Как устроен электромагнитный клапан для газа? Газовый электромагнитный клапан - составные части и принцип работы Клапан на газовой трубе.

Системы защиты газового оборудования перекрывают поток энергоносителя в случае аварийных ситуаций. Без них эксплуатация газовых установок запрещена. К элементам защиты относятся газовые клапаны электромагнитного типа.

Электромагнитные газовые клапаны

Устройства этого типа относятся к арматуре трубопроводной и применяются в целях распределения потока газа и его отсечки при необходимости. Они получили широкое применение как в индивидуальном газовом оборудовании, так и в промышленном. Управление устройством происходит автоматически под действием напряжения.

Электромагнитные газовые клапаны ставят на входе газопровода перед такими потребителями:

• котлы;
• автомобильное газобаллонное оборудование;
• ввод трубы в многоэтажный дом.

Большинство клапанов для газа имеют закрытую конструкцию, то есть при отсутствии напряжения клапан перекрывает трубу.

Устройство газовых электромагнитных клапанов

Газовые клапаны электромагнитного типа состоят из электрической и механической частей. С помощью электрической происходит управление системой, механическая является исполнительным элементом. Вся схема устройства расположена в корпусе. Основными рабочими компонентами являются так называемое седло и затвор. Седло представляет собой отверстие, сквозь которое проходит поток газа и которое перекрывается затвором. Последний имеет исполнение наподобие тарелки либо поршня. Затвор крепится на стержень, который является частью электромагнитной системы.

Электромагнитная система представляет собой катушку, внутри которой движется сердечник. Он связан со стержнем затвора. Сам электромагнит имеет свой корпус из пластика и расположен снаружи сверху корпуса клапана. Противодействие работе электромагнита создает возвратная пружина.

Электромагнитные газовые клапаны работают по следующему принципу. В исходном состоянии, когда на клеммах электромагнита отсутствует напряжение питания, возвратная пружина удерживает затвор в определенном положении. Это положение часто соответствует перекрытому каналу в клапане. Как только питание появилось, под действием магнитной силы сердечник затвора втягивается, преодолевая силу возвратной пружины, и затвор открывает канал. Некоторые клапаны приводятся в рабочее положение при помощи ручного взвода (открытия) затвора. С помощью силы тока, подаваемого на электромагнит, можно регулировать величину магнитного потока электромагнита. Таким образом управляют работой клапана, приоткрывая его не полностью, тем самым регулируя поток газа.

Типы газовых клапанов

Электромагнитные газовые клапаны бывают различной конфигурации и внутреннего устройства, но все они делятся на:

• Закрытые в нормальном состоянии (НЗ). То есть при отсутствии напряжения газ перекрыт. Это в основном клапаны аварийного типа.
• Открытые в нормальном состоянии (НО). Газ свободно проходит, если на катушке нет напряжения, и перекрывается при подаче сигнала управления.
• Универсального типа. В таких устройствах можно переключать положение затвора, который может быть как открытым, так и закрытым, при отсутствии питания на катушке электромагнита.

По принципу приведения в действие затвора клапан запорный электромагнитный газовый бывает непрямого и прямого способа запирания. В первом случае сердечнику электромагнита помогает давление рабочей среды в случае срабатывания затвора. Во втором затвор перемещает только электромагнитная сила, воздействующая на стержень.

Газовые клапаны могут выполнять не только защитную функцию, но также распределительную. В этом смысле существуют устройства на разное количество ходов:

• Клапаны двухходового типа. Это самые распространенные модели защитных клапанов, имеющие один вход и один выход. Их основная функция - перекрыть канал в любых возможных аварийных ситуациях.
• Клапаны трехходового типа. Распределительные клапаны, предоставляющие возможность направлять поток газа от входа между двумя выходами.
• Клапаны четырехходового типа могут быть встроены в различные сложные системы, где есть необходимость управлять потоками энергоносителя по трем различным каналам.

Кроме приведенных особенностей модификаций газовых клапанов, каждое конкретное устройство может иметь оригинальную конструкцию, отличную от стандарта. Так, некоторые клапаны имеют внутренности, специально изготовленные для работы в агрессивных условиях.

Правила установки

Чтобы правильно установить на газовое оборудование электромагнитный клапан, следует придерживаться следующих требований:

• Клапаны устанавливают на входе линии сразу после газового крана и фильтрующего элемента.
• Стрелка на устройстве указывает направление потока энергоносителя.
• Положение клапана только горизонтально либо вертикально под углом в 90 градусов.

