Электромагнитный клапан для воды: 2S или 2W, давление до 0,5 МПа и проход под расход

Краткий ответ: наши электромагнитные клапаны 2S и 2W работают на воде при давлении до 0,5 МПа (0~5 кгс/см² по листу завода): у 2S это предел для воды и масла на всём ряду, у 2W — для проходов от 16 мм.

Подобрать и купить электромагнитные клапаны в каталоге →

Вступление полностью

Проход берут по скорости воды в отверстии v = Q / (π·d²/4): при расходе 20 л/мин в клапане 2W160-15 (проход 16 мм) вода идёт со скоростью 1,66 м/с, в 2W200-20 (20 мм) — 1,06 м/с. Если сеть даёт больше 0,5 МПа или в линии возможен гидроудар, такой клапан не берут: мгновенное закрытие при 1,66 м/с по формуле Жуковского даёт верхнюю оценку скачка около 2,5 МПа. Клапаны для стиральных машин и садового автополива — другой тип, наши серии под них не рассчитаны.

Какое давление воды выдержит электромагнитный клапан 2S и 2W?

Лист завода записывает давление отдельно для каждой среды. Для воды цифра одна: 0~5 кгс/см², то есть около 0,5 МПа (5 бар). Для воздуха и газа те же клапаны допускают 0~7 кгс/см², и путать эти две строки нельзя.

листайте таблицу вбок →

Две оговорки из листа. Первая: он не говорит, относится ли предел 0,5 МПа к статическому давлению или включает броски при закрытии; поэтому запас закладывают сами (раздел про гидроудар ниже). Вторая: уплотнения, материал корпуса, температуру воды и срок службы лист не приводит, поэтому для горячей воды, питьевой воды и агрессивных сред клапан подтверждает инженер по паспорту завода. Подробнее о том, что лист не называет, — в статье про магистральный клапан 2W.

Чем 2S отличается от 2W для воды?

Обе серии — клапаны 2/2: вход, выход, открыто или закрыто. Для воды разница в трёх вещах.

• Давление воды. У 2S предел 0,5 МПа один на весь ряд проходов от 2,5 до 50 мм. У 2W он указан для проходов от 16 мм; у малых 2W025 строка по воде в листе не разделена.
• Нормально открытое исполнение. В реестре 2W есть исполнения -NO (открыт без тока) на проходах от 16 мм с катушкой 220 В AC, например 2W160-15-AC220V-NO. Для воды это значит, что при пропадании питания вода пойдёт, а не остановится. Что должно произойти при отказе, решают в схеме объекта, а не по каталогу.
• Катушки. В реестре 2W: 12 В DC, 24 В DC и 220 В AC. Для запроса «клапан для воды 12 вольт» подходят 2W…-DC12V, например 2W160-15-DC12V, но только в пределах давления воды 0,5 МПа.

Для 2W с пилотным управлением есть ещё условие: клапану нужен перепад давления, чтобы открыться. Как это проявляется на низком давлении, разобрано в статье про минимальное давление клапана 2W; здесь мы его не повторяем. Что такое клапан 2/2 в целом, рассказано в статье про распределитель 2/2 и соленоид 2W.

Какой проход взять под расход воды?

Лист не даёт ни Cv, ни Kv для 2W и 2S, поэтому расчёт идёт через скорость воды в отверстии. Площадь отверстия A = π·d²/4, скорость v = Q / A. Расход Q берётся в литрах в секунду (л/мин делим на 60), площадь в квадратных миллиметрах: 1 л/с = 1 000 000 мм³/с, тогда v получается в мм/с, а в м/с делим ещё на 1000.

Ориентир по скорости. Справочники по подбору труб для ряда задач рекомендуют держать скорость воды не выше 1,5 м/с, чтобы гидроудар был слабым. Это общая рекомендация для трубопроводов, требования нашего завода тут нет. Клапан считаем узким местом и берём 1,5 м/с как рабочую границу сравнения.

Пример: подача 20 л/мин через клапан 2W

Задача: наполнение ёмкости, расход 20 л/мин (0,333 л/с = 333 333 мм³/с). Какой проход взять из ряда 2W: 2W160-15 (G1/2), 2W200-20 (G3/4) или 2W250-25 (G1)?

