¿Cómo seleccionar una válvula solenoide según su aplicación?

Los recientes avances en tecnologías de construcción de válvulas solenoides, han permitido ampliar los horizontes de aplicación, mejorando el desempeño y reduciendo costos. Para escoger apropiadamente una válvula, los usuarios deben comprender sus características, considerar sus factores críticos, y considerar algunos problemas comunes y soluciones a los mismos en la selección de válvulas solenoides y su mantenimiento.

Una válvula solenoide es un dispositivo electro-mecánico que se energiza o desenergiza para abrir o cerrar el orificio de la válvula. Está diseñada para controlar el flujo de aire, agua, aceite, gas, vapor; prácticamente cualquier substancia líquida o gaseosa.

La selección apropiada inicia considerando qué tipo de operación es más conveniente para su aplicación. Las válvulas de acción directa abren o cierran por acción directa sobre el núcleo móvil; aquellas de acción pilotada, para líneas más largas y presiones mayores, sustituyen la acción directa utilizando la presión de la línea para abrir orificios más grandes manteniendo el tamaño del solenoide pequeño. Las válvulas normalmente cerradas, abren cuando son energizadas y cierran cuando no; las normalmente abiertas actúan exactamente al contrario.

Las válvulas de dos vías tienen una conexión de entrada y una de salida, pueden ser normalmente abiertas o cerradas. Las válvulas de tres vías tienen tres conexiones y dos orificios, también pueden ser normalmente cerradas, abiertas o universales (aquellas que pueden ser normalmente cerradas o abiertas según conexión). Aplicaciones comunes incluyen el suministrar presión hacia o desfogar presión desde las válvulas de control, actuadores o cilindros de simple efecto. Las válvulas de cuatro vías tienen 4 o 5 conexiones (una de presión, dos de trabajo y uno o dos desfogues) para operar cilindros o actuadores de doble acción.

 

Aplicaciones comunes y características.

La válvula solenoide es el dispositivo automático más eficiente en las aplicaciones de control de flujo para líquidos y gases. Su montaje requiere de tubería y conexión eléctrica. En contraste, las válvulas de proceso (bola, mariposa, etc.) necesitan no solamente su propio montaje sino también un actuador o cilindro y una válvula solenoide.

Los usuarios deben considerar los factores básicos del tipo de válvula, su operación eléctrica, fluido a controlar, tamaño de la misma, presión de la línea, atmósfera de montaje, temperatura de trabajo, voltaje de alimentación y algunas opciones como encerramientos para áreas clasificadas.

Presión de trabajo: Se debe considerar la válvula que más se aproxime a las condiciones de trabajo de la aplicación: no solamente se perdería dinero con una selección errónea, sino que también la válvula podría no funcionar adecuadamente.

Válvula de dos vías (no bidireccional): Las válvulas de dos vías se diseñan para controlar el flujo en una sola dirección. Se deben instalar para trabajar en la dirección indicada por el fabricante, de otra manera su operación puede ser ineficiente o imposible.

Medios contaminados: La contaminación de la línea es comúnmente el problema más recurrente en válvulas solenoides. La mayoría de las válvulas se diseñan para trabajar con fluidos limpios (se debe consultar al fabricante para cualquier excepción de este tipo). Si es posible, es mejor instalar la solenoide en forma vertical para prevenir acumulación de impurezas en el núcleo. Si hay probabilidad de contaminación, se debe instalar un filtro aguas arriba de la entrada de la válvula y hacer mantenimiento preventivo.

Sobrevoltajes / insuficiencia de voltaje: Las válvulas solenoides se construyen para trabajar con +/- 10% del voltaje nominal. Voltajes insuficientes pueden causar fallas en la acción de la válvula, exceso de ruido, estancamiento o reducción de su vida útil. (Para verificar que el voltaje es el adecuado, al energizar la válvula se debe escuchar un click que se atribuye a la acción del núcleo móvil en la apertura o cerramiento). El sobre-voltaje causará calentamiento, fallas prematuras del solenoide y vida útil reducida.

Capacidad de flujo incorrecta: Sobredimensionar la válvula resulta en gastos innecesarios, tanto subdimensionar como sobredimensionar resultan en un desempeño pobre de la misma. Factores como el tamaño del orificio y configuración de la válvula se combinan en el factor de flujo o  Cv. Se debe calcular el Cv necesario para su aplicación o consultar al fabricante.

Reemplazo inadecuado en equipos de OEMs: Muchas válvulas solenoides en productos de OEMs son diseñados para trabajar en un medio específico y con un fluido especial; si se reemplazan de manera inapropiada, se puede incurrir en disminución de su vida útil, daño al mismo equipo o incluso lesiones personales.

