¿Qué es una válvula solenoide?

¿Qué es una válvula solenoide?

Las válvulas solenoides son válvulas de accionamiento magnético. A veces se las denomina válvulas electromecánicas. La parte eléctrica se refiere al solenoide. El solenoide es una bobina cilíndrica de alambre que, al energizarse, produce un campo magnético. Este campo magnético se utiliza para mover el émbolo ferroso, que cierra (o abre) la válvula de forma directa o indirecta.

Existen varias clasificaciones de válvulas solenoides, basadas en diferentes parámetros. La primera se basa en el mecanismo de accionamiento:

Acción directa: Las válvulas solenoides de acción directa utilizan el émbolo para cerrar directamente el orificio (pequeña abertura). Son casi exclusivamente válvulas pequeñas, ya que las válvulas de acción directa más grandes requerirían un solenoide de gran tamaño.

Estas electroválvulas resultan costosas, por lo que se utilizan electroválvulas pilotadas.

Pilot Opport: Las válvulas pilotadas utilizan la presión del fluido para cerrar y sellar el orificio. Esto permite un orificio más grande sin necesidad de una electroválvula de mayor tamaño.

El segundo tipo de clasificación se basa en el estado de reposo de la válvula:

Normalmente cerradas (N.C.): Las válvulas normalmente cerradas permanecen cerradas cuando están en reposo (sin energía). Esta es la válvula más común.

Normalmente Abierta (NA): Las válvulas normalmente abiertas están abiertas cuando están en reposo (sin energía).

Por último, las válvulas también se pueden clasificar según la dirección del flujo del material:

Unidireccional: El material debe fluir en la dirección designada, generalmente indicada por una flecha.

Bidireccional: El flujo de material puede ocurrir en cualquier dirección.

La Figura 1.1 muestra una válvula típica de acción directa. Está compuesta por dos partes distintas.

El cuerpo metálico, que cuenta con conexiones hembra roscadas, está compuesto por dos piezas de latón que forman un sello con una junta. El material de la junta es el factor principal para determinar los posibles usos de la válvula. Las juntas de NBR no se pueden utilizar con productos petroquímicos. Las juntas de VITON son seguras para cualquier uso. La segunda parte de la válvula es la responsable de la apertura y el cierre. La carcasa negra aloja el solenoide que, al energizarse, crea un campo magnético. Este campo magnético actúa sobre un émbolo ferroso que abre un pequeño orificio. En las válvulas de acción directa, este es el orificio principal. En las válvulas pilotadas, el pequeño orificio solo libera la presión del líquido sobre la junta. Al liberarse la presión, la junta queda libre para moverse, desobstruyendo así el orificio principal. Las válvulas pilotadas necesitan presión para funcionar eficazmente.

 

Como se mencionó anteriormente, el tamaño efectivo de la electroválvula se puede aumentar mediante operación piloto o servoaccionada. Las válvulas servoaccionadas son unidireccionales, ya que las presiones de entrada y salida son esenciales para su funcionamiento.

Según la Figura 1.3, existen pequeños orificios en el diafragma servoaccionado.

Así es como funcionan.

Cuando la válvula está cerrada, el fluido se filtra a través de los orificios del diafragma (Figuras 1.3 y 1.4) y la presión de entrada actúa sobre el diafragma, manteniéndolo en la posición cerrada. Esto significa que cuanto mayor sea la presión de entrada, mayor será la fuerza de cierre. Esto no ocurre con las válvulas de acción directa.

Cuando la válvula está abierta (en el caso de las válvulas normalmente cerradas, esto significa que están energizadas), solo un pequeño émbolo se mueve contra la presión de entrada, pero NO todo el diafragma, que permite que el fluido que antes empujaba el diafragma salga a través del pequeño orificio (Figura 1.2). Esa acción reduce la presión sobre el diafragma y, finalmente, la bobina tiene la energía suficiente para abrir completamente el orificio.

Por último, las electroválvulas se designan por su rosca. Así, una electroválvula de ¾” suele tener una rosca NPT de ¾”. Existen otros estándares utilizados en otras partes del mundo, pero como la rosca NPT es el estándar en Estados Unidos, se considera el estándar para las válvulas que se venden en EE. UU. Nuestra marca, U.S. Solid, utiliza casi exclusivamente rosca NPT e indicará claramente si se utiliza otro tipo de rosca.

Las electroválvulas son una maravilla de la ingeniería. Se utilizan en automóviles, sistemas de riego y docenas de otras aplicaciones. Su sencillez y rentabilidad también las convierten en un producto ideal para los aficionados al bricolaje. ¡Próximamente veremos ejemplos y usos de electroválvulas en la práctica! Visita nuestro blog en los próximos días.