1. Площадь отверстия, проход 16 мм: π/4 · 16² = 201,1 мм². Скорость: 333 333 / 201,1 = 1 658 мм/с, то есть 1,66 м/с.
2. Проход 20 мм: π/4 · 20² = 314,2 мм²; v = 333 333 / 314,2 = 1 061 мм/с, то есть 1,06 м/с.
3. Проход 25 мм: π/4 · 25² = 490,9 мм²; v = 0,68 м/с.
4. Какая площадь нужна для границы 1,5 м/с: 333 333 / 1500 = 222 мм², это отверстие 16,8 мм. Проход 16 мм чуть не дотягивает, 20 мм проходит с запасом.

листайте таблицу вбок →

Вывод: при 20 л/мин вода в клапане с проходом 16 мм идёт чуть быстрее ориентира 1,5 м/с, поэтому для линии с частым включением и длинной магистралью берут 2W200-20. Для редкого включения на коротком участке 16 мм допустимо, но это уже решение по условиям монтажа, а не по листу. Число «15» в 2W160-15 кодирует порт, диаметр отверстия у этого клапана 16 мм.

Если нужен 2S, расчёт тот же: 2S160-15 (4 290 ₽) и 2S200-20 (4 470 ₽) имеют проходы 16 и 20 мм и дают те же 1,66 и 1,06 м/с при 20 л/мин.

Когда давления 0,5 МПа не хватает: гидроудар и сеть выше предела

Предел 0,5 МПа бывает мал для линии по двум причинам.

Сеть даёт больше 0,5 МПа

Тогда клапан 2S или 2W для воды напрямую не ставят. Варианты: снизить давление до 0,5 МПа и ниже редуктором для воды (наши регуляторы AR — для воздуха, в воде мы их не предлагаем) либо подобрать клапан с большим пределом по воде у другого поставщика. Брать «с запасом» цифру 0~7 кгс/см² из строки воздуха нельзя: она относится к воздуху и газу.

Скачок давления при закрытии

При быстром закрытии клапана движущаяся вода останавливается, и в линии возникает волна давления. Верхняя оценка по формуле Жуковского: ΔP = ρ · a · Δv, где ρ — плотность воды (1000 кг/м³), a — скорость звука в воде (1481 м/с при 20 °C), Δv — изменение скорости (м/с). Формула даёт предел для мгновенного закрытия жёсткой трубы; в реальности скачок меньше и зависит от времени закрытия, длины и материала трубы.

Считаем для подводки с тем же проходом, что и клапан (допущение: внутренний диаметр трубы равен проходу), при 20 л/мин:

• проход 16 мм, v = 1,66 м/с: ΔP = 1000 · 1481 · 1,66 ≈ 2,46 МПа;
• проход 20 мм, v = 1,06 м/с: ΔP ≈ 1000 · 1481 · 1,06 = 1,57 МПа.

Обе цифры выше 0,5 МПа. Это верхняя граница при мгновенном закрытии, поломку она не предсказывает. Время закрытия 2S и 2W лист не приводит, а сказано ли в пределе 0,5 МПа про броски, тоже неизвестно. Практические выводы по справочнику: держать скорость воды в трубе не выше 1,5 м/с, ограничить давление сети регулятором, ставить медленно закрывающиеся клапаны. Ограничитель скорости в нашем случае — выбор большего прохода: переход с 16 на 20 мм снижает оценку скачка с 2,46 до 1,57 МПа. Окончательное решение для конкретной линии, особенно с насосом и длинной трассой, принимает инженер.

Вода и воздух на одной линии: что ставить рядом

У 2S один и тот же клапан допускает воду, воздух, масло и газ, поэтому его берут для узла, где по одной линии идут две среды: например, сначала промывка водой, затем продувка воздухом. Давление тогда ограничивает вода: на воздушной ветке регулятор ставят на 0,5 МПа или ниже, а не на 0,7.

