Cos'è un'elettrovalvola elettrica?
Un'elettrovalvola è un componente di automazione fondamentale che utilizza la forza elettromagnetica per controllare lo stato di accensione/spegnimento o la direzione del flusso dei fluidi. È ampiamente utilizzato nell'automazione industriale, nella produzione di macchinari, nei sistemi idraulici e pneumatici e in altri campi. Il suo principio fondamentale è che la forza elettromagnetica generata da una bobina elettromagnetica spinge il nucleo della valvola a muoversi, modificando lo stato di connessione del passaggio del fluido, ottenendo così un controllo preciso di liquidi o gas. In base a diverse funzioni e strutture, le elettrovalvole possono essere suddivise in vari tipi, ad esempio valvole ad azione diretta, ad azionamento pilotato, -e proporzionali, e possono essere ulteriormente classificate in base al numero di canali (ad esempio, a due-vie, a tre-vie) e alla posizione del nucleo della valvola (due-posizioni, tre-posizioni).
Tipi e strutture delle elettrovalvole
1. Classificazione per funzione
Valvole di controllo direzionale
Valvola a due-posizioni-vie: controlla solo lo stato on/off (ad esempio, normalmente aperto/normalmente chiuso).
Valvola a due-posizioni-a tre vie: cambia la direzione del flusso del fluido (ad esempio, aspirazione/scarico).
Valvola a due-quattro{1}vie posizioni: utilizzata per il controllo invertito dei cilindri a doppio-effetto.
Valvola a tre-posizioni: ha una funzione di posizione neutra (ad es. mantenimento della pressione, scarico, pressurizzazione, ecc.).
2. Classificazione per Struttura
Elettrovalvola-ad azione diretta
Struttura: la forza elettromagnetica aziona direttamente il nucleo della valvola, senza mezzi intermedi.
Caratteristiche: risposta rapida (5-50 ms), dimensioni ridotte, basso consumo energetico, ma diametro inferiore (tipicamente inferiore o uguale a DN15).
Applicazioni: Portata ridotta, scenari a bassa pressione (ad es. acqua, aria, vapore).
Elettrovalvola-azionata da pilota
Struttura: la forza elettromagnetica controlla la valvola pilota, che aziona il nucleo della valvola principale in base alla pressione del mezzo.
Caratteristiche: può controllare fluidi di grande diametro (DN15-DN800) e ad alta pressione, ma con risposta più lenta (50-200 ms).
Applicazioni: Portata elevata, scenari ad alta pressione (ad es. sistemi idraulici, condotte del vapore).
Elettrovalvola ad azione diretta-passo-passo-ad azione diretta
Struttura: combina tipi-ad azione diretta e-pilotati; ad azione diretta-a bassa pressione, pilota-azionata ad alta pressione.
Caratteristiche: Ampio intervallo di pressione (0-16MPa), diametro medio (DN10-DN50).
Applicazioni: Scenari con grandi fluttuazioni di pressione (ad es. gasdotti). 3. Classificazione per mezzo
Elettrovalvole per gas: resistenti alla corrosione, buona tenuta (ad es. materiali NBR, PTFE).
Elettrovalvole per liquidi:-resistenti all'usura, anti-intasamento (ad es. corpo valvola in acciaio inossidabile).
Elettrovalvole a vapore: resistenti alle alte temperature (inferiori o uguali a 220 gradi), risposta rapida.
Elettrovalvole per olio combustibile: design a prova di esplosione- (ad es. certificazione Ex dIICT4).
Principio di funzionamento delle elettrovalvole
Fase di elettrificazione: la bobina elettromagnetica genera un campo magnetico, attirando l'armatura e superando la forza della molla per spostare il nucleo della valvola.
Flusso del fluido: il nucleo della valvola apre o chiude il canale, controllando il flusso del fluido.
Fase di diseccitazione: la molla si ripristina, il nucleo della valvola ritorna nella sua posizione iniziale e il flusso del fluido viene interrotto.
Parametri chiave:
Tempo di risposta: il tempo che intercorre tra l'energizzazione e l'attivazione completa del nucleo della valvola (ad azione-diretta<50ms, pilot-operated >50ms).
