Соленоидный клапан AirTAC 2KSX05010B-G для промышленных систем автоматизации

AirTAC 2KSX05010B-G — двухлинейный двухпозиционный электромагнитный клапан прямого действия с нормально открытым проходом. Устройство предназначено для включения и прекращения потока рабочей среды по электрическому сигналу. Его применяют в трубопроводных контурах, где при отсутствии питания канал должен оставаться открытым. Клапан выполняет дискретное управление: пропускает среду либо перекрывает проход. Он не поддерживает заданное давление и не обеспечивает пропорциональное регулирование расхода. Прямое действие означает, что электромагнитный механизм непосредственно перемещает запорный элемент, без отдельной пилотной ступени.

Технические характеристики

Основная задача клапана — дистанционное переключение состояния трубопроводной линии. При его применении необходимо учитывать одновременно размер присоединений, пропускную способность и допустимую разность давлений. Эти параметры характеризуют разные свойства устройства и не заменяют друг друга. Для исполнения 2KSX050-10 установлены следующие основные показатели:

• схема управления потоком — 2/2, два присоединения и две позиции запорного элемента;
• исходное состояние — нормально открытое;
• способ переключения — прямое электромагнитное действие;
• размер присоединений — 3/8 дюйма;
• диаметр проходного отверстия — 3,0 мм;
• коэффициент пропускной способности Cv — 0,34;
• эффективная площадь проходного сечения — 6,1 мм2;
• максимальный рабочий перепад давления — 2,0 МПа, или 20 бар.

Размер присоединения 3/8 дюйма определяет совместимость с трубопроводной арматурой. Фактическое сопротивление потоку связано прежде всего с внутренним проходом диаметром 3 мм. Поэтому наличие сравнительно крупных резьбовых портов не означает, что клапан обеспечивает такой же расход, как свободный участок трубы соответствующего размера. Максимальный перепад давления представляет собой разность давлений перед клапаном и после него. Например, при входном давлении 15 бар и выходном 5 бар перепад составляет 10 бар. При оценке рабочего режима учитывают также возможные скачки давления, а не только установившиеся значения. Коэффициент Cv позволяет рассчитывать расход при известных свойствах среды и перепаде давления. Для жидкости и сжатого газа расчёты различаются: газ изменяет плотность при расширении, поэтому переносить результаты расчёта воды на воздух нельзя.

Конструкция и функции основных узлов

Конструкция объединяет проточную часть и электромагнитный привод. Проточная часть образует канал движения среды, а привод изменяет положение запорного элемента. Такое разделение позволяет управлять потоком электрическим сигналом без внешнего механического привода. Основные функциональные элементы клапана:

• корпус с входным и выходным присоединениями, воспринимающий давление рабочей среды;
• седло, образующее поверхность перекрытия проходного отверстия;
• подвижный запорный элемент, открывающий или закрывающий канал;
• уплотнение затвора, обеспечивающее плотное прилегание к седлу;
• электромагнитная катушка, создающая магнитное поле при подаче напряжения;
• подвижный якорь, преобразующий электромагнитное усилие в механическое перемещение;
• возвратный механизм, восстанавливающий исходное открытое положение после отключения питания.

Работоспособность клапана зависит от состояния седла и свободы перемещения подвижных деталей. Твёрдая частица между уплотнением и седлом может вызвать пропуск среды даже при исправной электрической части. Загрязнение направляющей способно затруднить переключение или привести к зависанию механизма. Присоединительный суффикс G необходимо учитывать при монтаже: сопрягаемые фитинги должны соответствовать указанному резьбовому исполнению. Внешне похожие соединения разных стандартов нельзя считать взаимозаменяемыми.

Электрическое подключение

Электрическая цепь должна обеспечивать полное переключение клапана и устойчивое удержание закрытого положения. Перед подключением проверяют маркировку установленной катушки: напряжение, род тока и потребляемую мощность. Эти сведения определяют требования к источнику питания и коммутационному выходу. При организации управления учитывают следующие условия:

• соответствие напряжения питания маркировке электромагнитной катушки;
• достаточную нагрузочную способность реле, транзисторного выхода или промежуточного коммутационного устройства;
• падение напряжения в проводах между шкафом управления и клапаном;
• защиту цепи питания от короткого замыкания;
• правильное подключение защитных элементов, если они встроены в разъём;
• герметичность кабельного ввода и надёжность электрических контактов.

Для катушек постоянного тока может применяться защита от импульса самоиндукции при отключении. Её исполнение должно соответствовать выходному каскаду контроллера. В частности, защитный диод влияет на скорость спада тока и способен изменять время отпускания электромагнита. Нагрев катушки оценивают с учётом продолжительности включения и температуры окружающего воздуха. Сам по себе тёплый корпус электромагнита не доказывает неисправность. Однако запах перегретой изоляции, изменение цвета деталей и нестабильное переключение требуют отключения и проверки устройства.

Применение в технологических системах

Клапан такого типа применим в установках, которым требуется открытый канал при отсутствии управляющего напряжения. Конкретная область использования определяется свойствами среды, необходимым расходом и допустимым состоянием оборудования при отказе питания. Возможные задачи в составе промышленной установки:

• перекрытие вспомогательной линии на заданной стадии технологического цикла;
• управление подачей среды в периодически работающий узел;
• открытие проточного канала после завершения электрического управляющего сигнала;
• переключение вспомогательных контуров испытательного оборудования;
• управление линиями малой пропускной способности в автоматизированных стендах.

Устройство с двумя присоединениями не выполняет функции пневмораспределителя с отдельными каналами подачи и выхлопа. Само по себе открытие клапана также не гарантирует сброс давления: для этого выход должен быть соединён с соответствующей разгрузочной линией.

Таким образом, AirTAC 2KSX05010B-G предназначен для дискретного управления потоком и отличается нормально открытым исходным состоянием. Прямой электромагнитный механизм закрывает проход при подаче питания, а после отключения возвращает его в открытое положение. При применении устройства основное внимание уделяют допустимому перепаду давления, пропускной способности, совместимости материалов со средой и правильной логике работы установки. Компания «Олниса» является поставщиком промышленного оборудования на территории России и стран СНГ. Поставки предназначены для производственных предприятий и организаций, использующих средства промышленной автоматизации. «Олниса» предлагает промышленное оборудование для оснащения технологических установок и обновления действующих производственных систем.