалы подачи воды для полива растений;
в моечной технике бытового и промышленного назначения для обеспечения бесперебойной работы слива.

Разновидности клапанов

Произвести классификацию электромагнитных клапанов можно по нескольким признаками:

в зависимости от механизма действия клапаны подразделяются на арматуру:
пилотного действия. Такая арматура дополнена пилотным клапаном, который и осуществляет управление запорным элементом;

Арматура с дополнительным клапаном управления

нормально открытые клапаны – запорный элемент в стандартном положении открытый и не препятствует прохождению рабочей среды;

Открытый электромагнитный клапан в стандартном положении

нормально закрытые клапаны. В отличие от предыдущего вида нормально закрытый клапан не позволяет проходить рабочей среде на определенный участок трубопровода. Открытие арматуры происходит в результате аварийной ситуации или возникновения избыточного давления;

Принцип работы закрытого электромагнитного клапана

по количеству патрубков:
двухходовые – имеют два патрубка. Арматура может использоваться как для перекрытия/открытия потока, так и для смешивания;
трехходовые – три патрубка. Способны выполнять как функцию смешивания, так и функции регулирования и перекрытия.

Электромагнитный клапан с тремя патрубками

При выборе клапана также рекомендуется учитывать технические характеристики, так как несоответствие требований трубопроводной системы и данных клапана может привести к поломкам арматуры и преждевременному износу.

О разных видах клапан, устройстве арматуры и принципе работы подробно рассказано на видео.

Разновидности электромагнитных клапанов

Физически работа электромагнитного клапана состоит в перекрытии проходного отверстия в корпусе клапана мембраной под воздействием перемещения сердечника и связанных с ним деталей при поступлении напряжения на обмотку катушки. Различают два типа клапанов – прямого действия и пилотные. Первые применяются в основном для трубопроводов небольшого расхода. В них перекрытие или открывание отверстия осуществляется непосредственно за счет электромагнитного усилия соленоида, преодолевающего сопротивление возвратной пружины. В клапанах пилотного действия срабатывание происходит за счет энергии потока жидкости в трубопроводе, перенаправляемом при перекрытии или открывании перепускных (пилотных) отверстий после подачи напряжения на соленоид. Такие клапаны применяются в трубопроводах большого расхода и требуют наличия в магистрали некоторого минимального напора (давления), как правило, порядка 0,2 атм.

По логике работы электромагнитные клапаны делятся на нормально открытые, нормально закрытые и переключающиеся – переходящие в другое положение при каждой новой подаче напряжения на катушку. Обмотки катушек рассчитаны на питание различным постоянным или переменным напряжением.

Для трубопроводов небольших диаметров в основном используется резьбовое присоединение клапанов, для больших диаметров используется фланцевое присоединение и приварное.

По характеру функционирования электромагнитные клапаны бывают одноходовыми, двухходовыми, трех- и четырехходовыми. Последние два варианта используются в трубопроводных системах как разделительные и смесительные.

Существуют также специальные взрывозащищенные конструкции для особых условий.

Как установить своими руками электроклапан для воды (12 Вольт, 220В)

не допускается монтаж запорного устройства, оснащенного катушкой, которая способна выполнять функцию рычага;
все работы по установке или демонтажу клапана можно выполнять только после того, как система полностью обесточена;
нужно позаботиться о том, чтобы вес трубопровода не оказывал давления на корпус клапана.

Важно!В процессе монтажа электроклапана для воды (12 Вольт, 220В) своими руками необходимо контролировать направление стрелки на корпусе устройства. Она должна показывать в ту же сторону, куда движется вода по трубопроводу.

Запорные устройства могут использоваться в условиях открытой местности, например, на локальных очистных сооружениях, которые нередко можно встретить на дачных участках. В этом случае электромагнитный прибор нуждается в дополнительной защите. Для этих целей подойдет стандартная ФУМ-лента. Ее также необходимо использовать, если работа осуществляется при низких температурах.

