电磁阀结构原理以及选型原则

电磁阀是用来控制流体的方向的自动化基础元件，属于执行器；通常用于机械控制和工业阀门上面，对介质方向进行控制，从而达到对阀门开关的控制。

电磁阀的结构原理

1.阀体 2.进气口 3.出气口 4.导线 5.柱塞

电磁阀原理上分为三大类：直动式、分步直动式、先导式。而从阀瓣结构和材料上的不同与原理上的区别又分为六个分支小类：直动膜片结构、分步直动膜片结构、先导膜片结构、直动活塞结构、分步直动活塞结构、先导活塞结构。

一直动式电磁阀

有常闭型和常开型二种。常闭型断电时呈关闭状态，当线圈通电时产生电磁力，使动铁芯克服弹簧力同静铁芯吸合直接开启阀，介质呈通路；当线圈断电时电磁力消失，动铁芯在弹簧力的作用下复位，直接关闭阀口，介质不通。结构简单，动作可靠，在零压差和微真空下正常工作。常开型正好相反。如小于φ6流量通径的电磁阀。

原理：常闭型通电时，电磁线圈产生电磁力把敞开件从阀座上提起，阀门打开；断电时，电磁力消失，弹簧把敞开件压在阀座上，阀门敞开。（常开型与此相反）

特点：在真空、负压、零压时能正常工作，但通径一般不超过25mm。

二分步直动式电磁阀

这种阀采用一次开阀和二次开阀连在一体，主阀和导阀分步使电磁力和压差直接开启主阀口。当线圈通电时，产生电磁力使动铁芯和静铁芯吸合，导阀口开启而导阀口设在主阀口上，且动铁芯与主阀芯连在一起，此时主阀上腔的压力通过导阀口卸荷，在压力差和电磁力的同时作用下使主阀芯向上运动，开启主阀介质流通。当线圈断电时电磁力消失，此时动铁芯在自重和弹簧力的作用下关闭导阀孔，此时介质在平衡孔中进入主阀芯上腔，使上腔压力升高，此时在弹簧复位和压力的作用下关闭主阀，介质断流。结构合理，动作可靠，在零压差时工作也可靠。如：ZQDF，ZS，2W等。

原理：它是一种直动和先导式相结合的原理，当入口与出口没有压差时，通电后，电磁力直接把先导小阀和主阀关闭件依次向上提起，阀门打开。当入口与出口达到启动压差时，通电后，电磁力先导小阀，主阀下腔压力上升，上腔压力下降，从而利用压差把主阀向上推开；断电时，先导阀利用弹簧力或介质压力推动关闭件，向下移动，使阀门关闭。

特点：在零压差或真空、高压时亦能可动作，但功率较大，要求必须水平安装。

三间接先导式电磁阀

这种电磁阀由先导阀和主阀芯联系着形成通道组合而成；常闭型在未通电时，呈关闭状态。当线圈通电时，产生的磁力使动铁芯和静铁芯吸合，导阀口打开，介质流向出口，此时主阀芯上腔压力减少，低于进口侧的压力，形成压差克服弹簧阻力而随之向上运动，达到开启主阀口的目的，介质流通。当线圈断电时，磁力消失，动铁芯在弹簧力作用下复位关闭先导口，此时介质从平衡孔流入，主阀芯上腔压力增大，并在弹簧力的作用下向下运动，关闭主阀口。常开式原理正好相反。

原理：通电时，电磁力把先导孔打开，上腔室压力迅速下降，在敞开件周围形成上低下高的压差，流体压力推动敞开件向上移动，阀门打开；断电时，弹簧力把先导孔敞开，入口压力通过旁通孔迅速腔室在关阀件周围形成下低上高的压差，流体压力推动敞开件向下移动，敞开阀门。

特点：体积小，功率低，流体压力范围上限较高，可任意安装(需定制)但必须满足流体压差条件

电磁阀选型选型四大原则--安全性，可靠性，适用性，经济性

安全性：不注意安全即会产生灾难！

腐蚀性介质：宜选用塑料王电磁阀和全不锈钢；对于强腐蚀的介质必须选用隔离膜片式。中性介质，也宜选用铜合金为阀壳材料的电磁阀，否则，阀壳中常有锈屑脱落，尤其是动作不频繁的场合。氨用阀则不能采用铜材。

