Válvula solenoide de acción semi-directa
Figura 1: Válvula solenoide de acción semi-directa
Una válvula solenoide de acción semi-directa puede operar desde cero bar y manejar altos caudales, combinando las características de las válvulas solenoides de acción directa e indirecta. Estas válvulas son adecuadas para aplicaciones que requieren un funcionamiento fiable en un rango de presiones y caudales. Las válvulas solenoides de acción semi-directa son más adecuadas para:
- Aplicaciones con presiones variables, comenzando desde cero bar
- Situaciones que requieren caudales moderados a altos
- Aplicaciones versátiles debido a su capacidad para manejar diferentes medios
- Sistemas donde se necesita un equilibrio entre respuesta rápida y alto caudal
Lea nuestro artículo sobre válvulas solenoides para conocer la construcción, funcionamiento y aplicaciones de las válvulas solenoides en general.
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¿Qué es una válvula solenoide de acción semi-directa?
Una válvula solenoide de acción semi-directa, también conocida como válvula solenoide de elevación asistida, combina las características de las válvulas solenoides de operación directa e indirecta. La válvula utiliza presión diferencial para abrir y cerrar, pero a diferencia de las válvulas de acción indirecta, puede abrirse desde una presión diferencial de cero bar.
Construcción
Una válvula solenoide de acción semi-directa consta de dos cámaras separadas por una membrana flexible (Figura 2 etiquetada E). Un pequeño orificio en la membrana conecta ambas cámaras, resultando en una presión igual en ambas cámaras. El área de superficie de la membrana en la cámara superior es mayor que el área de superficie en la cámara inferior. Como resultado, la membrana es empujada hacia abajo contra el asiento de la válvula, creando un sello confiable.
Principio de funcionamiento
Cuando la bobina solenoide (Figura 2 etiquetada F) se energiza, se crea un campo magnético que atrae el émbolo ferromagnético (Figura 2 etiquetado C) hacia el centro de la bobina. El émbolo se conecta a la membrana mediante un resorte (Figura 2 etiquetado G), y este conjunto conectado se eleva, abriendo la válvula.
Además, se abre un pequeño puerto piloto, creando una conexión entre la cámara superior y la salida, lo que reduce la presión en la cámara superior. La diferencia de presión resultante en ambos lados de la membrana ayuda a que la membrana se levante.
Cuando el solenoide se desenergiza, el émbolo se mueve hacia abajo, bajando la membrana y cerrando el puerto piloto. La presión en la cámara superior aumenta y la válvula se cierra. Sin el resorte, el émbolo permanecería en la posición energizada y la válvula no podría funcionar correctamente.
Figura 2: Principio de funcionamiento y componentes de la válvula solenoide de acción semi-directa: armadura (A), anillo de sombreado (B), émbolo (C), cuerpo de la válvula (D), diafragma o membrana (E), bobina (F), resorte (G) y sello (H).
Ventajas
- Adecuada para una amplia gama de aplicaciones de presión, desde sistemas de baja a alta presión, debido a la dependencia de la presión diferencial.
- Diseño energéticamente eficiente, ya que el vástago de la válvula se mantiene en su lugar por el asiento de la válvula, requiriendo una energía mínima para operar.
- Las bobinas potentes generan un fuerte campo magnético, permitiendo la operación con pulsos eléctricos más cortos.
- Minimiza el calentamiento de la bobina y extiende la vida útil de la válvula.
- Asegura un rendimiento constante incluso en condiciones de voltaje fluctuante.
Desventajas
Una pequeña abertura en el diafragma puede causar obstrucciones, especialmente si el medio de trabajo contiene residuos. Para prevenir obstrucciones, se requieren fluidos limpios o un filtro en Y.
Comparación con otros tipos de válvulas solenoides
La elección del tipo correcto de válvula solenoide depende de los requisitos específicos de la aplicación, como el tipo de fluido, caudal, presión, temperatura y condiciones ambientales. La Tabla 1 resume los diversos factores a considerar al seleccionar entre tipos de válvulas solenoides.
Tabla 1: Comparación entre válvulas solenoides de acción directa, indirecta y semi-directa
| Tipo de válvula solenoide | Tolerancia de presión | Diferencia de presión | Velocidad | Consumo de energía | Vida útil de la bobina | Capacidad de caudal | Pureza del medio | Costo |
| Acción directa | Adecuada para presiones bajas, cero y negativas | No se requiere diferencia de presión | Rápida | Alto | Menor | Bajo Kv de 0,2 a 6,4 |
Puede manejar más residuos de fluidos que las indirectas o semi-directas, pero aún se aconseja un filtro. | Bajo costo inicial para sistemas de bajo caudal, el costo aumenta a medida que aumenta el caudal |
| Acción indirecta | Aplicaciones de alta presión | Diferencial de presión mínimo de 0,5 bar (7,3 psi) | Lenta | Bajo | Media | Alto Kv de 0,5 a 41 |
Los residuos pueden obstruir el diafragma. El uso de un filtro puede aumentar la contrapresión y reducir la eficiencia. | Económica para sistemas de alto caudal |
| Acción semi-directa | Adecuada para presiones bajas y altas | No se requiere diferencia de presión | Media | Bajo | Alta | Alto Kv de 0,6 a 41 |
Los residuos pueden obstruir el diafragma. Montar un filtro antes de la válvula solenoide puede evitar obstrucciones. | Económica para sistemas de alto caudal |
Preguntas frecuentes
¿Cuál es la diferencia entre una válvula solenoide semi-directa y una válvula solenoide de acción directa?
Aunque ambos tipos de válvulas solenoides pueden funcionar sin un diferencial de presión, las válvulas solenoides semi-directas pueden operar a presiones más altas que las válvulas solenoides de acción directa.
