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Perché l'evoluzione di elettrovalvole è essenziale per le industrie di processo

Design della valvola solenoide

L'umile solenoide è stato con noi sin dai primi 1900 e dalla sua invenzione ha visto una serie di sviluppi che hanno permesso di fornire il controllo su una vasta gamma di applicazioni. Dalla gestione di acqua e gas alle applicazioni igieniche e micro-fluidiche, ognuna ha le sue sfide che hanno portato a una gamma di design per il meccanismo e le bobine.

Paul Trevitt BurkertPaul Trevitt, Operations & Engineering Manager di Bürkert UK & Ireland, esamina i miglioramenti nella progettazione che hanno consentito a un numero crescente di processi di fare affidamento su questo dispositivo essenziale.

Le elettrovalvole sono gli elementi di controllo più utilizzate nella fluidica. Il loro ruolo può essere quello di spegnimento, rilasciare, la dose, distribuire o miscelare fluidi o gas, ognuno dei quali può rappresentare una vasta gamma di esigenze e ambienti che devono essere sistemati in modo da fornire un servizio affidabile ed efficace.

Il primo importante passo in avanti nel design del solenoide è arrivato negli 1950 quando Bürkert ha sviluppato le prime elettrovalvole del corpo in plastica. L'incapsulamento chimicamente resistivo protegge l'impianto elettrico da influenze dannose come polvere, sporco e umidità. Questo è stato seguito da un sistema di valvole modulare universale, adottato dall'industria e che consente l'uso più efficiente dello spazio nella costruzione di installazioni più complesse.

Principi di progettazione

Oltre 90 per cento di tutte le elettrovalvole sono provviste di bobine singoli, il più semplice di tutti i tipi di bobine, che utilizza una ferita filo di rame smaltato su una forma di bobina. Queste bobine sono progettati per il funzionamento continuo e di solito sono rivestiti con una massa isolante per assicurare un'elevata protezione elettrica e meccanica. Per applicazioni che comportano temperature ambiente fino a 250 gradi C, è importante garantire che le bobine in grado di sopportare queste condizioni e filo di rame smaltato così anodizzato possono essere utilizzati per garantire un funzionamento affidabile.

Sviluppo dei principi di progettazione di base ha portato ad un ridotto consumo energetico con l'introduzione della recitazione disegno doppia serpentina diretta. Questo utilizza due avvolgimenti indipendenti con alta e bassa potenza. La bobina di potenza elevata apre la valvola e dell'elettronica integrata poi passare sopra alla bobina bassa potenza per fornire la forza di tenuta. Questo approccio doppia bobina fornisce potenza sufficiente per aprire la valvola, ma poi utilizza 75 cento meno energia per mantenere la valvola in posizione.

Il disegno della bobina e il suo funzionamento ha un effetto diretto sul rendimento della valvola. Gli ultimi disegni risparmio energetico, anche in single coil formati convenzionali, può permettere la bobina sia overexcited per aprire la valvola ed entro mezzo secondo, la corrente è ridotta da 95 cento, che è ancora sufficiente a mantenere la valvola in posizione aperta . L'effetto cumulativo di questo tipo di funzionalità può avere un impatto significativo sul l'energia necessaria per il controllo di processo.

Valve anatomia

Essenzialmente elettrovalvole sono divisi tra due disegni, azione diretta e pilotata. Il primo si basa unicamente sulla potenza della bobina magnetica per fare o rompere il sigillo con la sede della valvola. In configurazioni (NC) normalmente chiusi, la bobina è eccitata e la valvola si apre finché la tensione viene rimosso e la pressione della molla chiude la valvola. Le capacità di pressione e di flusso di queste valvole sono determinate dalla potenza del solenoide.

Elettrovalvola pilotata utilizza la differenza di pressione tra l'ingresso e l'uscita di assistere il solenoide e la molla in apertura e chiusura della valvola. Questo concetto disegno può essere applicato a vari stili di elettrovalvola per soddisfare una vasta gamma di applicazioni in cui sono richieste elevate pressioni e flussi.

Processo di selezione

Il tipo di elettrovalvola più appropriato per ogni applicazione è governata da una serie di fattori. Molti dei componenti elettrovalvole, come lo stantuffo, molla di ritorno e le guarnizioni sono tutti esposti a media e quindi informazioni sui composti chimici, la temperatura e la pressione sono tutti necessari per effettuare una selezione materiale consapevole.

Nel caso della progettazione dell'elettrovalvola, la regola generale è: Le elettrovalvole a pistone ad azione diretta sono le più adatte a fluidi neutri e puliti, mentre le elettrovalvole a indotto oscillanti impiegano una membrana separatrice del mezzo e sono quindi adatte al controllo fluidi corrosivi, contaminati o aggressivi.

Se il processo di produzione comprende prodotti alimentari liquidi, le plastiche ed elastomeri utilizzati dovrebbero essere conformi alle norme alimentari e igieniche locali. Inoltre, alcuni processi richiedono un ciclo di pulizia da eseguire tra processi produttivi e quindi è richiesto anche i dati per questa procedura anche per garantire che non vi è alcuna degradazione del materiale indesiderati causati dal vapore o pulizia chimici.

Le scelte di design determinano l'affidabilità

Sulla faccia di esso, selezionando una elettrovalvola sembra essere una decisione abbastanza semplice, tuttavia, rendendo la scelta giusta richiede una conoscenza approfondita del processo sotto controllo, così come esperienza nei materiali e disegni disponibili. Combinando la conoscenza del ingegnere di processo con l'esperienza di controllo fluido Bürkert, i clienti possono essere certi di un prodotto di alta qualità che consegnerà l'affidabilità a lungo termine, mentre anche conformi ai corrispondenti standard del settore.

Bürkert progetta non solo una gamma completa di elettrovalvole per coprire applicazioni standard e specializzati, ma produce anche ogni componente che include la lavorazione del corpo valvola, lo stampaggio ad iniezione del corpo bobina e la fabbricazione della bobina stessa. In questo modo, Bürkert ha il controllo su ogni aspetto della valvola e quindi in grado di garantire le prestazioni.

Con oltre 60 anni di esperienza nella progettazione di valvole a solenoide, Bürkert continua a migliorare la tecnologia e i materiali utilizzati nella loro costruzione. L'esperienza nella progettazione e nella specifica dei componenti per i sistemi di controllo dei fluidi è disponibile per ogni cliente, assicurando che sia il componente che l'applicazione funzioneranno come previsto.

Helen Christopher
Bürkert Fluid Control Systems
Tel: + 44 (0) 1285 648720 Fax: + 44 (0) 1285 648721
Web: www.burkert.co.uk
E-mail: [Email protected]

Sistemi di Burkert Fluid Control

Fabbricazione di apparecchiature di processo. Uno dei pochi produttori a fornire soluzioni per il ciclo di controllo completo.

Firma: iscrizione Gold

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