1.爆炸性环境：必须选用相应防爆等级产品，露天安装或粉尘多场合应选用防水，防尘品种。

2.电磁阀公称压力应超过管内最高工作压力。

适用性：不适用等于花钱买废物，还要添麻烦！

1.介质特性

质气，液态或混合状态分别选用不同品种的电磁阀。

介质温度不同规格产品，否则线圈会烧掉，密封件老化，严重影响寿命命。

介质粘度，通常在50cSt以下。通径小于15mm订高粘度电磁阀。

介质清洁度不高时都应在电磁阀前配装反冲过滤阀，压力低时尚可选用直动膜片式电磁阀。

介质若是定向流通，需作特殊要求提出。

介质温度应选在电磁阀允许范围之内。

2.管道参数

根据介质流向要求及管道连接方式选择阀门通径及型号。

根据流量和阀门Kv值选定公称通径，也可选同管道内径。

工作压差，最低工作压差在0.04Mpa以上是可选用间接先导式；最低工作压差接近或小于零的必须选用直动式或分步直接式。

3.环境条件

环境的最高和最低温度应选在允许范围之内，如有超差需作特殊订货提出。

环境中相对湿度高及有水滴雨淋等场合，应选防水电磁阀；

环境中经常有振动，颠簸和冲击等场合应选特殊品种，例如船用电磁阀；

在有腐蚀性或爆炸性环境中的使用应优先根据安全性要求选用耐发蚀；

环境空间若受限制，可选用多功能电磁阀，因其省去了旁路及三只手动阀且便于在线维修。

4.电源条件

根据供电电源种类，分别选用交流和直流电磁阀。一般来说交流电源取用方便。

电压规格用尽量优先选用AC220V.DC24V。

电源电压波动通常交流选用+%10%.-15%，直流允许±%10左右，如若超差，须采取稳压措施或提出特殊订货要求。

应根据电源容量选择额定电流和消耗功率。须注意交流起动时VA值较高，在容量不足时应优先选用间接导式电磁阀。

5.控制精度

普通电磁阀只有开、关两个位置，在控制精度要求高和参数要求平稳时请选用多位电磁阀；

动作时间：指电信号接通或切断至主阀动作完成时间；

泄漏量：样本上给出的泄漏量数值为常用经济等级，特殊工况需特殊对待！

可靠性：不可靠将会损害整个系统！

工作寿命，此项不列入出厂试验项目，属于型式试验项目。为确保质量应选正规厂家的名牌产品。

工作制式：分长期工作制，反复短时工作制和短时工作制三种。对于长时间阀门开通只有短时关闭的情况，则宜选用常开电磁阀。用在短时工作制而批量又很大时，可作特殊订货以降低功耗。

工作频率：动作频率要求高时，结构应优选直动式电磁阀，电源听优选交流。

动作可靠性：严格地来说此项试验尚未正式列入我国电磁阀专业标准，为确保质量应选正规厂家的名牌产品。有些场合动作次数并不多，但对可靠性要求却很高，如消防、紧急保护等，切不可掉以轻心。特别重要的，还应采取两只连用双保险。

经济性：不经济就是对资金，精力乃至生命的浪费

它选用的尺度之一，但必须是在安全、适用、可靠的基础上的 经济。

经济性不单是产品的售价，更要优先考虑其功能和质量以及安装维修及其它附件所需用费用。

更重要的是，一只电磁阀在整个自控系统中在整个自控系统中乃至生产线中所占成本微乎其微，如果贪图小便宜而错选早造成损害群是巨大的。

总之，经济性不单指产品价格，而是产品的性能价格比综合费用价格比。

注意六个方面的现场工况

(即管道参数、流体参数、压力参数、电气参数、动作方式、特殊要求进行选择)。

选型六大依据

1、根据管道参数选择电磁阀的：通径规格(即DN)、接口方式

按照现场管道内径尺寸或流量要求来确定通径(DN)尺寸。

接口方式，一般>DN50要选择法兰接口，≤DN50则可根据用户需要自由选择。

2、根据流体参数选择电磁阀的：材质、温度组

腐蚀性流体：宜选用耐腐蚀电磁阀和全不锈钢；食用超净流体：宜选用食品级不锈钢材质电磁阀。

高温流体：要选择采用耐高温的电工材料和密封材料制造的电磁阀，而且要选择活塞式结构类型的。

流体状态：大至有气态，液态或混合状态，特别是口径大于DN25订货时一定要区分开来。

流体粘度：通常在50cSt以下可任意选择，若超过此值，则要选用高粘度电磁阀。

3、根据压力参数选择电磁阀的：原理和结构品种

公称压力：这个参数与其它通用阀门的含义是一样的，是根据管道公称压力来定。

工作压力：如果工作压力低则必须选用直动或分步直动式原理；最低工作压差在0.04Mpa以上时直动式、分步直动式、先导式均可选用。

4、电气选择：电压规格应尽量优先选用AC220V、DC24较为方便。

5、根据持续工作时间长短来选择：常闭、常开、或可持续通电

当电磁阀需要长时间开启，并且持续的时间多余关闭的时间应选用常开型。

要是开启的时间短或开和关的时间不多时，则选常闭型。

但是有些用于安全保护的工况，如炉、窑火焰监测，则不能选常开的，应选可长期通电型。

6、根据环境要求选择辅助功能：防爆、止回、手动、防水雾、水淋、潜水

爆炸性环境：必须选用相应防爆等级的电磁阀。

当管内流体有倒流现象时，可选择带止回功能电磁阀。

当需要对电磁阀进行现场人工操作时，可选择带手动功能电磁阀。

露天安装或粉尘多场合应选用防水，防尘品种(防护等级在IP54以上)。

用于喷泉必须采用潜水型电磁阀(防护等级在IP68以上)。