Вакуумный клапан - электромагнитный, обратный, предохранительный - описание, назначение и применение, разновидности

Для поддержания и регулирования состояния воздушной среды при выполнении различных технологических задач применяется вакуумный клапан. Он предназначен для полного перекрытия прохода или частичного, тем самым регулируя степень разрежения. Наличие в лабораторном или промышленном оборудовании, где используется вакуум в рабочей зоне, таких устройств позволяет выполнять более сложные задачи и достигать более высокого качества, потому как не всегда требуется глубокое разрежение. Часто процессы должны протекать в условиях низкого близкого к вакууму давления.

Содержание:

1. Виды вакуумных клапанов
2. Применение вакуумных клапанов
3. Электромагнитный вакуумный клапан
4. Вакуумный обратный клапан
5. Предохранительный вакуумный клапан

Виды вакуумных клапанов

Виды вакуумных клапанов

Вакуумный клапан является одним из видов запорной арматуры, которая применяется в воздушных системах в качестве средства полной или частичной блокировки канала. В зависимости от способа управления затвором, они производятся нескольких типов:

1. С воздушным управлением, то есть, имеется дополнительный пневмоцилиндр, в котором находится шток с мембраной. При подаче в него воздуха происходит линейно-поступательное движение, соответственно, закрытие или открытие основного канала;
2. Соленоидные или электромагнитные вакуумные клапаны. Это самая распространенная категория устройств из числа запорной арматуры, потому что с их помощью можно автоматизировать процесс управления воздушной системой. Производятся компаниями на различное управляющее напряжение постоянного или переменного тока;
3. С ручным управлением. Предназначены для жёсткого управления средой.

Способ управления затвором является не единственным классификационным признаком. Те же электромагнитные вакуумные клапаны бывают:

1. Обратными, то есть он устанавливается в системе с целью недопущения движения среды в одном из направлений под действием вакуума с одной и избыточного давления с другой стороны. Наличие такого устройства исключит вероятность повышения давления при отключённом вакуумном насосе;
2. Предохранительный вакуумный клапан — это вид арматуры, который монтируется с той целью, чтобы защитить оборудование от аварии в случае резкого снижения или увеличения давления в замкнутой среде. Он автоматически при достижении определенного порога откроется, чтобы уровнять его.

Применение вакуумных клапанов

Область применения вакуумных клапанов достаточно велика, но назначение их практически идентичное. Они необходимы для балансировки среды или изменения ее до определенного порогового значения. Например, устройства марки VARIVENT тип V предназначены для сброса давления при достижении -2,5 мбар.

Применение вакуумных клапанов

Область применения всех вакуумных клапанов можно разделить на несколько категорий:

1. В автомобилях для стабилизации работы вакуумного усилителя тормозов, на нем установлен обратный клапан. Устройство служит защитой на случай, если давление внутри начнет расти;
2. В системах вентиляции канализации в качестве аэратора для подачи воздуха, заменяют вентиляционные стояки. Исключают засорение трубопровода;
3. Нередко обратный клапан применяют в турбинах, которые автоматически открываются для стабилизации давления до и после импеллера. Или же срабатывают при достижении давления определенного значения.

Электромагнитный вакуумный клапан

Электромагнитный вакуумный клапан

В общем понимании электромагнитный вакуумный клапан представляет собой небольшое изделие, которое состоит из следующих компонентов:

1. Корпус, который может быть изготовлен из разнообразных материалов. Все зависит от сферы применения конкретного изделия. В продаже имеются пластиковые, латунные, из чугуна, нержавеющей стали. Если в качестве рабочей среды выступают неагрессивные газообразные и парообразные вещества, то можно использовать и чугун. В остальных случаях предпочтительнее латунь или нержавейка. Отлично себя зарекомендовал при работе с разными веществами пластик;
2. Крышка: производится из тех же материалов;
3. Шток, как правило, изготовленный из нержавеющей стали, так как находится в непосредственном контакте со средой;
4. Катушка, или соленоид, который, как правило, располагается в отдельном герметично закрытом корпусе. К нему подходят провода управления;
5. Мембрана: является основным рабочим элементом, которым осуществляется перекрытие или открытие протока для воздуха;
6. Плунжер: располагается на обратной стороне штока по отношению к мембране. Он перемещается внутри магнита и является именно тем куском металла, который втягивается при подаче тока в катушку. При подаче напряжения плунжер втянут, клапан открыт, при снятии − закрывается.

