Para controlar meios líquidos em tubulações, tradicionalmente são usadas válvulas de fechamento especiais. De acordo com o procedimento estabelecido, é realizado na forma de válvulas (torneiras) que fecham ou abrem manualmente. Hoje, em vez das válvulas usuais, estão sendo instalados cada vez mais dispositivos de travamento modernos que operam com base no princípio da indução eletromagnética.
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O que é uma válvula solenoide
Válvula solenoide - Esta é uma unidade eletromecânica clássica, cujo objetivo principal é o controle operacional do fluxo de meios líquidos ou gasosos. Graças a este dispositivo, este processo pode ser parcial ou totalmente automatizado. A decisão final de abrir ou fechar o solenóide é feita pela lógica do operador ou do controlador.
Estando no painel de controle, o operador pressiona o botão “abrir” da válvula, aplicando tensão na bobina do eletroímã. Este último, devido à corrente que o atravessa, retrai a haste da válvula, passando a válvula para o modo "Aberto" (com uma válvula do tipo normalmente fechada). Para realizar a ação inversa, basta o operador clicar no botão "Fechar". Depois disso, a tensão é retirada da bobina e a haste, sob a ação de uma mola de retorno, assume sua posição normal de segurança.
Finalidade e aplicação dos solenóides
O principal objetivo dos solenóides e dispositivos similares é redirecionar ou bloquear o movimento de meios líquidos em tubulações de diversos tipos e finalidades. Em condições domésticas, eles são usados em carros, em tubulações de água comuns, bem como em redes de aquecimento e em sistemas de irrigação para casas de veraneio. Na indústria, esses dispositivos são instalados para controlar o fluxo de líquidos e gases técnicos transportados por uma extensa rede de tubulações, para controlar as válvulas de fechamento.
Eles também podem ser instalados em equipamentos onde é necessário o controle automático da válvula dependendo das condições de operação. Neste caso, o kit do dispositivo solenóide pode vir com um kipovsky sensor, sensível a vazamentos, por exemplo. Nesse caso, ao detectar um vazamento, um sinal de alarme do sensor é enviado para um controlador especial, que, após o processamento das informações, emite um comando para fechar a válvula.
O dispositivo e o princípio de operação da válvula tipo solenóide
Uma válvula solenoide típica inclui:
- caixa fundida em materiais duráveis e resistentes ao desgaste;
- uma bobina indutiva com um solenóide;
- um disco ou pistão que controla diretamente o fluxo de fluido;
- mola amortecedora.
O indutor, que é o principal elemento de trabalho do eletroímã, é colocado em uma cápsula completamente isolada do ambiente externo e preenchida com resina epóxi. Essa vedação confiável exclui a possibilidade de entrada de água, que é um bom condutor de corrente.
O princípio de funcionamento da válvula tipo solenóide é baseado no efeito eletromagnético, bem conhecido do curso de física escolar. Segundo ele, quando uma tensão e/m aparece em todas as peças metálicas localizadas na zona de sua ação, um campo do mesmo tipo é induzido devido à indução. Objetos magnetizados começam a interagir com a estrutura de campo original, sendo atraídos ou repelidos de seu portador.
No dispositivo do tipo considerado, a ação inicial é criada por uma bobina eletromagnética e o campo secundário é "induzido" no solenóide (na parte móvel do sistema). Quando um pulso é aplicado, o solenóide com a haste de controle fixada nele se move e fecha/abre o canal com o líquido (gás) fluindo por ele.
Variedades de Válvulas Solenóides
Os dispositivos descritos são classificados de acordo com as seguintes características principais:
- o material com base no qual o caso é feito;
- características do projeto da válvula;
- sua posição quando a tensão é retirada da bobina (em estado desenergizado);
- princípio de funcionamento;
- características de conexão a tubulações.
Importante! Da escolha correta da válvula para alguns desses sinais depende de quanto tempo ela irá funcionar em um ambiente com determinados parâmetros.
