电磁阀选型基础及其结构原理
一、适用性
管道中的流体必须与所选电磁阀型号指定的介质兼容。
流体温度必须低于所选电磁阀的额定温度。
允许的流体粘度一般在20cSt以下;应指定超过 20 cSt 的粘度。
关于操作压差:当管道最大压差小于0.04MPa时,采用直动式或半直动式阀门;当最小工作压差超过 0.04 MPa 时,应使用先导式(压差式)阀门。最大工作压差必须低于阀门的最大额定压力。由于电磁阀通常沿一个方向操作,因此请检查潜在的背压;如有必要,安装止回阀。
如果流体清洁度较差,请在电磁阀上游安装过滤器,因为这些阀门通常需要清洁的介质。
注意流量孔口尺寸和管道连接尺寸。电磁阀通常仅提供两位(开/关)控制。有条件时设置旁通管路,以便于维护。如果发生水锤,请指定可调节打开/关闭时间的阀门。
考虑环境温度对电磁阀的影响。
根据输出容量选择电源电流和功耗;电源电压一般允许±10%的波动,但注意交流启动时VA值较高。
二.可靠性
电磁阀有常闭 (NC) 和常开 (NO) 类型。一般选用常闭型(通电时打开,失电时关闭);但对于需要长时间打开、短时间关闭的场合,应选择常开型。
使用寿命测试通常是制造商型式测试的一部分;严格来说,我国没有专门的电磁阀国家标准,所以要慎重选择生产厂家。
对于需要短驱动时间和高操作频率的应用,通常选择直动式阀门;对于大口径应用,请选择“快动”系列阀门。
三.安全
标准电磁阀不防水;如果使用条件需要,请选择防水型号(工厂可提供定制版本)。
电磁阀的额定公称压力必须超过管道内的最高压力;否则,可能会缩短使用寿命或出现其他意外问题。
对于腐蚀性液体,选择全不锈钢型号;对于高腐蚀性流体,建议使用 PTFE (SLF) 电磁阀。
在爆炸性环境中,必须使用合适的防爆产品。
四.成本效益
虽然许多电磁阀可以互换,但只要满足上述三个标准,就应选择最具成本效益的产品。
电磁阀的结构原理
一、直动式电磁阀
它们有两种类型:常闭和常开。常闭型在断电时保持关闭状态。当线圈通电时,电磁力使活动铁芯克服弹簧拉力与固定铁芯啮合,直接打开阀门,使介质流通。当线圈断电时,电磁力消失,动铁芯在弹簧拉力的作用下回到原来的位置,直接关闭阀口,停止流动。该型结构简单,工作可靠,在零压差和微真空条件下能正常工作。常开型的工作方式正好相反。例如流量孔口小于 φ6 mm 的电磁阀。
二.步进式直动式电磁阀
该阀集成了一次和二次开启机构,利用电磁力和压差来分段打开主阀口。当线圈通电时,电磁力将可动铁芯拉向固定铁芯,打开先导阀口(位于主阀芯上)。由于动铁芯与主阀芯相连,主阀上腔压力通过先导口泄压。然后压差和电磁力的共同作用将主阀芯抬起,打开主阀以允许介质流动。当线圈断电时,电磁力消失;活动铁芯在重力和弹簧力的共同作用下关闭先导阀口。因此,介质通过平衡孔进入主阀芯的上腔,从而提高该腔内的压力。在弹簧和增加的压力的驱动下,主阀关闭,停止介质的流动。结构设计精良,即使在零压差下也能可靠运行。
三.间接先导式电磁阀
该系列电磁阀由先导阀和主阀阀芯联动形成流路。常闭型在断电时保持关闭状态。当线圈通电时,产生的磁力将可动铁芯拉向固定铁芯,打开先导阀端口并允许介质流向出口。这将主阀阀芯上室的压力降低到低于入口侧的压力;由此产生的压差克服弹簧阻力,导致阀芯向上移动并打开主阀口,从而允许介质流动。当线圈断电时,磁力消失,动铁芯在弹簧力的作用下返回到原来的位置,关闭先导口。介质再经平衡孔流入,主阀阀芯上腔压力升高;阀芯在弹簧力的作用下向下移动,关闭主阀口。常开型的工作原理正好相反。