Caída de presión insuficiente: Otro problema común se presenta cuando no existe la diferencia de presión mínima entre la entrada y salida de la válvula (o entre la entrada y el desfogue para el caso de válvulas de tres o cuatro vías) para la apertura o cierre de la misma.

Cuando se especifica una válvula, se debe asegurar que puede operar con las mínimas y máximas presiones diferenciales de la aplicación. Se debe prestar especial atención a las restricciones del sistema respecto de velocidad de controles y reguladores, los cuales pueden reducir dramáticamente la presión que llega a la válvula y así mismo no alcanzar la presión diferencial mínima de trabajo.

Selección errónea de la operación eléctrica: Se deben considerar las opciones eléctricas especiales cuando la aplicación lo necesite. Las válvulas solenoides básicas proveen control eléctrico simple ON/OFF. Los modelos con reset manual añaden esta acción para usos críticos. Las barreras intrínsecamente seguras se usan para trabajar con muy poca potencia eléctrica y así asegurar la eliminación de chispas en atmósferas potencialmente explosivas.

Materiales de construcción inadecuados: Se debe asegurar que todos los componentes en contacto con el fluido y expuestos a la atmósfera sean compatibles con la aplicación. Por ejemplo, no se debe emplear una válvula de control de aire para manejar combustible donde realmente se necesita una válvula de combustión.

Las válvulas especiales para aplicaciones demandantes están disponibles en acero inoxidable, plástico y una variedad importante de materiales resistentes (incluyendo NBR, neopreno, FKM o PTFE).

Aspectos de la atmósfera: Las válvulas solenoides para ambientes potencialmente explosivos o demandantes utilizan construcciones especiales para evitar altas temperaturas y chispas. Incluyen encerramientos especiales de las solenoides, fusibles térmicos, bobinas de baja potencia o actuadores neumáticos en vez de solenoides.

Opciones de potencia eléctrica: Las válvulas solenoides tienen una amplia gama de opciones de alimentación eléctrica en AC o DC. Nótese que por diferencias en la construcción interna, las válvulas para voltajes AC no pueden ser convertidas para trabajar con voltajes DC, simplemente cambiando la bobina.

Nuevos desarrollos.

Las válvulas solenoides son utilizadas en la mayoría de procesos conocidos y como tal, se realizan adaptaciones para utilizarlas en nuevas aplicaciones. Existen válvulas piloto de construcciones especiales que conducen la corriente eléctrica de paneles solares, corriente usada en plataformas petroleras. Otro tipo de válvulas ofrecen comunicación inalámbrica con varios protocolos: Devicenet, Profibus, Foundation Fieldbus, para el completo control sobre la válvula.

El más reciente diseño define una nueva categoría (sólo 2 W de potencia) e incorpora electrónica integrada. Este nuevo diseño permite tener los mismos rangos físicos y eléctricos de una válvula AC en una válvula DC.

Algunas aplicaciones donde los rangos físicos no se cubren a cabalidad por las válvulas solenoides, necesitan de válvulas neumáticas pilotadas por solenoide (válvulas de pistón y cuerpo angular) que son ideales para este tipo de aplicaciones: fluidos altamente corrosivos, vapor y fluidos contaminados. Se puede encontrar en aplicaciones industriales como lavanderías y plantas de proceso industrial.

distribuidor autorizado de Asco.

 

Temas relacionados:
[Innovación de válvulas para vapor de alta eficiencia]   [Lanzamiento del programa de entregas rápidas ASCO Express.]   [Contribuyendo a la seguridad en la industria Termoeléctrica con equipos de calibración de última tecnología.]   [Capacitación regional reúne a ingenieros de La Llave Perú, Ecuador, Bolivia y Paraguay en Lima.]   [ITT incorpora 4 nuevos compuestos elastoméricos a sus válvulas Fabri-valve 33PTA.]   [Optimizando el diagnóstico de la válvula de control - Parte II.]   [La Llave fue nombrada representante exclusivo de las válvulas de cuchilla Fabri-Valve ITT.]   [Optimizando el diagnóstico de la válvula de control - Parte I.]   [Tecnología para el oportuno diagnóstico de procesos.]   [¿Cómo mejorar técnicamente las válvulas de un terminal, obteniendo mayor seguridad y ahorro?]  
Ver más...
volver a la página de inicio boletines anteriores
©2008 - 2014
La Llave
Av. Oscar R. Benavides (ex Colonial) 2110, Lima 1, Perú
Central: (511) 336-6700  Fax: (511) 336-8170
ventas@lallave.com.pe