Para controlar los líquidos en las tuberías se utilizan tradicionalmente válvulas de cierre especiales. Se trata de válvulas cerradas o abiertas manualmente (grifos) según el procedimiento establecido. En la actualidad, cada vez se instalan más dispositivos de cierre modernos que funcionan según el principio de inducción electromagnética en lugar de las válvulas habituales.
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Qué es una electroválvula
Una electroválvula - es un dispositivo electromecánico clásico cuya función principal es controlar el flujo de medios líquidos o gaseosos. Con este dispositivo es posible automatizar parcial o totalmente el proceso. La decisión final de abrir o cerrar la electroválvula la toma el operador o la lógica del controlador.
El operador pulsa un botón de "apertura" en el panel de control, aplicando así tensión a la bobina del solenoide. Este último retrae el vástago de la válvula por la corriente que fluye a través de él, haciendo que la válvula se mueva hacia la apertura (cuando la válvula es del tipo normalmente cerrado). Para realizar la acción inversa, el operador sólo tiene que pulsar el botón "Cerrar". A continuación, la bobina se desenergiza y el vástago vuelve a su posición normal de seguridad.
Finalidad y uso de los solenoides
La función principal de los solenoides y dispositivos similares es redirigir o bloquear los movimientos de los fluidos en tuberías de diferentes tipos y aplicaciones. En las aplicaciones domésticas se utilizan en los vehículos, en los sistemas comunes de suministro de agua, así como en las redes de calefacción y en los sistemas de riego de las parcelas de jardín. En la industria, estos dispositivos se instalan para regular el flujo de líquidos y gases técnicos transportados a través de una red de tuberías ramificada, controlando las válvulas de cierre.
También pueden instalarse en equipos en los que se requiere un control automático de las válvulas en función de las condiciones de funcionamiento. En este caso, el kit de solenoide puede suministrarse con un kip sensor, sensibles a las fugas, por ejemplo. En este caso, si se detecta una fuga, la señal de alarma del sensor se envía a un controlador especial que, tras procesar la información, emite una orden para cerrar la válvula.
Diseño y función de las electroválvulas
Una electroválvula típica comprende:
- carcasa, moldeada con materiales duraderos y resistentes al desgaste;
- bobina inductiva con solenoide;
- disco o pistón que controla directamente el flujo de fluido
- un amortiguador de muelle.
La bobina del inductor, que es el principal elemento de trabajo del solenoide, está encapsulada y recubierta de resina epoxi. Está sellado de tal manera que el agua, que es un buen conductor de la corriente, no puede entrar en él.
El principio de la electroválvula se basa en el efecto electromagnético, bien conocido en la física escolar. Según esto, cuando se crea un campo electromagnético en todas las piezas metálicas de la zona de la válvula, se induce el mismo tipo de campo. Los objetos magnetizados comienzan a interactuar con la estructura de campo inicial, atrayendo o repeliendo a su portador.
En este tipo de dispositivo, el campo fuente es creado por la bobina electromagnética, y el campo secundario es "inducido" en el solenoide (la parte móvil del sistema). Cuando se aplica un impulso, el solenoide con la varilla de control unida a él se mueve y cierra/abre el canal con el fluido que fluye (gas).
Tipos de electroválvulas
Estos dispositivos se clasifican según las siguientes características básicas
- material en el que se basa el cuerpo
- características del diseño de la válvula;
- su posición cuando la bobina está sin tensión (desenergizada);
- principio de funcionamiento;
- la naturaleza de las conexiones a las tuberías.
¡Importante! La correcta selección de la válvula en función de algunos de estos atributos determina que funcione durante mucho tiempo en el medio con los parámetros dados.
El cuerpo de estos productos es de latón tradicional, plástico o acero inoxidable. La elección correcta del material determina en gran medida que la válvula pueda utilizarse en condiciones críticas. Para los sistemas de calentamiento de agua doméstica es adecuado cualquiera de los tipos anteriores.
Las válvulas se dividen en válvulas de pistón, válvulas de diafragma y válvulas de carrete. La opción más barata y suficientemente fiable es la válvula de carrete, que cumple bien su función. Por ello, estas válvulas se instalan tradicionalmente en el hogar.
Según la posición del pistón y del vástago cuando el electroimán se desconecta de la alimentación, se dividen en los siguientes tipos:
- normalmente cerrado (NC);
- abierto (NO);
- con dos posiciones estables.
En el primer tipo, cuando la bobina está desenergizada, el núcleo con la válvula se cierra de forma fiable por la resistencia del muelle de retorno. En el segundo caso, se produce el efecto contrario cuando se desconecta la tensión. Bajo la influencia del mismo muelle, el vástago se retrae completamente en la bobina y el conducto permanece abierto. En el tercer caso, la válvula puede estar en ambas posiciones (cerrando el canal o dejándolo libre) cuando se desconecta la tensión. Depende del circuito utilizado para encenderlo.
Sobre el principio de actuación (su funcionalidad) estas válvulas se dividen en unidireccionales, bidireccionales y tridireccionales. El primer tipo sólo tiene una espita de funcionamiento que está conectada a la tubería. Suelen utilizarse como válvula de seguridad para eliminar el exceso de vapor o agua.
Sus homólogos de tres vías tienen tres espigas de conexión, lo que permite utilizarlos para desviar el flujo de medios líquidos. El tipo más común de electroválvulas son las de dos vías. Tienen dos conexiones a ambos lados y se instalan directamente en el recorrido de la tubería. Las electroválvulas se dividen en conexiones de enchufe, de brida y de toma.
Los diferentes diseños de válvulas también difieren en el material utilizado para la junta y el diafragma de cierre. Según esta característica pueden utilizar:
- elastómero de flúor;
- elastómero de etileno propileno (EPDM);
- Soporte de goma.
Información adicional: En los dispositivos domésticos utilizados para cortar el flujo de agua en las tuberías, se suele utilizar el segundo tipo.
Esto se debe a que el material sintético EPDM es resistente a los efectos dañinos de las sales y funciona bien a bajas temperaturas.
Cómo conectar la electroválvula
Antes de instalar y conectar una electroválvula es importante tener en cuenta que este mecanismo es muy poco "tolerante" a los golpes de ariete que suelen producirse en las tuberías con líquidos densos. Si no se protege adecuadamente, no durará mucho tiempo. La función de esta protección se lleva a cabo mediante una válvula reductora de presión, que permite reducir la presión en el momento del impacto, o mediante tubos de goma montados directamente delante del dispositivo a proteger.
Además, hay que tener en cuenta los siguientes puntos importantes:
- Antes de instalar la electroválvula, hay que realizar un trabajo preparatorio que incluye la limpieza de las tuberías y su marcado;
- La válvula debe estar situada de forma que sea fácilmente accesible en todo momento (En caso de sustitución o reparación);
- La instalación debe realizarse con el solenoide completamente desconectado de la red eléctrica.
¡Importante! Es aconsejable instalar un filtro grueso delante de la electroválvula para filtrar las partículas finas de suciedad.
La instalación mecánica y el proceso de conexión eléctrica implican los siguientes pasos en la secuencia que se muestra a continuación:
- En primer lugar, el cuerpo de la unidad se instala mediante bridas con juntas de estanqueidad en la rotura de la tubería.
- A continuación, se procede a la conexión eléctrica, representada por una bobina magnética con tres contactos.
- Dos de estos contactos tienen una tensión de + y - 24 V DC, o una fase y un cero para solenoides de 220 V, y el tercer contacto es de tierra.
Para conectar la tierra al cuerpo de la válvula, se utiliza un grueso conductor de cobre, que se suelda al circuito de protección montado.
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