La electroválvula es un componente automático básico utilizado para controlar la dirección de flujo del fluido y se considera parte del actuador.
Se utiliza ampliamente en sistemas de control mecánico y válvulas industriales para regular la dirección del fluido, controlando así el interruptor de la válvula.
La electroválvula presenta una cavidad cerrada con múltiples orificios pasantes situados en diferentes posiciones. Cada uno de estos orificios conduce a una tubería de aceite distinta. En el centro de la cavidad se encuentra la válvula, con dos electroimanes situados a ambos lados. Cuando se activa la bobina del imán, el cuerpo de la válvula se desplaza hacia ambos lados. Este movimiento del cuerpo de la válvula regula el flujo de aceite bloqueando o abriendo los distintos orificios de drenaje de aceite.
El orificio de entrada de aceite está normalmente abierto, lo que permite que el aceite hidráulico fluya hacia los distintos tubos de drenaje de aceite y ejerza presión sobre el pistón del cilindro de aceite. Éste, a su vez, acciona el vástago del pistón y el dispositivo mecánico acoplado. En esencia, el movimiento mecánico se controla regulando la corriente en el electroimán.
1. En principio, las electroválvulas se dividen en tres categorías:
1) Electroválvula de acción directa:
Principio: La bobina del solenoide genera una fuerza electromagnética cuando recibe corriente, lo que levanta la pieza de cierre del asiento de la válvula y la abre. Cuando se corta la alimentación, la fuerza electromagnética desaparece, lo que hace que el muelle vuelva a presionar la pieza de cierre sobre el asiento de la válvula, cerrándola.
Características: Es capaz de funcionar en condiciones de vacío, presión negativa y presión cero, aunque el diámetro suele limitarse a 25 mm o menos.
2) Electroválvula de acción directa distribuida:
Principio: La válvula funciona mediante una combinación de acción directa y control piloto. Cuando no hay diferencia de presión entre la entrada y la salida, la fuerza electromagnética levanta directamente la pequeña válvula piloto y la pieza de cierre de la válvula principal, haciendo que la válvula se abra tras conectar la alimentación.
Cuando se alcanza una presión diferencial inicial entre la entrada y la salida, la fuerza electromagnética pilota la válvula pequeña, haciendo que aumente la presión en la cámara inferior de la válvula principal y disminuya la presión en la cámara superior. Esto crea una presión diferencial que empuja la válvula principal hacia arriba.
Cuando se corta la corriente, la válvula piloto utiliza la fuerza del muelle o la presión media para empujar la pieza de cierre hacia abajo, cerrando la válvula.
Características: La válvula puede funcionar en condiciones de diferencia de presión cero, vacío y alta presión. Sin embargo, requiere una gran potencia de entrada y debe instalarse horizontalmente.
3) Electroválvula pilotada:
Principio: Cuando se aplica energía, la fuerza electromagnética abre el orificio piloto, provocando una rápida caída de presión en la cámara superior. Esto crea una gran diferencia de presión alrededor de la pieza de cierre, y la presión del fluido empuja la pieza de cierre hacia arriba, abriendo la válvula.
Cuando se corta la alimentación, el orificio piloto se cierra por la fuerza del muelle. La presión de entrada crea rápidamente una diferencia de presión de baja a alta alrededor de la pieza de cierre de la válvula a través de la cámara del orificio de derivación, haciendo que la presión del fluido empuje la pieza de cierre de la válvula hacia abajo, cerrando la válvula.
Características: El rango de presión del fluido tiene un límite superior alto y puede instalarse en cualquier ubicación (personalizable) siempre que cumpla los requisitos de presión diferencial del fluido.
2. La electroválvula se divide en seis subcategorías según la diferencia en la estructura de la válvula y el material y el principio:
Estructura de Diafragma de Acción Directa, Estructura de Placa Pesada Paso a Paso, Estructura de Diafragma Piloto, Estructura de Pistón de Acción Directa, Estructura de Pistón de Acción Directa Paso a Paso, Estructura de Pistón Piloto.
El fluido de la tubería debe ser compatible con el medio especificado en el modelo seleccionado de la serie de electroválvulas.
La temperatura del fluido debe ser inferior a la temperatura calibrada de la electroválvula seleccionada.
La viscosidad admisible del líquido de la electroválvula suele ser inferior a 20 CST y debe señalarse si la supera.
Cuando la presión diferencial de trabajo y la presión diferencial máxima de la tubería son inferiores a 0,04 MPa, deben seleccionarse los tipos de acción directa y acción directa multipaso, como las series ZS, 2W, ZQDF, ZCM.
Si la diferencia mínima de presión de trabajo es superior a 0,04 MPa, puede elegirse una electroválvula pilotada (presión diferencial).
La presión diferencial máxima de trabajo debe ser inferior a la presión máxima calibrada de la electroválvula.
Las electroválvulas suelen funcionar de forma unidireccional, por lo que es importante tener en cuenta la presencia de diferencias de contrapresión. Si es necesario, debe instalarse una válvula de retención.
Si el fluido no está suficientemente limpio, debe instalarse un filtro antes de la electroválvula. La electroválvula requiere un mayor nivel de limpieza del medio.
Considere tanto el diámetro del flujo como el diámetro de la boquilla.
Por lo general, la electroválvula sólo se controla mediante dos posiciones del interruptor.
Si es factible, debe instalarse una tubería de derivación para facilitar el mantenimiento.
En caso de golpe de ariete, el tiempo de apertura y cierre de la electroválvula debe ajustarse según sea necesario.
Tener en cuenta el impacto de la temperatura ambiente en la electroválvula.
La corriente y el consumo de la fuente de alimentación deben elegirse en función de la capacidad de salida.
La tensión de alimentación suele tener una desviación de ±10%.
Es importante tener en cuenta que el valor VA es alto durante el arranque de CA.
Las electroválvulas son de dos tipos: normalmente cerradas y normalmente abiertas.
Al seleccionar una electroválvula, normalmente se recomienda elegir el tipo normalmente cerrado, que se enciende y se apaga.
Sin embargo, si el tiempo de apertura es largo y el de cierre corto, es mejor optar por el tipo normalmente abierto.
Las pruebas de vida útil en fábrica son un tipo de prueba habitual. Sin embargo, es importante tener en cuenta que no existe una norma oficial para las electroválvulas en China, por lo que hay que tener cuidado al elegir un fabricante.
Para los casos en los que el tiempo de acción es muy corto y la frecuencia es alta, suele preferirse el tipo de acción directa. Para calibres mayores, la serie rápida es la mejor opción.
Por lo general, las electroválvulas no son estancas. Si las condiciones no permiten utilizar una electroválvula estándar, se recomienda seleccionar un tipo estanco, que puede ser personalizado por la fábrica.
Es importante asegurarse de que la presión nominal máxima calibrada de la electroválvula supera la presión máxima de la tubería, ya que, de lo contrario, podría acortarse la vida útil o producirse otros accidentes.
Para líquidos corrosivos, se recomienda utilizar una electroválvula de tipo acero inoxidable, y para líquidos fuertemente corrosivos, se recomienda utilizar una electroválvula de tipo rey plástico (SLF).
En entornos explosivos, es necesario seleccionar los productos antideflagrantes correspondientes.
Muchas electroválvulas son aptas para uso universal, pero es importante elegir las opciones más rentables que cumplan los tres criterios antes mencionados.
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