NORGREN流体控制阀-技术基础(二)

运转说明
阀处于关闭状态(图5)电磁线圈断电,与动铁芯连接的阀杆(先导阀的活塞)关闭泄流口(先导阀阀座),该泄流口与活塞(或隔膜)同心。P处的上游压力(高于A处的下游压力)通过活塞上的2个溢流通径(隔膜上的1个溢流通径)在活塞的顶部积累。
该压力乘以活塞(或隔膜)顶部的面积就在活塞(或隔膜)上产生了一个大于开启力的关闭力。于是,迫使活塞返回到阀座上。

阀打开(图6)电磁线圈通电。这时作用在动铁芯上的磁力大于关闭力(弹簧力和压力),将动铁芯从泄流口提升起来。这就降低了活塞(或隔膜)上方空间的压力,并与A侧(阀出口)的压力达到了平衡。由于能从溢流通径流过的流体少于能从泄流口流出的流体,所以该压力还会继续下降。因此,P处的较高的入口压力所产生的打开力占主导地位。活塞顶部和底部的压差将活塞(或隔膜)从阀座提起。因此,该打开动作与间接驱动型阀的打开动作完全相同。不过,两者之间也存在差别,其差别是,强制提升阀在动铁芯运动到一定行程后,通过螺纹咬合件(机械耦合)活塞(或隔膜)同时也被拉到打开位置。因此,这种阀的开启和保持开启无需压差。

阀关闭电磁线圈断电,阀芯在弹簧力和压力(如果存在)的作用下,关闭泄流口。活塞(或隔膜)上方通过溢流通径积累与P侧相同的压力,该作用力迫使活塞(或隔膜)返回到阀座上。如果没有或者只有微小的压差,则在芯管内以及活塞上方的弹簧的作用力下进行关闭。这种阀流体的流动方向固定不变。
压力
在阀的数据表格中,通过给出的正表压值(高于大气压)和负表压值(真空度),以bar为单位规定压力。阀的额定压力(NP)以bar为单位,作为其测量规定的基准。压差△ P是阀的入口与阀的出口之间的压力差。当选择间接驱动型阀时,应特别注意所需的最小压差。在真空工作状态下,由于电磁座阀的流动方向固定不变,必须进行正确连接。阀的出口A必须为负压,阀的入口P必须有相对更高的压力,如大气压。
温度范围
工作流体、环境规定最高容许温度及其这些温度的总和与各情况的阀的标准型号有关。这里,密封材料和电磁线圈是决定性因素。通过适当组合,也可以使用在较高温度下。由于决定因素很多,如开关频率,安装状况,电压允差等,所以若想在极限情况下使用,请先咨询生产厂家。
电磁线圈
驱动电磁线圈应与相应的阀的尺寸相匹配(所需的力和使用条件),并且应符合相关标准如VDE0580。根据其不同的结构形式,可以分类为:紧凑型电磁线圈,筒状电磁线圈,防爆电磁线圈和专用电磁线圈。如果是高性能的电磁线圈或者是在严酷的条件下使用,电磁线圈元件应封装在由钢、铝或灰色铸铁制的金属盒内。有些电磁线圈可在会发生爆炸或有甲烷的环境下使用,这些带有各种保护系统的电磁线圈均应经过权威机构的检验和认证。
工作电压和发热
电磁线圈大体上可分为直流和交流电磁线圈。由于交流电压比较常用,所以很显然我们优先选择交流电磁线圈。但是,交流电磁线圈与直流电磁线圈相比,在使用寿命和磁力方面,具有明显的缺点,所以一般优先使用具有中间整流器的直流电磁线圈。如果是筒状电磁线圈,该电压整流器封装在插槽内或端子箱内。直流电磁线圈的主要优点是其恒定的电流消耗,从而能够获得平滑切换效果以及应对机械障碍的线圈。通过并联连接变阻器、二极管或RC回路可以避免产生击穿过电压(感应峰值)。交流电磁线圈的电流消耗取决于动铁芯的位置(动铁芯和磁极间的气隙)。如果动铁芯不能到达其规定位置,线圈就会过热甚至烧坏。允许的电压允差为±10%(例外:电磁线圈0200、0700和0800的允差仅为+5%和-10%)。如果为50Hz设计的交流电磁线圈必须在60Hz的条件下工作,将会导致性能下降。这种情况下,应事先咨询生产厂家。通过整流器供电的直流线圈可以在40~60Hz的范围内工作。这种电磁线圈通常是设计用于连续作业的,所以,在正常工作条件下,不会出现线圈的长期工作温度达到非允许值的情况。工作期间所达到的线圈温度受下述三个因素的影响:– 内热– 流过流体的温度– 环境温度电磁线圈的最高允许温度一般取决于由所用绝热材料的热耐久性。为了保证不发生热损伤,不要超过最高的流体和环境温度的规格。在这里,应特别关注电磁线圈的功耗。大多数的阀门生产厂家均给出了工作温度下的功耗。
