第十二期：電磁閥工作狀態以及運作原理
欄目：公司動態 發布時間：2021-07-13
電磁閥(Solenoid Valve）由電磁線圈跟直通或多通閥組合使用，可分常開常閉兩種，通過AC220V或DC24電源控制開關或切換介質流動方向，是用來控制流體的自動化基礎元件，電磁閥選型首先應該依次遵循安全性，可靠性，適用性，經濟性四大原則。
電磁閥工作狀態以及運作原理
直動式電磁閥原理：通電時，電磁線圈產生電磁力把關閉件從閥座上提起，閥門打開；斷電時，電磁力消失，彈簧把關閉件壓在閥座上，閥門關閉。
分步直動式電磁閥原理：它是一種直動和先導式相結合的原理，當入口與出口沒有壓差時，通電后，電磁力直接把先導小閥和主閥關閉件依次向上提起，閥門打開。當入口與出口達到啟動壓差時，通電后，電磁力先導小閥，主閥下腔壓力上升，上腔壓力下降，從而利用壓差把主閥向上推開；斷電時，先導閥利用彈簧力或介質壓力推動關閉件，向下移動，使閥門關閉。
先導式電磁閥原理：通電時，電磁力把先導孔打開，上腔室壓力迅速下降，在關 閉件周圍形成上低下高的壓差，流體壓力推動關閉件向上移動，閥門打開；斷電時，彈簧力把先導孔關閉，入口壓力通過旁通孔迅速腔室在關閥件周圍形成下低上高的壓差，流體壓力推動關閉件向下移動，關閉閥門。
電磁閥結構原理
1、外漏堵絕，內漏易控，使用安全
內外泄漏是危及安全的要素。其它自控閥通常將閥桿伸出，由電動、氣動、液動執行機構控制閥芯的轉動或移動。這都要解決長期動作閥桿動密封的外泄漏難題；唯有電磁閥是用電磁力作用于密封在電動調節閥隔磁套管內的鐵芯完成，不存在動密封，所以外漏易堵絕。電動閥力矩控制不易，容易產生內漏，甚至拉斷閥桿頭部；電磁閥的結構型式容易控制內泄漏，直至降為零。所以，電磁閥使用特別安全，尤其適用于腐蝕性、有毒或高低溫的介質。
2、系統簡單，便接電腦
電磁閥本身結構簡單，價格也低，比起調節閥等其它種類執行器易于安裝維護。更顯著的是所組成的自控系統簡單得多，價格要低得多。由于電磁閥是開關信號控制，與工控計算機連接十分方便。在當今電腦普及，價格大幅下降的時代，電磁閥的優勢就更加明顯。
3、動作快遞，功率微小，外形輕巧
電磁閥響應時間可以短至幾個毫秒，即使是先導式電磁閥也可以控制在幾十毫秒內。由于自成回路，比之其它自控閥反應更靈敏。設計得當的電磁閥線圈功率消耗很低，屬節能產品；還可做到只需觸發動作，自動保持閥位，平時一點也不耗電。電磁閥外形尺寸小，既節省空間，又輕巧美觀。
4、調節精度受限，適用介質受限
電磁閥通常只有開關兩種狀態，閥芯只能處于兩個極限位置，不能連續調節，所以調節精度還受到一定限制。
電磁閥對介質潔凈度有較高要求，含顆粒狀的介質不能適用，如屬雜質須先濾去。另外，粘稠狀介質不能適用，而且，特定的產品適用的介質粘度范圍相對較窄。
5、型號多樣，用途廣泛
電磁閥雖有先天不足，優點仍十分突出，所以就設計成多種多樣的產品，滿足各種不同的需求，用途極為廣泛。電磁閥技術的進步也都是圍繞著如何克服先天不足，如何更好地發揮固有優勢而展開。
電磁閥選型原理
電磁閥選型首先應該依次遵循安全性，可靠性，適用性，經濟性四大原 則，其次是根據六個方面的現場工況（即管道參數、流體參數、壓力參數、電氣參數、動作方式、特殊要求進行選擇）。
電磁閥選型原理
電磁閥選型首先應該依次遵循安全性，可靠性，適用性，經濟性四大原 則，其次是根據六個方面的現場工況（即管道參數、流體參數、壓力參數、電氣參數、動作方式、特殊要求進行選擇）。
選型依據：
1、根據管道參數選擇電磁閥的：通徑規格（即DN）、接口方式
1）按照現場管道內徑尺寸或流量要求來確定通徑（DN）尺寸；
2）接口方式，一般>DN50要選擇法蘭接口，≤DN50則可根據用戶需要自由選擇。
2、根據流體參數選擇電磁閥的：材質、溫度組
1）腐蝕性流體：宜選用耐腐蝕電磁閥和全不銹鋼；食用超凈流體：宜選用食品級不銹鋼材質電磁閥；
2）高溫流體：要選擇采用耐高溫的電工材料和密封材料制造的電磁閥，而且要選擇活塞式結構類型的；
3）流體狀態：大至有氣態，液態或混合狀態，特別是口徑大于DN25時一定要區分開來；
4）流體粘度：通常在50cSt以下可任意選擇，若超過此值，則要選用高粘度電磁閥。
