Электрические клапаны: основные типы и принцип их работы в повседневных системах 

Часто скрытые от глаз, но необходимые для бесперебойной работы многих современных систем, электрические клапаны являются автоматизированными регуляторами наших водопроводных, отопительных и промышленных систем. Проще говоря, электрический клапан использует электрический привод для управления клапаном, автоматизируя его открытие и закрытие. Эта комбинация образует целое устройство: верхняя часть — это электрический привод («мозг» и «мышца»), а нижняя часть — это корпус клапана («затвор»).

Их способность точно управляться электрическими сигналами делает их незаменимыми для автоматизации, дистанционного управления и точной регулировки во всем, от отопления вашего дома до крупномасштабного производства.

Два основных типа: поворотный и линейный привод
Электрические клапаны в основном классифицируются по механизму работы, который определяет их наилучшее применение.

1. Поворотные электрические клапаны (четвертьоборотные)
Эти клапаны сочетают в себе четвертьоборотный электрический привод с поворотным клапаном (например, шаровым или дроссельным). Привод вращает внутренний компонент клапана (например, шар или диск) на 90 градусов, чтобы начать или остановить поток.

Принцип работы: Двигатель в приводе преобразует электрическую энергию в вращающий момент. Этот момент вращает вал клапана. В шаровом клапане это вращает шар с отверстием; когда отверстие совпадает с трубой, течет жидкость. При повороте на 90 градусов твердая сторона шара перекрывает поток.

Области применения: Идеально подходят для управления включением/выключением или базовой модуляции в водопроводных линиях, системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, а также газопроводах. Они известны своей быстротой работы, герметичностью и надежностью.

2. Линейные электрические клапаны (линейный ход)
Эти клапаны сочетают в себе линейный электрический привод с клапаном, предназначенным для движения вверх и вниз (например, задвижкой или вентилем). Двигатель привода вращает шток, который толкает или тянет затвор или заслонку клапана для модуляции потока.

Принцип работы: Привод преобразует вращательное движение от двигателя в линейное, как правило, с помощью винтового механизма. Это обеспечивает точное позиционирование затвора клапана, позволяя осуществлять точную настройку расхода, а не простое открытие/закрытие.

Области применения: Отлично подходит для точного регулирования и управления потоком, где требуется точная регулировка. Они используются в сложных системах ОВК (например, в системах управления фанкойлами), системах управления промышленными процессами и паровых системах.

Основные характеристики и преимущества
Почему стоит выбрать электрический клапан вместо ручного? Их определяющие особенности объясняют широкое распространение:

Двойная функциональность: Они превосходно справляются как с простым включением/выключением, так и с точной пропорциональной регулировкой расхода.

Высокая совместимость: Способны работать с широким спектром сред, включая жидкости с высокой вязкостью.

Надежная работа: Разработаны для устойчивости к высоким температурам, износу и ударам, что обеспечивает долговечность.

Встроенное ручное управление: Большинство клапанов оснащены маховиком или рычагом для ручного управления во время отключения электроэнергии или технического обслуживания.

Интеграция и управление: Они легко подключаются к системам управления зданиями (BMS), программируемым логическим контроллерам (PLC) или интеллектуальным термостатам для автоматизированного централизованного управления.

Способы работы: Как они управляются
Электрические клапаны взаимодействуют с системами управления двумя основными способами:

Способ включения/выключения: Клапан полностью открывается или полностью закрывается. Это цифровое действие, используемое для запуска/остановки потока.

Способ модуляции/регулирования: Клапан может быть установлен в любом положении между открытым и закрытым на основе аналогового входного сигнала (например, 0-10 В или 4-20 мА). Это позволяет точно контролировать такие параметры, как температура, давление или расход.

Практическое руководство по выбору
Выбор правильного электрического клапана обеспечивает эффективность и долговечность. Вот основные технические аспекты:

Крутящий момент/тяга: Это наиболее важный фактор. Выходной крутящий момент электрического привода должен в 1,2–1,5 раза превышать максимальный крутящий момент, требуемый клапаном, чтобы обеспечить его надежную работу в любых условиях, включая возможное заедание.

Подбор типа клапана: Четко определите, требуется ли для вашего применения поворотный (четвертьоборотный) или линейный клапан, исходя из требуемой функции (в основном, включение/выключение или точное регулирование).