Заключение

Все работы по монтажу и обслуживанию газового оборудования могут выполнять лишь квалифицированные специалисты газовой службы. Это нужно учитывать, иначе неправильное проведение работ может привести к печальным последствиям.

Одним из ключевых элементов, влияющих на работу системы газобаллонного оборудования, является электромагнитный газовый клапан (ЭГК). Разные специалисты называют этот узел системы по-разному, например просто газовый клапан или электромагнитный клапан ГБО. Именно об этом узле газобалонного оборудования и пойдет речь в нашей сегодняшней статье.

Следует первым делом отметить, что неопытные пользователи часто путают электромагнитный газовый клапан ГБО и – запомните, это разные узлы системы, которые выполняют совершенно разные функции и имеют совершенно разное строение!

Электромагнитный клапан ГБО выполняет в системе запорную функцию, т.е. он открывает и перекрывает подачу газа к во время стоянки автомобиля, либо во время работы мотора на бензине. Следует отметить, что без подачи питания (+12v на катушку) клапан ГБО находится в закрытом состоянии и препятствует поступлению газа из магистрали в редуктор.

Устройство клапана ГБО

В зависимости от моделей и фирмы производителя устройство клапана ГБО может изменяться, но зачастую состоит из следующих элементов:

• Сердечник;
• Клапан с пружиной возврата;
• Электрокатушка с обмоткой;
• Прокладки и уплотнители;
• Фильтр грубой очистки. Довольно часто клапан ГБО комплектуется фильтром грубой очистки топлива, но такая комплектация не обязательна.

Установка и принцип работы

Установка

Следует отметить тот факт, что разные установщики систем газобаллонного оборудования устанавливают на автомобиль разное количество электромагнитных газовых клапанов.

1. Наиболее дешевая и распространенная схема – это установка одного ЭГК непосредственно на редукторе-испарителе.
2. Более дорогая схема подразумевает наличие уже двух запаралеленных клапанов ГБО: один устанавливается на редукторе, второй на расходной магистрали мультиклапана или после мультиклапана и перекрывает подачу газа в магистраль.
3. Последний, наиболее надежный и дорогой вариант насчитывает три, запаралеленных между собой, устройства: первый по прежнему находится на редукторе, второй (резервный или страхующий) устанавливается перед редуктором, и третий – на/после мультиклапана, около баллона.

Принцип работы

Принцип работы клапана ГБО заключается в следующем:

• Изначально клапан ГБО находится в закрытом состоянии.
• После того, как автомобиль готов переключиться на газ, ЭБУ (или водитель нажимая кнопку «газ-бензин») подает сигнал (+12 v) на катушку ЭГК, срабатывает магнитная катушка, поднимая запорный клапан (при этом слышен характерный щелчок).
• После открытия электромагнитного клапана ГБО газ поступает в фильтр грубой очистки, а дальше в редуктор-испаритель.

Возможные неисправности и поломки

Как и любой элемент системы, газовый клапан ГБО подвержен поломкам, а поскольку, как мы выяснили выше, этот элемент системы выполняет запорную функцию, без его исправной работы, автомобиль, скорее всего, на газ не переключится. И хотя стоимость этого узла системы не велика, не всегда есть возможность приобрести новый клапан ГБО, поэтому, чтобы отремонтировать поломанный нужно иметь представление о наиболее часто встречающихся поломок этого элемента.

Загрязнение механизма

Электромагнитный клапан ГБО работает в подкапотном пространстве, это значит он подвергается воздействию пыли, грязи, ржавчины, окалинам и прочего мусора, который может попасть во внутрь устройства не давая тем самым открыться клапану. В этом случае поможет разборка и простая чистка устройства от посторонних предметов.

Засорение фильтра

Большинство клапанов, которые устанавливаются перед редуктором имеют фильтр грубой очистки, который хоть и не имеет отношения непосредственно к поломке клапана, но может провоцировать нестабильную работы всей системы ГБО или вовсе не давать возможности переключиться на газ. В этом случае фильтр следует заменить. Делать это рекомендуется не реже чем 2 раза в год или каждый 10 000 км пробега (в зависимости от того, что наступит раньше).

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 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 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.

Газобаллонное оборудование все чаще встречается на автомобилях. Во многом подобная тенденция исходит от того, что горючее в виде газа довольно-таки дешёвое и помогает сэкономить немалые деньги при эксплуатации машины. Газовое оборудование устроено в меру сложно, поэтому разобраться с ним вполне возможно, если задаться такой целью. Она у вас имеется? Тогда обязательно прочтите ряд статей о газовой аппаратуре для автомобилей на нашем ресурсе. В частности, сегодняшняя статья расскажет всем желающим о том, что такое клапан ГБО, как он устроен и работает.