3、根據壓力參數選擇電磁閥的：原理和結構品種
1）公稱壓力：這個參數與其它通用閥門的含義是一樣的，是根據管道公稱壓力來定；
2）工作壓力：如果工作壓力低則必須選用直動或分步直動式原理；最低工作壓差在0.04Mpa以上時直動式、分步直動式、先導式均可選用。
4、電氣選擇：電壓規格應盡量優先選用AC220V、DC24較為方便。
5、根據持續工作時間長短來選擇：常閉、常開、或可持續通電
1）當電磁閥需要長時間開啟，并且持續的時間多于關閉的時間應選 用常開型；
2）要是開啟的時間短或開和關的時間不多時，則選常閉型；
3）但是有些用于安全保護的工況，如爐、窯火焰監測，則不能選常開的，應選可長期通電型。
6、根據環境要求選擇輔助功能：防爆、止回、手動、防水霧、水淋、潛水。
選型原則
安全性：
1、腐蝕性介質：宜選用塑料王電磁閥和全不銹鋼；對于強腐蝕的介 質必須選用隔離膜片式。中性介質，也宜選用銅合金為閥殼材料的電磁閥，否則，閥殼中常有銹屑脫落，尤其是動作不頻繁的場合。氨用閥則不能采用銅材。
2、爆炸性環境：必須選用相應防爆等級產品，露天安裝或粉塵多場合應選用防水，防塵品種。
3、電磁閥公稱壓力應超過管內最高工作壓力。
適用性：
1、介質特性
1）質氣，液態或混合狀態分別選用不同品種的電磁閥；
2）介質溫度不同規格產品，否則線圈會燒掉，密封件老化，嚴重影響使用壽命；
3）介質粘度，通常在50cSt以下。若超過此值，通徑大于15mm時，用多功能電磁閥；通徑小于15mm時，用高粘度電磁閥。
4）介質清潔度不高時都應在電磁閥前配裝反沖過濾閥，壓力低時，可選用直動膜片式電磁閥；
5）介質若是定向流通，且不允許倒流，需用雙向流通；
6）介質溫度應選在電磁閥允許范圍之內。
2、管道參數
1）根據介質流向要求及管道連接方式選擇閥門通口及型號；
2）根據流量和閥門Kv值選定公稱通徑，也可選同管道內徑；
3）工作壓差：最低工作壓差在0.04Mpa以上是可選用間接先導式；最低工作壓差接近或小于零的必須選用直動式或分步直接式。
3、環境條件
1）環境的最高和最低溫度應選在允許范圍之內；
2）環境中相對濕度高及有水滴雨淋等場合，應選防水電磁閥；
3）環境中經常有振動，顛簸和沖擊等場合應選特殊品種，例如船用電磁閥；
4）在有腐蝕性或爆炸性環境中的使用應優先根據安全性要求選用耐發蝕型；
5）環境空間若受限制，需選用多功能電磁閥，因其省去了旁路及三只手動閥且便于在線維修。
4、電源條件
1）根據供電電源種類，分別選用交流和直流電磁閥。一般來說交流電源取用方便；
2）電壓規格用盡量優先選用AC220V.DC24V；
3）電源電壓波動通常交流選用+%10%.-15%，直流允許±%10左右，如若超差，須采取穩壓措施；
4）應根據電源容量選擇額定電流和消耗功率。須注意交流起動時VA值較高，在容量不足時應優先選用間接導式電磁閥。
5.控制精度
1）普通電磁閥只有開、關兩個位置，在控制精度要求高和參數要求平穩時需選用多位電磁閥；
2）動作時間：指電信號接通或切斷至主閥動作完成時間；
3）泄漏量：樣本上給出的泄漏量數值為常用經濟等級。
可靠性：
1、工作壽命，此項不列入出廠試驗項目，屬于型式試驗項目。為確保質量應選正規廠家的名牌產品。
2、工作制式：分長期工作制，反復短時工作制和短時工作制三種。對于長時間閥門開通只有短時關閉的情況，則宜選用常開電磁閥。
3、工作頻率：動作頻率要求高時，結構應優選直動式電磁閥，電源聽優選交流。
4、動作可靠性
嚴格地來說此項試驗尚未正式列入中國電磁閥專業標準，為確保質量應選正規廠家的名牌產品。有些場合動作次數并不多，但對可靠性要求卻很高，如消防、緊急保護等 ，切不可掉以輕心。特別重要的，還應采取兩只連用雙保險。
經濟性：
它選用的尺度之一，但必須是在安全、適用、可靠的基礎上的經濟。
經濟性不單是產品的售價，更要優先考慮其功能和質量以及安裝維修及其它附件所需用費用。
更重要的是，一只電磁閥在整個自控系統中在整個自控系統中乃至生產線中所占成本微乎其微，如果貪圖小便宜錯選而造成損害群是巨大的。
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