Как устроен электроклапан

Опубликовано: 18.02.2014 Автор: Александр

Настало время разобраться с таким устройством, как электроклапан. Такие устройства имеются, наверное, практически в каждой квартире – в стиральных машинах. Но кроме стиралок клапаны могут и применяются в системах водоснабжения, например, для аварийного отключения воды, либо в системах автоматизации для управления водой. Так Как же устроен и работает электроклапан?

Конечно, конструкции бывают разные, но вот рассмотрим такой вот:

valve1

Купил я его на eBay, но видел и у нас в магазинах. Это нормально-закрытый  электроклапан с катушкой на 220В, т.е. сейчас он воду не пропускает. Если подать напряжение на катушку, то вода сможет пройти. Для начала разберем клапан, а потом уже поясню как работает это чудо-техники.

Под колпачком находится электромагнит

valve3valve2

Видим на понятном китайском языке, что катушка на 220В переменного тока. С другой стороны имеется стрелка – направление движения жидкости – и заглушка входного фильтра:

valve4

Начнем с того, что открутим подводную трубу с входным фильтром:

filter2filter1

Фильтр – это пластиковая вставка с мелкими дырочками, хотя такая “сеточка” будет большим сопротивлением для жидкости, так что это минус конструкции.

На выходе стоит обратный клапан, который препятствует обратному движению жидкости.

ovalve ovalve2

Теперь открутим электромагнит. Увидим следующее:

body1 body2Вставка в катушку вытаскивается и там находится якорь с резинкой на конце.

body3 body4

В корпусе установлена мембрана из резины и специальными вставками и отверстиями. Отверстие там где пружинка и в центре.

body5 body6

Остался только корпус, разбирать больше нечего. Вот что из себя представляет сам корпус:

body7 body8

Имеем на столе :)

common

Теперь знаем что у него внутри. Нужно только разобраться как оно работает. Для пояснения принципа действия нарисовал такую вот схемку:

электроклапан

Обозначения: 1 – входной канал жидкости; 2 – мембрана; 3 – отверстие в мембране (там, где пружинка); 4 – камера с обратной стороны; 5 – якорь; 6 – пружина якоря; 7 – резинка на якоре; 8 – центральное отверстие в мембране; 9 – выходной канал для жидкости.

В нормальном состоянии, когда электромагнит выключен, якорь 5 приживается пружиной 6 к мембране, и резиновый наконечник 7 перекрывает центральное отверстие 8. Жидкость же подается во входной канал 1 под давлением р1, и через отверстие 3 попадает в камеру 4. В камере создается такое же давление, т.е. р1. Поэтому на мембрану действует жидкость сверху и снизу с одинаковым давлением, но площадь действия силы на мембрану 3 разная – сверху она больше, а, значит, и сила больше. Мембрана прижимается давлением жидкости. Сразу хочу заметить, что клапан будет работать только когда давление на выходе будет меньше, чем на входе, потому там и стоит обратный клапан.

Что происходит, когда подается напряжение на электромагнит? Якорь 5 втягивается и открывается центральное отверстие 8, жидкость перетекает в канал 9, давление выравнивается сверху и снизу от мембраны и под действием потока она отходит вверх, тем самым давая возможность жидкости течь напрямую из канала 1 в канал 9, т.е. на выход.

Когда электромагнит отключают, под действием пружины якорь прижимается к мембране и перекрывает центральное отверстие. Давление в канале 9 падает и мембрана прижимается книзу, перекрывая ток жидкости.

Такой вот принцип работы подобных клапанов. Как вы можете заметить, тут имеются несколько уязвимых место. Первое, я уже писал – это мелкий фильтр. Второе, это если вдруг забьются эти мелкие отверстия в мембране, то клапан перестанет нормально функционировать. Хотя там есть пружинка, но думаю она сильно не поможет. Третье, в силу конструкции, проходы для жидкости очень маленькие, т.е. если подводится полдюйма, то условный проход в клапане намного меньше будет. В общем, все эти недостатки скажутся в виде большой потери давления в месте установки клапана. Ну и я так и не смог понять с какого материала выполнен якорь нержавеющая сталь или обычная с никелированием. Когда заржавеет, увидим :)

 

В рубриках: Как в технике
Метки: ,
Поделиться записью: