A válvula solenóide é um componente automático básico usado para controlar a direção do fluxo do fluido e é considerada parte do atuador.
É amplamente utilizado em sistemas de controle mecânico e válvulas industriais para regular a direção do fluido, controlando assim a chave da válvula.
Princípio de funcionamento da válvula solenóide
A válvula solenóide apresenta uma cavidade fechada com múltiplos furos passantes localizados em diferentes posições. Cada um desses furos leva a um tubo de óleo distinto. No centro da cavidade encontra-se uma válvula, com dois eletroímãs posicionados em cada lado. Quando a bobina magnética é energizada, o corpo da válvula será puxado para qualquer um dos lados. Este movimento do corpo da válvula regula o fluxo de óleo bloqueando ou abrindo diferentes orifícios de drenagem de óleo.
O orifício de entrada de óleo normalmente está aberto, permitindo que o óleo hidráulico flua para os vários tubos de drenagem de óleo e exerça pressão no pistão do cilindro de óleo. Isto, por sua vez, aciona a haste do pistão e o dispositivo mecânico conectado. Em essência, o movimento mecânico é controlado pela regulação da corrente no eletroímã.
Classificação da válvula solenóide
1. As válvulas solenóides são divididas em princípio em três categorias:
1) Válvula solenóide de ação direta:
Princípio: A bobina solenóide gera força eletromagnética quando energizada, o que levanta a peça de fechamento da sede da válvula e abre a válvula. Quando a energia é cortada, a força eletromagnética desaparece, fazendo com que a mola pressione a peça de fechamento de volta na sede da válvula, fechando assim a válvula.
Características: É capaz de operar sob condições de vácuo, pressão negativa e pressão zero, embora o diâmetro seja geralmente limitado a 25 mm ou menos.
2) Válvula solenóide distribuída de ação direta:
Princípio: A válvula opera através de uma combinação de ação direta e controle piloto. Quando não há diferença de pressão entre a entrada e a saída, a força eletromagnética levanta diretamente a pequena válvula piloto e a peça de fechamento da válvula principal, fazendo com que a válvula abra após a alimentação ser ligada.
Quando uma pressão diferencial inicial é atingida entre a entrada e a saída, a força eletromagnética pilota a pequena válvula, fazendo com que a pressão na câmara inferior da válvula principal aumente e a pressão na câmara superior diminua. Isto cria uma pressão diferencial que empurra a válvula principal para cima.
Quando a energia é desligada, a válvula piloto usa a força da mola ou pressão média para empurrar a peça de fechamento para baixo, fechando a válvula.
Características: A válvula pode funcionar sob condições de diferença de pressão zero, vácuo e alta pressão. No entanto, requer uma grande entrada de energia e deve ser instalado horizontalmente.
3) Válvula solenóide operada por piloto:
Princípio: Quando a energia é aplicada, a força eletromagnética abre o orifício piloto, causando uma rápida queda na pressão na câmara superior. Isto cria uma grande diferença de pressão em torno da peça de fechamento, e a pressão do fluido empurra a peça de fechamento para cima, abrindo a válvula.
Quando a energia é cortada, o orifício piloto é fechado pela força da mola. A pressão de entrada cria rapidamente uma diferença de pressão baixa a alta ao redor da peça de fechamento da válvula através da câmara do orifício de desvio, fazendo com que a pressão do fluido empurre a peça de fechamento da válvula para baixo, fechando a válvula.
Características: A faixa de pressão do fluido possui um limite superior alto e pode ser instalada em qualquer local (personalizável), desde que atenda aos requisitos diferenciais de pressão do fluido.
2. A válvula solenóide é dividida em seis subcategorias de acordo com a diferença na estrutura e material da válvula e princípio:
Estrutura do Diafragma de Ação Direta, Estrutura de Placa Pesada Passo a Passo, Estrutura do Diafragma Piloto, Estrutura do Pistão de Ação Direta, Estrutura do Pistão de Ação Direta Passo a Passo, Estrutura do Pistão Piloto.
Precauções para seleção da válvula solenóide
1. Aplicabilidade
O fluido na tubulação deve ser compatível com o meio especificado no modelo selecionado da série de válvulas solenóides.
A temperatura do fluido deve ser inferior à temperatura calibrada da válvula solenóide selecionada.
A viscosidade líquida permitida da válvula solenóide é geralmente inferior a 20 CST e deve ser observada se exceder 20 CST.
Quando a pressão diferencial de trabalho e a pressão diferencial máxima da tubulação são inferiores a 0,04 MPa, os tipos de ação direta e de ação direta de múltiplas etapas, como as séries ZS, 2W, ZQDF, ZCM, devem ser selecionados.
Se a diferença mínima de pressão de trabalho for superior a 0,04 MPa, uma válvula solenóide operada por piloto (pressão diferencial) poderá ser selecionada.
A pressão diferencial máxima de trabalho deve ser inferior à pressão máxima calibrada da válvula solenóide.
As válvulas solenóides normalmente operam de maneira unidirecional, por isso é importante considerar a presença de diferenças de contrapressão. Se necessário, uma válvula de retenção deverá ser instalada.
Se o fluido não estiver suficientemente limpo, um filtro deverá ser instalado antes da válvula solenóide. A válvula solenóide requer um nível mais alto de limpeza média.
Considere o diâmetro do fluxo e o diâmetro do bico.
A válvula solenóide geralmente é controlada apenas por duas posições de chave.
Se possível, um tubo de derivação deverá ser instalado para facilitar a manutenção.
Em caso de golpe de aríete, o tempo de abertura e fechamento da válvula solenóide deve ser ajustado conforme necessário.
Leve em consideração o impacto da temperatura ambiente na válvula solenóide.
O consumo de corrente e energia da fonte de alimentação deve ser escolhido com base na capacidade de saída.
A tensão da fonte de alimentação normalmente pode desviar em ± 10%.
É importante observar que o valor VA é alto durante a inicialização CA.
2. Confiabilidade
A válvula solenóide vem em dois tipos: normalmente fechada e normalmente aberta.
Ao selecionar uma válvula solenóide, normalmente é recomendado escolher o tipo normalmente fechado, que é ligado e desligado.
Porém, se o tempo de abertura for longo e o tempo de fechamento curto, é melhor optar pelo tipo normalmente aberto.
Os testes de vida em fábrica são um tipo comum de item de teste. No entanto, é importante observar que não existe um padrão oficial para válvulas solenóides na China, portanto, deve-se ter cuidado ao escolher um fabricante.
Para casos em que o tempo de acção é muito curto e a frequência é elevada, o tipo de acção directa é geralmente preferido. Para calibres maiores, a série rápida é a melhor escolha.
3. Segurança
Geralmente, as válvulas solenóides não são à prova d’água. Se as condições não permitirem uma válvula solenóide padrão, recomenda-se selecionar um tipo à prova d’água, que pode ser customizado pela fábrica.
É importante garantir que a pressão nominal máxima calibrada da válvula solenóide exceda a pressão máxima na tubulação, pois não fazer isso pode resultar em redução da vida útil ou outros acidentes.
Para líquidos corrosivos, recomenda-se a utilização de uma válvula solenóide do tipo aço inoxidável e, para líquidos fortemente corrosivos, recomenda-se uma válvula solenóide de plástico king (SLF).
Em ambientes explosivos, é necessário selecionar produtos à prova de explosão correspondentes.
4. Economia
Muitas válvulas solenóides são adequadas para uso universal, mas é importante escolher as opções mais econômicas que atendam aos três critérios mencionados acima.