Конструкция представляет собой корпус или вакуумный резервуар электромагнитного клапана, внутри которого имеются два канала и ложе для мембраны по центру, которая закрывается крышкой сверху. В зависимости от первоначального состояния электромагнитные клапаны могут быть нормально открытые и нормально закрытые.

В зависимости от количества отводов вакуумный клапан может быть двух-, трёх- и четырехходовым. Первая разновидность является чаще всего запорной, вторая и третья − переключающими.

Самыми сложными из перечисленных являются именно трехходовые. Их особенность заключается в том, что они не только способны переключать канал с одного входа на другой, но также могут смешивать среды или дозировано подавать газ. Например, такие устройства используются в автогенных резаках.

Вакуумный обратный клапан

Обратный вакуумный клапан представляет собой небольшое изделие, внутри которого имеется затворная пластина или мембрана. Она подпружинена воздействием определенной величины. Также имеется регулировочная арматура, с помощью которой можно устанавливать любой требуемый порог срабатывания устройства при возникновении критической разности давления на входе и выходе. Использование электромагнитных в купе с датчиком давления и прочими элементами обеспечит наибольшую гибкость и точность работы технологического оборудования.

Вакуумный обратный клапан

Автомобилисты знакомы с угловым вакуумным клапаном, который устанавливается на усилителе тормозов. Он предназначен для предотвращения снижения давления в камере устройства, тем самым обеспечивая стабильное торможение при любых условиях. Также обратный клапан может использоваться в промышленном производственном оборудовании. В частности, в пивоварении для защиты ёмкостей от превышения давления.

Предохранительный вакуумный клапан

Предохранительный вакуумный клапан

Многие резервуары, внутри которых создаётся вакуум для решения тех или других технологических задач, оснащаются предохранительными вакуумными клапанами. Это защитная арматура, которая предназначена для экстренной вентиляции ёмкостей в случае аварии или проведения плановых мероприятий. Его наличие в системе обеспечивает следующие функции:

1. Предохраняет ёмкость от повышения давления;
2. Исключает потери продукта;
3. Используется в качестве средства вентиляции.

Конструкция таких устройств достаточно простая. Имеется корпус из латуни или чугуна, внутри которого находятся 2 тарелки, расположенные в седлах и оснащённые штоками. Когда давление в системе начинает расти и достигает превышение на 10%, устройство начинает открываться, тем самым уравнивания состояние сред.

Известным производителем подобного типа клапанов является компания Protego серия VD/SV. Главным преимуществом продукции этого бренда является повышенная надёжность и простой принцип действия предохранительного вакуумного клапана. Изделия этой марки характеризуются высокой эффективностью, то есть они не откроются ни на миллиметр, пока не будет достигнуто полное давление срабатывания, после чего откроются мгновенно до полного хода тарелки. Этого удалось добиться благодаря использованию высокосортной стали для производства седла и применения изолирующей воздушной прокладки. Предохранительные вакуумные клапаны имеют широкое назначение, что обеспечивается большим пределом срабатывания: от -2 до +60 мбар.

Чтобы понять, как работают вакуумные клапаны, достаточно взглянуть на их конструкцию. Если они не имеют электромагниты, то конструкция предельно проста и состоит только из корпуса, внутри которого находится один или два мембранных или тарельчатых затворов. В таких устройствах эффективность работы зависит от качества исполнения всех его деталей. Электромагнитные являются более стабильными и надёжными в этом плане изделиями.

Кроме Protego, также производством этих клапанов занимается компания Рекстон. Она выпускает широкую линейку обратных клапанов для вакуумных усилителей авто. Также в ассортименте имеется промышленное оборудование.

Ещё одной маркой, выпускающей подобные клапаны, является VAT. Она производит не только электрические, но и клапаны с ручным приводом и температурной зависимостью срабатывания. Все виды устройств способны работать при давлении от 0,00000001 мбар. Особенность запорной арматуры от этого производителя заключается в применении особого флуороэластомерного уплотнителя Viton. Ручные устройства можно применять для жёсткого управления потоком газа при сварке или в пневматическом оборудовании. Также в ассортименте присутствуют пружинные, угловые и проходные клапаны проходного типа, отсечные предохранительные и с сильфоным уплотнением штока.