O que é uma válvula solenóide de alta temperatura?
Válvula Solenóide de Alta Temperatura é uma válvula solenóide piloto de ação direta, seu formato exclusivo ajuda na dissipação de calor, para evitar queimaduras em alta temperatura da bobina. E bobinas especiais para funcionar na indústria de alta temperatura. Este produto é amplamente utilizado em caldeiras, indústria pesada marítima, indústria petrolífera, equipamentos de aquecimento e outras indústrias de alta temperatura. Sua principal função é regular e controlar o meio na tubulação. Adequado para água quente, óleo quente, vapor e outros meios. A operação é rápida e sensível com pressão aerodinâmica mínima de 0,5 bar.
Princípio de funcionamento das válvulas solenóides de alta temperatura
Quando o solenóide é energizado, a biela é levantada e, à medida que o eixo começa a girar, esse movimento atua na válvula piloto e abre a válvula principal; quando a energia é cortada, a válvula piloto semi-superior e a válvula piloto são fechadas sob a ação do peso morto da armadura e da mola de retorno, e a válvula principal é fechada pela diferença de pressão.
Normalmente fechado: Quando a bobina é energizada, o carretel piloto é absorvido, o orifício piloto é aberto, a pressão na válvula é liberada, o pistão é acionado pela pressão do meio da câmara inferior e a válvula solenóide é aberta; quando a bobina é desligada, o carretel piloto é reiniciado pela mola e o orifício piloto é fechado, a câmara superior da válvula é pressurizada pelo orifício de estrangulamento do pistão e restaura o impulso da mola. A válvula está fechada.
Normalmente aberta: Quando a bobina é energizada, o orifício piloto é fechado, a câmara superior da válvula é pressurizada pelo orifício do acelerador do pistão e o impulso da mola de reinicialização, a válvula solenóide é fechada. Quando a bobina é cortada, o carretel piloto é reiniciado pela mola, o orifício piloto é aberto, a câmara superior da válvula é descarregada, o pistão é acionado pela pressão média da câmara inferior e a válvula solenóide é aberta.
Características das válvulas solenóides de alta temperatura:
- Construção de pistão operado por piloto com baixo consumo de energia
- Seal serve por muito tempo em ambiente de vapor
- Usado para trabalhar por muito tempo em sistema de dutos
Parâmetros técnicos de válvulas solenóides de alta temperatura:
| Material | Aço inoxidável |
| Selo | PTFE |
| Gama de tamanhos | 1/2″ a 2″ |
| Meio Adequado | Água quente, óleo quente, vapor, etc. |
| Temperatura Média | -10°C a 180°C |
| Pressão | 0,5 bar a 16 bar |
| Tipo de conexão | Rosca/Flange |
| Tensão | DC-12V, 24V; AC-24V, 120V, 240V/60Hz; 110V, 220V/50Hz |
| Tolerância | ±10% |
O que é uma válvula solenóide?
A válvula solenóide é um equipamento industrial controlado por eletromagnetismo. É um elemento básico automático para controlar o fluido. Pertence ao atuador, mas não se limita à pressão hidráulica e ao controle pneumático. No sistema de controle industrial, a válvula solenóide é usada para regular a direção, vazão, velocidade e outros parâmetros do meio. A válvula solenóide pode ser coordenada com diferentes circuitos para realizar o controle previsto, garantindo a precisão e a flexibilidade do controle.
A válvula solenóide é constituída pela bobina solenóide e núcleo magnético. É o corpo da válvula que contém um ou vários orifícios. Quando a bobina passa ou é cortada com energia, a operação do núcleo magnético fará com que o fluido passe pelo corpo da válvula e seja cortado, de modo a atingir o objetivo de mudar a direção do fluido. O componente eletromagnético da válvula solenóide é constituído pelo núcleo de ferro fixo, núcleo de ferro móvel, bobina e assim por diante. O corpo da válvula é constituído pelo núcleo da válvula corrediça, pelo chicote da válvula corrediça e pela base da mola. A bobina solenóide é instalada diretamente no corpo da válvula enquanto o corpo da válvula é encerrado no tubo de vedação, de modo a constituir uma combinação simples e compacta.
A história das válvulas solenóides
A primeira válvula solenóide foi a válvula de controle solenóide, vendida e fabricada em 1910 pela ASCO Numatics. Então, na década de 1950, os fabricantes começaram a distribuir válvulas solenóides moldadas em plástico. A mudança para o plástico significou que as válvulas solenóides eram agora mais eficientes, confiáveis, resistentes à corrosão e a produtos químicos.