Что поставить на воздушную ветку такого узла:

• перед клапаном — фильтр AF, например AF2000-02 (560 ₽), чтобы грязь и конденсат не попадали на седло;
• рядом — регулятор AR (AR2000-02, 860 ₽), настроенный не выше 0,5 МПа;
• для подключения воздушной обвязки — цанговые фитинги PC (40 ₽) и трубка PU (15 ₽); диаметр трубки подбирают по расходу воздуха, например в калькуляторе диаметра трубки;
• на выхлопе, если после клапана стоит распределитель, — глушитель PSL (30 ₽).

Расход воздуха на продувку оценивают в калькуляторе расхода воздуха. Выбор клапана именно под воздух разобран в статье электромагнитный клапан для воздуха: 2W, 2S или PU220.

Если по задаче нужен клапан только на воду, воздушная обвязка не нужна: берите 2W или 2S по таблице проходов выше и пришлите нам расход, давление и напряжение, инженер ответит за 1 рабочий день.

Клапан для стиральной машины и автополива: это не наша серия

Запросы «для воды 220 В» и «для подачи воды стиральной машины» часто означают другой клапан: узел наполнения в бытовой технике или водяной клапан автополива. Серии 2S и 2W — промышленные клапаны 2/2 с портами G1/8…G2 и проходами 2,5…50 мм; под конкретную модель стиральной машины или контроллер полива их не подбирают, и мы не заявляем такую совместимость. Для таких случаев берите клапан по маркировке старого или по паспорту прибора.

Типичные ошибки

• Брать для воды давление воздуха. Строка воздуха 0~7 кгс/см² к воде не относится: для воды предел 0~5.
• Выбирать проход по порту. Порт G1/2 даёт не расход, а присоединение; скорость воды определяет проход клапана.
• Считать «15» в 2W160-15 диаметром 15 мм. Проход этого клапана 16 мм по листу.
• Игнорировать скачок давления. 0,5 МПа в линии не равно 0,5 МПа в момент закрытия.
• Ставить клапан в неочищенную воду. Песок и окалина портят седло; фильтр на линии нужен, марку фильтра для воды подбирает инженер.
• Переносить Cv и ресурс из чужих таблиц. Для наших 2W и 2S лист этих цифр не даёт.

Рубрики каталога

• Электромагнитные клапаны
• Подготовка воздуха
• Трубки PU

Частые вопросы

Какое давление воды выдерживает электромагнитный клапан 2S и 2W?

По листу завода для воды 0~5 кгс/см² (около 0,5 МПа) у всех 2S и у 2W от прохода 16 мм. Для воздуха и газа у этих клапанов 0~7 кгс/см².

2S или 2W: что выбрать для воды?

Давление воды одинаковое (0,5 МПа). 2S дают предел на всём ряду проходов; у 2W есть нормально открытое исполнение -NO на проходах от 16 мм и катушка 12 В DC. Для воды 12 В смотрите 2W…-DC12V.

Какой проход взять под расход воды?

Считайте скорость v = Q / (π·d²/4). При 20 л/мин проход 16 мм даёт 1,66 м/с, проход 20 мм — 1,06 м/с; для границы 1,5 м/с нужно отверстие не менее 16,8 мм.

Что делать, если давление в сети больше 0,5 МПа?

Снизить давление до 0,5 МПа и ниже редуктором для воды или взять клапан с большим пределом по воде. Давление воздуха 0,7 МПа к воде не относится.

Можно ли поставить 2W или 2S в стиральную машину или автополив?

Мы такую совместимость не заявляем: это промышленные клапаны 2/2 с портами G1/8…G2. Для бытовой техники берите клапан по маркировке прибора.

Есть ли нормально открытый клапан для воды?

В реестре есть 2W…-NO на проходах от 16 мм с катушкой 220 В AC, например 2W160-15-AC220V-NO. Давление воды для них 0~5 кгс/см².

Опасен ли гидроудар для клапана?

Формула Жуковского даёт верхнюю оценку скачка при мгновенном закрытии: около 2,46 МПа при скорости 1,66 м/с. Реальная величина меньше, но её нужно ограничивать: меньшей скоростью воды, регулятором давления, медленным закрытием.

Ещё по теме: артикулы, аналоги и статьи (1)

• Калькулятор потерь давления