Fundamentos de la selección de válvulas solenoides y sus principios estructurales

Fundamentos de la selección de válvulas solenoides y sus principios estructurales

I. Aplicabilidad

El fluido en la tubería debe ser compatible con el medio especificado para el modelo de válvula solenoide seleccionado.

La temperatura del fluido debe ser inferior a la temperatura nominal de la válvula solenoide seleccionada.

La viscosidad del fluido permitida generalmente es inferior a 20 cSt; Se deben especificar viscosidades superiores a 20 cSt.

Respecto al diferencial de presión de operación: utilizar válvulas de acción directa o semidirecta cuando el diferencial de presión máximo de la tubería sea inferior a 0,04 MPa; utilice válvulas operadas por piloto (operadas por diferencial de presión) cuando el diferencial mínimo de presión de funcionamiento supere los 0,04 MPa. El diferencial de presión de funcionamiento máximo debe ser inferior a la presión nominal máxima de la válvula. Dado que las válvulas de solenoide normalmente funcionan en una dirección, verifique la posible contrapresión; instale una válvula de retención si es necesario.

Si la limpieza del fluido es deficiente, instale un filtro aguas arriba de la válvula solenoide, ya que estas válvulas generalmente requieren un medio limpio.

Preste atención al tamaño del orificio de flujo y al tamaño de la conexión de la tubería. Las válvulas solenoides normalmente ofrecen solo control de dos posiciones (encendido/apagado). Instale una línea de derivación si las condiciones lo permiten para facilitar el mantenimiento. Si se produce un golpe de ariete, especifique una válvula con tiempos de apertura/cierre ajustables.

Considere el impacto de la temperatura ambiente en la válvula solenoide.

Seleccione la corriente de la fuente de alimentación y el consumo de energía según la capacidad de salida; El voltaje de la fuente de alimentación generalmente permite una fluctuación de ±10%, pero tenga en cuenta que el valor VA es mayor durante el arranque de CA.

II. Fiabilidad

Las válvulas solenoides vienen en tipos normalmente cerrados (NC) y normalmente abiertos (NO). Generalmente se selecciona el tipo normalmente cerrado (se abre cuando está energizado, se cierra cuando está desenergizado); sin embargo, se debe elegir el tipo normalmente abierto para aplicaciones que requieran largos períodos de apertura y cortos períodos de cierre.

Las pruebas de vida útil suelen ser parte de las pruebas de tipo del fabricante; Estrictamente hablando, no existe una norma nacional específica para válvulas solenoides en mi país, así que elija el fabricante con cuidado.

Las válvulas de acción directa generalmente se seleccionan para aplicaciones que requieren tiempos de actuación cortos y frecuencias de operación altas; para aplicaciones de gran diámetro, seleccione válvulas de la serie 'de acción rápida'.

III. Seguridad

Las válvulas solenoides estándar no son impermeables; Si las condiciones de funcionamiento lo requieren, seleccione un modelo resistente al agua (hay versiones personalizadas disponibles de fábrica).

La presión nominal nominal de la válvula solenoide debe exceder la presión máxima dentro de la tubería; de lo contrario, la vida útil podría acortarse o podrían surgir otros problemas inesperados.

Para líquidos corrosivos, seleccione un modelo totalmente de acero inoxidable; para fluidos altamente corrosivos, se recomienda una válvula solenoide de PTFE (SLF).

En entornos explosivos se deben utilizar productos antideflagrantes adecuados.

IV. Rentabilidad

Si bien muchas válvulas solenoides pueden ser intercambiables, se debe seleccionar el producto más rentable siempre que cumpla con los tres criterios mencionados anteriormente.

Principios estructurales de las válvulas solenoides

I. Válvulas solenoides de acción directa

Estos vienen en dos tipos: normalmente cerrados y normalmente abiertos. El tipo normalmente cerrado permanece cerrado cuando está desenergizado. Cuando se energiza la bobina, la fuerza electromagnética hace que el núcleo de hierro móvil supere la tensión del resorte y se enganche con el núcleo de hierro estacionario, abriendo directamente la válvula para permitir el flujo del medio. Cuando se desactiva la bobina, la fuerza electromagnética desaparece y el núcleo de hierro móvil vuelve a su posición original bajo la tensión del resorte, cerrando directamente el puerto de la válvula y deteniendo el flujo. Este tipo presenta una estructura simple y un funcionamiento confiable, funcionando normalmente bajo presión diferencial cero y condiciones de ligero vacío. El tipo normalmente abierto funciona exactamente de manera opuesta. Los ejemplos incluyen válvulas de solenoide con orificios de flujo menores que φ6 mm.

II. Electroválvulas de acción directa paso a paso

Esta válvula integra mecanismos de apertura primarios y secundarios, utilizando fuerza electromagnética y diferencial de presión para abrir el puerto de la válvula principal en etapas. Cuando se energiza la bobina, la fuerza electromagnética atrae el núcleo de hierro móvil hacia el núcleo de hierro estacionario, abriendo el puerto de la válvula piloto (que se encuentra en el núcleo de la válvula principal). Dado que el núcleo de hierro móvil está conectado al núcleo de la válvula principal, la presión en la cámara superior de la válvula principal se alivia a través del puerto piloto. La acción combinada del diferencial de presión y la fuerza electromagnética levanta el núcleo de la válvula principal, abriendo la válvula principal para permitir el flujo del medio. Cuando se desactiva la bobina, la fuerza electromagnética desaparece; Luego, el núcleo de hierro móvil cierra el puerto de la válvula piloto bajo la acción combinada de la gravedad y la fuerza del resorte. En consecuencia, el medio ingresa a la cámara superior del carrete de la válvula principal a través del orificio de equilibrio, elevando la presión dentro de esa cámara. Impulsada por el resorte y el aumento de presión, la válvula principal se cierra, deteniendo el flujo del medio. La estructura está bien diseñada y el funcionamiento es confiable, incluso bajo presión diferencial cero.

III. Válvula solenoide operada por piloto indirecto

Esta serie de válvulas solenoides consta de una válvula piloto y un carrete de válvula principal unidos para formar una ruta de flujo. El tipo normalmente cerrado permanece cerrado cuando está desenergizado. Cuando se energiza la bobina, la fuerza magnética resultante atrae el núcleo de hierro móvil hacia el núcleo de hierro estacionario, abriendo el puerto de la válvula piloto y permitiendo que el medio fluya hacia la salida. Esto reduce la presión en la cámara superior del carrete de la válvula principal a un nivel inferior al del lado de entrada; el diferencial de presión resultante supera la resistencia del resorte, lo que hace que el carrete se mueva hacia arriba y abra el puerto de la válvula principal, permitiendo así que fluya el medio. Cuando se desactiva la bobina, la fuerza magnética desaparece y el núcleo de hierro móvil vuelve a su posición original bajo la fuerza del resorte, cerrando el puerto piloto. Luego, el medio fluye a través del orificio de equilibrio, aumentando la presión en la cámara superior del carrete de la válvula principal; el carrete se mueve hacia abajo bajo la fuerza del resorte, cerrando el puerto de la válvula principal. El principio de funcionamiento del tipo normalmente abierto es exactamente el inverso.