Esta tendência de melhoria continuou até o final do século XX. Por exemplo, a partir da década de 70, os fabricantes começaram a produzir válvulas solenóides de corte automático, que eram mais seguras e fáceis de operar do que as válvulas de corte de controle manual.
Na década de 1990, governos de todo o mundo, bem como organizações independentes, começaram a criar padronizações de válvulas solenóides, o que permitiu uma maior frequência do comércio internacional, colaborações mais fáceis entre empresas e manutenção mais fácil. Hoje, as normas mais recentes também restringem o uso de substâncias perigosas na fabricação de válvulas, de modo a melhorar a sua compatibilidade ambiental. Hoje, grande parte da inovação na fabricação e uso de válvulas está focada na saúde e na sustentabilidade.
Projeto de válvulas solenóides
Processo de produção
Os fabricantes produzem válvulas solenóides através de uma variedade de processos, tais como: usinagem CNC, soldagem a laser, moldagem por injeção e enrolamento de bobina. Depois de fabricarem os componentes da válvula, eles os montam.
Esses componentes incluem: a bobina da válvula solenóide, a válvula, uma porta de entrada, uma porta de saída, uma mola, um orifício e um atuador. Freqüentemente, o solenóide também possui vedações.
Materiais
Os fabricantes têm uma grande variedade de materiais disponíveis para construir suas válvulas solenóides. As válvulas podem ser feitas de materiais plásticos e metálicos, como PVC, polipropileno natural, PTFE, CPVC, aço inoxidável, bronze, alumínio e latão. As vedações, como as vedações viton ou nbr, geralmente são feitas de algum tipo de borracha. Ocasionalmente, os fabricantes fabricam vedações de aço inoxidável.
Design e Personalização
Os fabricantes de válvulas solenóides fazem escolhas com base nas especificações da aplicação, como: natureza do fluido/gás dentro do tubo (corrosividade, perigosidade, viscosidade, acidez, etc.), ambiente, frequência com que o tubo será usado e requisitos padrão da aplicação. Com base nas especificações, eles podem escolher aspectos do projeto como: tamanho da válvula, material da válvula, tipo e configuração da válvula e número de portas.
Os fornecedores podem personalizar seu sistema de válvula solenóide de diversas maneiras. Por exemplo, normalmente criam válvulas com duas áreas de conexão e um orifício, mas também podem fabricar válvulas com três áreas de conexão e dois orifícios. Da mesma forma, embora geralmente projetem válvulas para funcionar com uma fonte de alimentação CC de 12 volts, eles também podem personalizá-las para funcionar com fontes de alimentação de 3, 6 volts ou 24 volts. Eles também podem fornecer informações especializadas: níveis de pressão, retorno por mola, tamanho da válvula, etc.
Como funciona uma válvula solenóide
1. Válvula solenóide de ação direta
VÁLVULAS DE AÇÃO DIRETA
Com uma válvula solenóide de ação direta, a vedação da sede é fixada ao núcleo do solenóide. Na condição desenergizada, um orifício de sede é fechado, que abre quando a válvula é energizada
VÁLVULAS DE 2 VIAS DE AÇÃO DIRETA
As válvulas bidirecionais são válvulas de corte com uma porta de entrada e uma porta de saída (Fig. 1). Na condição desenergizada, a mola central, auxiliada pela pressão do fluido, mantém a vedação da válvula na sede da válvula para interromper o fluxo. Quando energizados, o núcleo e a vedação são puxados para dentro da bobina solenóide e a válvula abre. A força eletromagnética é maior que a força combinada da mola e as forças de pressão estática e dinâmica do meio.
VÁLVULAS DE 3 VIAS DE AÇÃO DIRETA
As válvulas de três vias possuem três conexões de porta e duas sedes de válvula. Uma vedação da válvula permanece sempre aberta e a outra fechada no modo desenergizado. Quando a bobina é energizada, o modo inverte. A válvula de 3 vias mostrada na Fig. 2 é projetada com um núcleo tipo êmbolo. Várias operações da válvula podem ser obtidas de acordo com a forma como o meio fluido é conectado às portas de trabalho na Fig. 2. A pressão do fluido aumenta sob a sede da válvula. Com a bobina desenergizada, uma mola cônica mantém a vedação do núcleo inferior firmemente contra a sede da válvula e interrompe o fluxo do fluido. A porta A é descarregada através de R. Quando a bobina é energizada, o núcleo é puxado para dentro, a sede da válvula na porta R é vedada pela vedação do núcleo superior acionada por mola. O meio fluido agora flui de P para A.