Perdita: standard internazionale ISO 5208, generalmente inferiore o uguale allo 0,1% della portata nominale.
Guida alla scelta dell'elettrovalvola
1. Parametri fondamentali
Diametro Nominale (DN): Selezionare in base alle esigenze di flusso (es. DN10 corrisponde ad una portata di circa 1,2 m³/h).
Intervallo di pressione: la pressione di esercizio deve essere inferiore alla pressione nominale (ad esempio, il corpo della valvola PN16 è adatto per valori inferiori o uguali a 1,6 MPa).
Temperatura del mezzo: l'intervallo di resistenza alla temperatura deve coprire le condizioni operative effettive (ad esempio, le valvole del vapore richiedono una temperatura maggiore o uguale a 180 gradi).
Tensione nominale: 220 V CA (comunemente utilizzata nell'industria), 24 V CC (scenari a prova di esplosione-), 110 V CA (apparecchiature importate).
2. Requisiti speciali
Requisiti a prova di esplosione-: Ex dIICT4 (miniera di carbone), Ex iaIIC T6 (industria chimica).
Selezione del materiale:
Mezzi corrosivi: acciaio inossidabile 316L, guarnizione in PTFE.
Grado alimentare: acciaio inossidabile 304, guarnizione EPDM.
Metodo di installazione: connessione filettata (DN inferiore o uguale a 50), connessione a flangia (DN maggiore o uguale a 65), connessione a morsetto (grado sanitario).
3. Passaggi di selezione
Determinare il tipo di mezzo (gas/liquido/vapore).
Calcolare i requisiti di flusso e pressione.
Selezionare il materiale del corpo valvola e il materiale di tenuta.
Conferma la tensione e la classificazione a prova di esplosione-.
Verificare i tempi di risposta e i requisiti di durata.
Parametri di selezione chiave
Tipo di fluido: selezionare il materiale del corpo della valvola (ad esempio, acciaio inossidabile, ottone) in base al mezzo (acqua, olio, gas, fluidi corrosivi);
Pressione operativa e portata: sono accettabili scenari pneumatici o a flusso basso-;
Velocità di risposta: caratteristiche-di azione rapida per la commutazione ad alta-frequenza (ad esempio, linee di produzione automatizzate);
Ambiente di installazione: gli ambienti esterni o umidi richiedono classificazione a prova di esplosione-e impermeabile. Evitare l'installazione invertita per ridurre l'accumulo di impurità.
Esempio:
Scenario: controllo dell'aria compressa (pressione 0,6 MPa, portata 2 m³/min).
Selezione: elettrovalvola pilotata a 2-posizioni e 5 vie (DN20, PN1.0, AC220V, tenuta NBR).
Scenari applicativi delle elettrovalvole
1. Automazione industriale
Controllo pneumatico: aziona cilindri, morsetti e ventose a vuoto.
Sistemi idraulici: controlla l'inversione del circuito dell'olio e la regolazione della pressione.
Macchine utensili CNC: controllo on/off del refrigerante.
2. Elettrodomestici
Lavatrici: Valvole di carico e scarico.
Condizionatori d'aria: controllo del flusso del refrigerante.
Scaldabagni a gas: valvola di sicurezza di accensione.
3. Industria automobilistica
Motori: controllo dell'iniezione del carburante.
Sistemi frenanti: elettrovalvola ABS.
Trasmissioni: comando idraulico del cambio.
4. Attrezzature mediche
Ventilatori: Regolazione del flusso di ossigeno.
Macchine per anestesia: controllo della miscelazione del gas anestetico.
Macchine per emodialisi: somministrazione precisa dei farmaci.
Vari problemi e soluzioni
Il nucleo della valvola è incollato: pulire o sostituire il filtro regolarmente.
Bruciatura della bobina: evitare frequenti accensioni/spegnimenti; selezionare una tensione adeguata.
Perdite: ispezionare le guarnizioni per verificare l'invecchiamento; sostituire gli O-ring o i diaframmi.
Risposta lenta: ottimizza il design della valvola pilota o migliora la stabilità della tensione.
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