Устройство клапана газовой аппаратуры

Клапан или мультиклапан ГБО (нередко называемый – электромагнитным) – довольно-таки важный элемент в конструкции газового оборудования. Важность данного узла связана с перечнем выполняемых им функций, которые представлены и фильтрацией газовой смеси, и её запиранием в некоторых моментах функционирования машины.

В типовом варианте электромагнитный клапан ГБО состоит из:

• сердечника, оснащённого прокладкой;
• пружины возврата клапана в обратное положение;
• непосредственно клапана, также имеющего прокладку;
• медной катушки;
• источника магнитного поля;
• прокладок и уплотнителей;
• фильтрующего элемента;
• корпуса.

Более детально конструкция газового клапана рассмотрена на представленном ниже изображении. Отметим, что в зависимости от фирмы-производителя узла ГБО его устройство и конструкция могут слегка отличаться от рассмотренных в сегодняшней статье, но незначительно. Так, к примеру, некоторые мультиклапаны дополнительно оснащаются скоростным клапаном, который необходим для организации питания мотора при обрыве основной топливной сети.

В шаблонном варианте газовый клапан располагается перед редуктором-распылителем , зачастую прям в его корпусе. По сути, подобный элемент ГБО является прообразом клапанов бензина, используемых в карбюраторных и инжекторных системах. Конечно, газовое оборудование – в корне иной способ подпитки мотора, но всё-таки некоторые сходства с бензиновыми типами питания найти можно. Например, клапана обеих систем обеспечения являются переключателями режимов работы мотора. То есть, если посредством переключения специального тумблера автомобилист включает газовое оборудование в качестве основного питания мотора, то бензиновая система отключается специальным клапаном, и наоборот.

Функции клапанов ГБО

Электромагнитные клапаны, устанавливаемые на газовое оборудование, получили названием «мультиклапаны» по той причине, что выполняют сразу несколько функций. Если быть точнее, то в функциональный набор большинства узлов такого типа входят:

• Возможность заправки через специальный штуцер. Таким образом, заправочная функция клапана позволяет через него наполнить баллон топливом, если иные способы для достижения данной цели не применимы по каким-либо причинам;
• Напротив, возможность опустошения баллона через специальный штуцер;
• Блокировка заправочных и расходных каналов путём использования клапанного механизма;
• Блокировка чрезмерного наполнения баллона посредством использования специальной отсечки с поплавком;
• Блокировка подачи газа по магистрали в мотор при остановке его работы, что организует «антихлопковую» функцию клапана. Особенно это было актуально для оборудования первых поколений, ибо малейшие проблемы с подачей газа в ДВС сопровождались звуками хлопков, взрывов. Именно мультиклапан – антихлопок, решил эту проблему первым;
• Определение уровня газа в резервуаре, благодаря уникальной магнитной системе индикации его количества;
• Фильтрация газа в его сжиженном состоянии, что происходит из-за наличия в структуре узла фильтрующего элемента;
• Организация дополнительной подпитки мотора горючим.

На сегодняшний день мультиклапана в своём стандартном виде с набором отмеченных выше функций практически не используются, ибо такая система ГБО не является абсолютно безопасной. Несмотря на это, такой гигант в сфере универсальных газоклапанов как Ловато до сих пор по чуть-чуть выпускает их на продажу.

Неисправности клапана: диагностика и ремонт

Появление некоторых проблем с функционированием ГБО может свидетельствовать именно о выходе из строя его клапана. Зачастую поломки узла заключаются в следующем:

• Скопление в их корпусе сторонних фракций (пыль, мусор и т.п.);
• Выработка внутренних элементов детали;
• Отсутствие подачи на клапан электроэнергии;
• «Забитость» фильтра;
• Производственный брак.

Проверить газовый клапан любого ГБО можно двумя способами:

1. Замером показателей тока на его выходах;
2. Анализом его работы. Исправный клапан всегда щёлкает при повороте ключа в замке зажигания или запуске мотора.

Ремонт неисправного узла осуществляется либо посредством его полной замены, либо отдельных элементов узла. К счастью, для большинства мультиклапанов до сих пор продаются специальные ремкомплекты. Разборка и сборка узла проводится очень просто на интуитивном уровне. Главное – делать всё аккуратно, дабы собственноручно ничего не повредить.

Как видите, даже самый маленький элемент ГБО может играть важнейшую роль в функционировании всей системы. Надеемся, представленный выше материал был для вас полезен и дал ответы на интересующие вопросы. Удачи на дорогах!

Если у вас возникли вопросы - оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них