2. Válvula solenóide operada por piloto
VÁLVULAS SOLENÓIDES PILOTADAS INTERNAMENTE
Com válvulas de ação direta, as forças de pressão estática aumentam com o aumento do diâmetro do orifício, o que significa que as forças magnéticas, necessárias para superar as forças de pressão, tornam-se correspondentemente maiores. As válvulas solenóides pilotadas internamente são, portanto, empregadas para comutar pressões mais altas em conjunto com tamanhos de orifícios maiores; neste caso, a pressão diferencial do fluido realiza o trabalho principal de abertura e fechamento da válvula.
VÁLVULAS DE 2 VIAS PILOTADAS INTERNAMENTE
As válvulas solenóides pilotadas internamente são equipadas com uma válvula solenóide piloto de 2 ou 3 vias. Um diafragma ou pistão fornece a vedação da sede da válvula principal. A operação de tal válvula é indicada na Fig. 4. Quando a válvula piloto é fechada, a pressão do fluido aumenta em ambos os lados do diafragma através de um orifício de sangria. Contanto que haja um diferencial de pressão entre as portas de entrada e saída, uma força de fechamento estará disponível em virtude da maior área efetiva na parte superior do diafragma. Quando a válvula piloto é aberta, a pressão é aliviada na parte superior do diafragma. A maior força de pressão efetiva proveniente de baixo agora eleva o diafragma e abre a válvula. Em geral, as válvulas pilotadas internamente requerem um diferencial de pressão mínimo para garantir abertura e fechamento satisfatórios. A Omega também oferece válvulas pilotadas internamente, projetadas com núcleo e diafragma acoplados que operam com diferencial de pressão zero (Fig. 5).
VÁLVULAS SOLENÓIDES MULTI-VIAS PILOTADAS INTERNAMENTE
As válvulas solenóides de 4 vias pilotadas internamente são usadas principalmente em aplicações hidráulicas e pneumáticas para acionar cilindros de dupla ação. Essas válvulas têm quatro conexões de porta: uma entrada de pressão P, duas conexões de porta de cilindro A e B e uma conexão de porta de exaustão R. Uma válvula de assento de 4/2 vias pilotada internamente é mostrada na Fig. a válvula piloto abre na conexão da entrada de pressão ao canal piloto. Ambos os gatilhos na válvula principal estão agora pressurizados e comutados. Agora a conexão da porta P está conectada a A e B pode esgotar através de um segundo restritor através de R.
VÁLVULAS PILOTADAS EXTERNAMENTE
Com estes tipos, um meio piloto independente é usado para acionar a válvula. A Fig. 7 mostra uma válvula de sede angular operada por pistão com mola de fechamento. Na condição despressurizada, a sede da válvula está fechada. Uma válvula solenóide de 3 vias, que pode ser montada no atuador, controla o meio piloto independente. Quando a válvula solenóide é energizada, o pistão sobe contra a ação da mola e a válvula abre. Uma versão de válvula normalmente aberta pode ser obtida se a mola for colocada no lado oposto do pistão do atuador. Nestes casos, o meio piloto independente é conectado à parte superior do atuador. As versões de dupla ação controladas por válvulas de 4/2 vias não contêm mola.
Vantagens das válvulas solenóides
Existem muitas características benéficas das válvulas solenóides que lhes conferem vantagens sobre outros tipos de válvulas. Por exemplo, como as válvulas solenóides são alimentadas por pressão natural e força eletromagnética, elas geralmente têm menos peças móveis do que outras válvulas. Este é amplamente considerado um bom projeto, uma vez que as peças móveis requerem manutenção.
Além disso, as válvulas solenóides podem ser facilmente operadas por dispositivos remotos que ativam a bobina solenóide, tornando as válvulas solenóides extremamente úteis para aplicações perigosas. Além disso, as válvulas solenóides podem usar energia hidráulica ou pneumática porque ambas podem ser ativadas ou pilotadas por solenóides. Porém, a energia pneumática é mais comumente utilizada por ser considerada mais limpa e de menor manutenção do que a energia hidráulica, devido à ausência de fluidos degradantes que produzem resíduos e devem ser mantidos.
Finalmente, as válvulas solenóides oferecem comutação rápida e segura, design compacto, alta confiabilidade e vida útil normalmente longa.
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