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電磁閥的主要特點及其技術發展趨勢分

 

  電磁閥作為自動化儀表的一種執行器,近年來用量急劇上升。本文分析了電磁閥的主要特點,并側重應用的角度對國內成熟技術的發展動態作簡要綜述,分別在精簡化、智能化、通用化、專用化方向作了考察,并略對影響電磁閥技術發展的社會因素作點探討。


  一、電磁閥的主要特點


 ?。?)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。


 ?。?)系統簡單,便接電腦,價格低謙。電磁閥本身結構簡單,價格也低,比起調節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。


 ?。?)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。


 ?。?)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,(力圖突破的新構思不少,但還都處于試驗試用階段)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。


 ?。?)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。

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  二、電磁閥技術的發展簡介更多電磁閥技術


  精簡化方向的發展至精必至簡,唯有簡單的才能長久流傳。這也是科學家和工程師的永久追求。


 ?。?)簡化控制回路以往的執行器大量采用氣動和電動的控制回路,這增加了系統的復雜性,而先導型電磁閥則在閥內形成利用工作介質自身的控制回路,結構甚為簡單。過去國內外電磁閥多項技術參數還受限制,現在國內電磁閥通徑已擴展至30Omm;介質溫度低至--200℃,高至450℃;工作壓力從真空到25MPa。動作時間從十幾秒到幾毫秒。這些技術的新發展已完全可以取代原有體積龐大價格昂貴的兩位控制的快速切斷閥和氣動開關閥,電動開關閥,也能部分取代連續調節的氣動、電動調節閥。(怎樣才能更好地滿足調節精度要求,下文還要述及)。國外的紡織、輕工、城建等行業已大量改用電磁閥,而冶金、化工等行業則率先在輔助系統中使用越來越多的電磁閥。國內自控專業技術人員已越來越多地關注電磁閥了。


 ?。?)簡化管路系統自動控制閥工作時在管路上還須配用一些輔助閥門和管件。例如圖1所示的隔離旁路是典型的安裝方法,須配三個手動閥,其中手動閥1是旁路閥,手動備用。而手動閥2和3是隔離閥,保證自動控制閥5的在線維修。當然還得配兩只三通4和活接頭6。這種管路系統所占空間大,安裝又費時,還容易泄漏。ZDF系列多功能電磁閥巧妙地省去了這些外加的附件仍具有隔離旁路的功能,因而榮獲日內瓦國際新技術金質獎。自動控制閥的前面需加裝過濾器。多個自控閥聯合使用還常需安裝單向閥以防管道之間的干擾?,F在,單向電磁閥、組合電磁閥和帶過濾的電磁閥都已在簡化管路方面發揮了作用。


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  電磁閥的四大性能


  一、電磁閥的安全性:

  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。例CD-F、Z3CF。中性介質,也宜選用鋼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。


  二、電磁閥的適用性:


  1、介質特性

  質氣,液態或混合狀態分別選用不同品種的電磁閥,例ZQDF用于空氣,ZQDF—Y用于液體,ZQDF—2(或-3)用于蒸汽,否則易引起誤動作。ZDF系列多功能電磁閥則可通通于氣、液體。最好訂時告明介質狀態,安裝用戶就不必再調式。

  質溫度不同規格產品,否則線圈會燒掉,密封件老化,嚴重影響壽命命。

  介質粘度,通常在50cSt以下。若超過此值,通徑大于15mm用ZDF系列多功能電磁閥作特殊訂貨。通徑小于15mm訂高粘度電磁閥。

  介質清潔度不高時都應在電磁閥前配裝反沖過濾閥,壓力低時尚可選用直動膜片式電磁閥作例如CD—P。

  介質若是定向流通,且不允許倒流ZDF—N和ZQDF—N單需用雙向流通,請作特殊要求提出。

  介質溫度應選在電磁閥允許范圍之內。


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  2、管道參數


  根據介質流向要求及管道連接方式選擇閥門通口及型號。例如,用于一條管道向兩條管道切換的,小通徑的選CA5和Z3F,中等或大通徑請選ZDF—Z1/2。又如控制兩條管道匯流的,請選ZDF—Z2/1等。

  根據流量和閥門Kv值選定公稱通徑,也可選同管道內徑。請注意有的廠家未標有Kv值,往往閥孔尺寸小于接口管徑,切不可貪圖價低而誤事。

  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

  環境的最高和最低溫度應選在允許范圍之內,如有超差需作特殊訂貨提出。

  環境中相對濕度高及有水滴雨淋等場合,應選防水電磁閥

  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。

  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

  環境空間若受限制,請選用多功能電磁閥,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

  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。

  電壓規格用盡量優先選用AC220V、DC24V。

  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,須采取穩壓措施或提出特殊訂貨要求。

  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

  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請選用多位電磁閥;Z3CF三位常開電磁閥,具有微啟,全開和關閉三種流量;ZDF—Z1/1組合多功能電磁閥具有全開、大開、小開、全開四種流量。

  動作時間:指電信號接通或切斷至主閥動作完成時間,只有本公司專利產品多功能電磁閥可對開啟和關閉時間分別調節,不僅可滿足控制精度要求,還可防止水錘破壞。


  






電磁閥的主要特點及其技術發展趨勢分
電磁閥的主要特點及其技術發展趨勢分
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