O corpo destes produtos é feito de latão tradicional, plástico ou aço inoxidável. A escolha correta do material determina em grande parte se a válvula pode ser usada em aplicações críticas. Para sistemas de aquecimento de encanamento doméstico, qualquer uma das variedades acima é adequada.
De acordo com as características do projeto, as válvulas são divididas em válvulas de pistão, diafragma e carretel. A opção mais barata e bastante confiável é um dispositivo de carretel que faz bem seu trabalho. Portanto, essas válvulas são tradicionalmente instaladas na vida cotidiana.
De acordo com a posição da haste com o pistão quando o eletroímã é desconectado da fonte de alimentação, eles são divididos nos seguintes tipos:
- normalmente fechado (NC);
- aberto (NÃO);
- com duas posições estáveis.
Na primeira variante, quando a tensão é removida da bobina, o núcleo com a válvula, devido à elasticidade da mola de retorno, fecha com segurança o canal da tubulação. No segundo caso, quando a tensão está desligada, o efeito oposto é obtido. Sob a ação da mesma mola, a haste é completamente puxada para dentro da bobina e o canal permanece aberto. No terceiro caso, no estado inicial, quando a tensão é retirada, a válvula pode estar nas duas posições (bloquear o canal ou deixá-lo livre). Tudo depende do esquema utilizado para a sua inclusão.
De acordo com o princípio de funcionamento (de acordo com sua funcionalidade) todas essas válvulas são divididas em uma via, duas vias e três vias. A primeira variedade tem apenas um tubo de trabalho conectado à tubulação.Tais estruturas costumam ser utilizadas como segurança, servindo para eliminar o excesso de vapor ou água.
Suas contrapartes de três vias possuem três tubos de conexão, o que permite que sejam usados para redirecionar o fluxo de meios líquidos. O tipo mais comum de válvula solenóide é a válvula de duas vias. Eles têm dois bicos em ambos os lados e são instalados diretamente na ruptura da tubulação. De acordo com as características de conexão, os dispositivos solenóides são divididos em acoplamento, além de flange e encaixe.
Diferentes tipos de válvulas também diferem no material usado na fabricação da vedação e da membrana de fechamento. De acordo com este recurso, eles podem ser usados:
- elastómero de flúor;
- elastómero de etileno propileno (EPDM);
- base de borracha.
Informação adicional: Em dispositivos domésticos que servem para interromper o fluxo de água em tubulações, geralmente é usado o segundo tipo.
Isso se deve ao fato de que o material sintético EPDM é resistente aos efeitos nocivos dos sais e funciona bem em baixas temperaturas.
Como conectar a válvula solenoide
Antes de instalar e conectar uma válvula solenoide, é importante considerar que esse mecanismo "tolera" muito mal o golpe de aríete, que geralmente ocorre em tubulações com líquidos densos. Se não estiver devidamente protegido, não durará muito. A função de tal proteção é desempenhada por uma válvula redutora de pressão, que permite reduzir a pressão no momento do impacto, ou por tubos de borracha montados diretamente na frente do dispositivo protegido.
Além disso, os seguintes pontos importantes devem ser levados em consideração:
- antes de instalar a válvula solenoide, é realizado o trabalho preparatório, que se resume a descascar os tubos e marcá-los;
- o local de sua instalação é escolhido de forma que sempre tenha acesso livre (para substituição ou reparo);
- a instalação do dispositivo é realizada com o eletroímã completamente desconectado da rede elétrica.
Importante! Antes da válvula solenoide, é recomendável instalar um filtro grosso que retenha pequenas partículas de sujeira.
O processo de instalação mecânica e conexão elétrica inclui as seguintes etapas, listadas na sequência de sua execução:
- Primeiro, o corpo do dispositivo é instalado na ruptura da tubulação por meio de flanges com gaxetas.
- Em seguida, procedem à conexão da parte elétrica, representada por uma bobina magnética com três contatos.
- Dois deles estão conectados a + e - uma tensão constante de 24 V, ou fase e zero para solenóides de 220 V, e o terceiro contato é terra.
Para conectar o terra ao corpo da válvula, é usado um condutor de cobre grosso, que é soldado ao circuito de proteção montado.
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