Автополив своими руками: как установить и использовать систему орошения на участке
Выбор составляющих компонентов. Схемы автополива. Дождевание, капельное орошение и внутрипочвенный автоматизированный полив.

При подключении устройства к сети электропитания обязательно нужно применять гибкий кабель. Рекомендуемое сечение жил – 1 мм.

В процессе установки устройства своими руками необходимо контролировать направление стрелки на корпусе электроклапана

Процесс установки соленоидного клапана (220В, 12В): практические советы

Прежде чем перейти к непосредственному монтажу, нужно определить, какой тип подключения будет для этого использоваться.

При резьбовом соединении на выходном и входном патрубках имеется внутренняя или внешняя резьба. Применяя фитинги соответствующего размера и конфигурации, арматуру можно встроить в трубопроводную систему. Этот вариант считается наиболее удобным, если клапан устанавливается своими руками.

При фланцевом соединении используются патрубки, которые на концах имеют фланцы. Эти же элементы должны присутствовать и на трубах. Стягивание деталей осуществляется с помощью болтов. Фланцевое соединение позволяет создать в системе высокую интенсивность потока, а также давление немалой величины. Чаще всего оно встречается на магистралях со средним и высоким показателем давления.

Инструкция с подробным описанием процесса монтажа прилагается к каждой упаковке с клапаном. Если все сделать правильно, устройство будет исправно работать, обеспечивая защиту от протечек. Устанавливая прибор, необходимо оставить немного дополнительного пространства в зоне его монтажа. Это нужно для того, чтобы при необходимости можно было снять и заменить соленоид. Кроме этого, наличие свободного места позволит контролировать работу клапана, используя для этого механизм, обеспечивающий подъем штока вручную.

Каждый электромагнитный клапан комплектуется подробной инструкцией по установке устройства

Желательно установить фильтр на входе в клапан. Он будет задерживать твердые частицы, размер которых превышает 800 мкм. Перед ТРВ следует монтировать только нормально закрытый клапан. Чтобы исключить вероятность гидроудара при открывании запорного устройства, между ним и ТРВ нужно оставить как можно меньше места.

Важно!Монтаж электромагнитных клапанов на воду осуществляется исключительно катушкой вверх.

Не рекомендуется использовать переходники на отрезке до и после клапана. Эти элементы могут сузить диаметр трубопровода, повышая риск возникновения гидроудара. Переходники лучше размещать перед ТРВ. Если установить вертикально в соленоидный клапан трубку Т-образной конфигурации, которая будет выполнять функцию демпфера, можно снизить силу гидроудара, возникающего при закрытии. Кроме этого, наличие такой трубки позволит увеличить срок службы устройства. Демпфер крайне необходим, если трубопровод имеет большую протяженность и малый диаметр.

Применение электромагнитных клапанов для воды

Эксплуатационные особенности клапанов для воды

При условии правильной установки, а также при соблюдении всех требований в процессе эксплуатации электромагнитный клапан способен эффективно служить на протяжении длительного срока, стабилизируя уровень водяного давления внутри трубопровода. Соленоид позволяет продлить срок службы труб за счет равномерного распределения нагрузок.

При правильном монтаже, электромагнитный клапан будет эффективно работать очень длительный срок

Основные признаки и причины сбоев в работе электроклапанов на воде:

Отсутствие электропитания – чаще всего возникает, когда повреждается кабель пульта управления.
Клапан не срабатывает – если выходит из строя пружина, устройство не сможет нормально функционировать и реагировать на изменение напряжения.
Отсутствие характерного щелчка при включении – причиной тому может стать сгоревший соленоид.

Самой частой причиной поломки клапана является засор. Поэтому при возникновении любых нарушений в работе устройства в первую очередь следует проверить отверстие, где могут скапливаться твердые частицы.

Полезный совет!Специалисты рекомендуют регулярно производить проверку состояния внутренних элементов запорного клапана. Делать это можно только после того, как система полностью опорожнена. Если коммуникации нуждаются в сложном ремонте, лучше нанять для выполнения этой работы профессионалов.

Читайте также: