Современное газовое оборудование в системах теплоснабжения предусматривает использование широкого набора трубопроводной арматуры. Это средства регуляции, защиты и контроля, обеспечивающие стабильную и безопасную работу целевого агрегата. Так, запорную арматуру нового поколения представляет электромагнитный газовый клапан, предназначенный для распределения и регуляции подачи рабочей смеси.
Конструкция приспособления
Электромагнитные клапаны также называют соленоидными, поскольку их основу формирует соленоид в виде катушки. Он заключен в металлический корпус, дополненный крышкой и выходными отверстиями. Кроме этого, рабочую структуру составляют поршни, пружинный блок и шток с плунжером, которые непосредственно управляют газовым электромагнитным клапаном. Устройство катушки может отличаться в зависимости от типа среды и ее давления, но чаще всего она представляет собой обмотку с высококачественным эмалевым проводом в пылезащитном корпусе. Жилы изготавливаются из электротехнической меди.
В зависимости от типа оборудования могут применяться разные конфигурации соединительной системы. Для газовых колонок обычно применяют фланцевый или резьбовой способ сопряжения с трубопроводом. Сетевое же подключение в случае с бытовыми контурами осуществляется через штекер на 220 В. В дальнейшем электромагнитный газовый клапан может дополняться вспомогательной фурнитурой и контрольно-измерительными устройствами.
Эксплуатационные свойства материалов
Поскольку клапанная арматура изначально ориентируется на особые условия применения, для основы конструкции используют специальные пластики. Например, полимер EPDM обеспечивает устройству стойкость к химическим воздействиям, старению и перепадам давления. С такой конструкцией клапан можно использовать в температурных режимах от -40 до 140 °С, но в бензиновых и углеводородных средах его задействовать не рекомендуется. Еще одна современная вариация полимерного сплава – PTFE. Это политетрафторэтилен, способный выдерживать кислотные смеси высокой концентрации. В данном случае допускается контакт с агрессивными газовыми средами и эксплуатация в температурном диапазоне от -50 до 200 °С. Не рекомендуется применять полимер PTFE в условиях риска контактов с хлористым трифторидом и щелочными металлами. При этом защитные качества не всегда выступают основным требованием к электромагнитному клапану. Запорная газовая арматура для тех же бытовых сетей снабжения вполне может изготавливаться из недорогих эластичных полимеров наподобие бутадиен-нитрила с каучуковой основой. Этот материал хорошо справляется с обслуживанием бутановых и пропановых смесей, но в то же время боится сильных окислителей и ультрафиолета.
Принцип работы соленоидного клапана
На состояние клапана влияет электромагнитная катушка, импульсы которой приводят запорные элементы в действие. Статичная позиция клапана характеризуется его закрытостью. В таком положении запирающая мембрана или поршневой элемент герметично прижимается к выходному контуру, не допуская прохождения рабочей смеси. Силу прижима обеспечивает пружинный блок и непосредственное давление от газовой смеси со стороны прохода. На магистральном патрубке электромагнитный газовый клапан дополнительно запирается плунжером, пока не изменится напряжение в катушке. В момент воздействия магнитного поля в соленоиде начинает открываться центральный канал, где находится подпружиненный плунжер. По мере изменения в балансе давления с разных сторон клапана меняет свое состояние и поршневая группа с мембраной. В таком положении арматура находится до момента, пока не понизится напряжение на катушке.
Особенности нормально открытого клапана
Выше был описан принцип работы наиболее распространенной статично закрытой конструкции. В случае с нормально открытым клапаном регуляция осуществляется иначе. В обычном положении запорные элементы обеспечивают свободный проход для газовых смесей, а подача напряжения, соответственно, приводит к закрытию. Причем удержание длительного закрытого состояния в целях безопасности возможно только при долговременной и стабильной поддержке заданного напряжения. Еще более функциональный электромагнитный клапан для газового котла действует не напрямую, а с выдержкой технологической паузы. За небольшой промежуток времени система оценивает, соблюдаются ли другие условия обеспечения безопасности в контуре подачи смеси. Напряжение в катушке как таковое не инициирует закрытие клапана. Но если выполняются косвенные условия, тогда он срабатывает автоматически. Решающим фактором, в частности, может быть определенная величина напряжения, та же стабильность или заданная амплитуда перепадов давления.
Разновидности устройства
Клапанные регуляторы для газовых колонок различают по количеству выходных каналов. Обычно используют двух-, трех- и четырехходовые модели. Базовая двухходовая версия имеет канал входа и выхода, а в процессе эксплуатации, соответственно, служит для подачи и перекрытия соединительного узла. По мере усложнения конструкции увеличивается количество входных отверстий. Трехходовый газовый электромагнитный клапан, в частности, обеспечивает не только пропускную способность, но и перенаправление рабочей среды в тот или иной контур. Устройства с четырьмя каналами и вовсе действуют по принципу коллектора, осуществляя распределение газа по разным линиям снабжения.
Заключение
В выборе подходящей запорной арматуры важно учитывать множество технико-эксплуатационных параметров. Как минимум опираться следует на конструкционные и электротехнические характеристики, которые позволят корректно интегрировать устройство в целевой канал. Что касается защитных качеств, то желательно отдавать предпочтение электромагнитным клапанам для газовой колонки с классом изоляции IP65. Такие изделия отличаются пыле-, влаго- и ударостойкостью, что обеспечивает долгий срок службы. В отношении конфигурации подключения и принципа действия выбор должен делаться исходя из характера эксплуатации колонки, объемов подачи газа и других нюансов работы оборудования.
