Van điện từ: Cách chọn, kích thước và lắp đặt van phù hợp

Cuộn dây 24 VDC định mức ở mức 5 W có thể đóng van thép không gỉ 100 thanh trong nhiều tháng và cuộn dây tương tự có thể cháy hết trong ba tuần khi vật liệu bịt kín, chu kỳ hoạt động hoặc chênh lệch áp suất tối thiểu không bao giờ được kiểm tra. Van điện từ nằm ở điểm giao nhau đó: một đầu vào điện nhỏ, hành trình pít tông được đo bằng phân số milimet và một dòng chất lỏng xử lý mọi sự không khớp. Các thông số kỹ thuật quyết định tuổi thọ của một van là năm năm hay năm ngày đều có thể đo lường được và hầu hết chúng đều được cố định trước khi đơn đặt hàng được ký.

Van điện từ hoạt động như thế nào trong dòng chất lỏng

Van điện từ là một thiết bị ngắt điện cơ: dòng điện qua cuộn dây tạo ra từ trường tác động vào pít tông hoặc màng dẫn hướng, mở hoặc đóng lỗ để dòng chảy bắt đầu và dừng mà không cần tay cầm.

Định nghĩa cốt lõi: một cuộn dây, một pít tông di động, một bộ phận bịt kín và một lò xo hồi vị hoặc một nam châm vĩnh cửu. Cấp điện cho cuộn dây tác động lên van; việc ngắt điện sẽ đưa nó trở lại vị trí không an toàn.

Van hai cổng xử lý đóng mở. Van ba cổng chuyển hướng dòng chảy hoặc thông hơi một đường dây. Hầu hết các mạch tưới tiêu, HVAC và quy trình đều chỉ định thường đóng, do đó, khi mất điện, van sẽ đóng thay vì làm ngập một khu vực hoặc xả nước theo vòng.

Bốn đầu vào cần được cố định trước khi đặt hàng:

Điện áp cuộn dây và công suất, bao gồm cả nguồn cung cấp là AC hay DC
Áp suất chênh lệch tối thiểu và tối đa trên van
Môi trường, nồng độ và hợp chất bịt kín cần thiết
Chu kỳ làm việc cần thiết và nhiệt độ môi trường xung quanh cuộn dây

Kiến trúc mạch, cấu hình cổng và logic thường mở so với thường đóng sẽ được đề cập sâu hơn trong phần này. Hướng dẫn sử dụng và chức năng van điện từ .

Tác động trực tiếp hoặc vận hành thí điểm: Quyết định bằng chênh lệch áp suất

Chọn tác động trực tiếp khi áp suất đường dây có thể giảm xuống bằng 0; chọn vận hành thí điểm khi đường dây luôn giữ mức chênh lệch tối thiểu và bạn muốn dòng chảy lớn từ một cuộn dây nhỏ.

0 bar Vi sai tối thiểu đối với van tác động trực tiếp

0,2-0,5 thanh Bộ vi sai mở do phi công vận hành điển hình

100 thanh Xếp hạng tối đa trên thân phi công không gỉ 304

Van tác động trực tiếp nâng con dấu chỉ bằng lực cuộn, do đó, nó hoạt động từ 0 bar, chịu được môi trường nhớt hoặc bị ô nhiễm nhẹ tốt hơn và thường tốn ít chi phí hơn ở kích thước nhỏ. Sự cân bằng là quy mô: các lỗ thường nằm trong khoảng từ 1 mm đến 15 mm và công suất cuộn dây tăng lên 8-20 W để vượt qua áp suất toàn đường dây.

Van vận hành bằng phi công sử dụng áp suất đường truyền trên màng ngăn hoặc piston để khuếch đại hành trình. Các lỗ từ 13 mm đến 50 mm trở nên thiết thực hơn với cuộn dây 5 W, nhưng thiết kế cần chênh lệch khoảng 0,2 đến 0,5 bar để mở và nhạy hơn nhiều với các mảnh vụn và bẫy không khí.

Alahot 2W Series Brass Direct-Acting Solenoid Valve

Van điện từ tác động trực tiếp bằng đồng thau dòng Alahot 2W Van tác động trực tiếp bằng đồng thau nhỏ gọn để kiểm soát chất lỏng và khí mà không có chênh lệch áp suất, hữu ích khi các đường khởi động bằng trọng lực hoặc khởi động rỗng loại trừ các thiết kế do phi công vận hành. Xem sản phẩm →

Quy tắc trường: nếu một đường ống có thể thoát nước, nạp bằng trọng lực hoặc bắt đầu trống, hãy chỉ định tác động trực tiếp ngay cả khi tốc độ dòng chảy gợi ý một thiết kế do phi công vận hành.

Danh sách kiểm tra kích thước: Áp suất, Nhiệt độ, Phương tiện và Lưu lượng

Bốn con số quyết định phần lớn các lỗi tại hiện trường: áp suất làm việc tối đa, nhiệt độ môi trường tối đa, khả năng tương thích của phốt và hệ số dòng chảy mà mạch thực sự yêu cầu.

Trần truyền thông liên tục bằng hợp chất bịt kín

NBR 80 C

EPDM 120 C

FKM 150 C

PTFE 180 C

Giới hạn liên tục điển hình; xác nhận dựa trên bảng dữ liệu phức hợp cụ thể trước khi phát hành.

Giới hạn nhiệt độ của van hiếm khi xảy ra với cơ thể. Lớp cách nhiệt dạng cuộn đặt trần xung quanh, lớp F khoảng 155 C và lớp H khoảng 180 C, trong khi lớp đệm kín đặt trần phương tiện. Dây chuyền 150 C cần có phớt FKM hoặc PTFE cho dù vỏ bằng đồng trông có chắc chắn đến đâu.

Ma trận lựa chọn liên kết các nhiệm vụ chung với cấu trúc van, dải áp suất và vật liệu thân van.
nhiệm vụ	Kiến trúc đề xuất	Dải áp suất	Chất liệu thân máy
Tưới pin	Chốt tác động trực tiếp	0-10 thanh	Nhựa nylon hoặc đồng thau
Nước HVAC vòng kín	Bóng được vận hành bằng phi công hoặc có động cơ	thanh 0,5-16	Đồng thau
Liều lượng hóa chất và axit	Tác động trực tiếp	thanh 0-6	UPVC, CPVC hoặc PTFE
Vòi phun nước chìm	Vận hành thí điểm, IP68	0-10 thanh	thép không gỉ 304
Thiết bị kiểm tra áp suất cao	Vận hành thí điểm	thanh 16-100	thép không gỉ 304

Sau áp suất và nhiệt độ, kích thước trên hệ số dòng chảy. Khớp Cv hoặc Kv được yêu cầu ở mức chênh lệch vận hành, không phải ở mức xếp hạng tối đa và thêm mức chênh lệch cho lỗi thay vì để lạc quan.

Vật liệu thân và phớt: Nơi ăn mòn quyết định

Đồng thau bao phủ nước sạch và môi trường trung tính, thép không gỉ 304 bao phủ các nhiệm vụ mạnh mẽ hoặc vệ sinh, và nhựa kỹ thuật bao phủ axit và các dòng hóa chất giàu clorua nơi các ion kim loại hòa tan không được chấp nhận.

Đồng thau

Nước, không khí và dầu trung tính. Thân tiêu chuẩn giữ được 16 bar, các biến thể áp suất cao đạt tới 50 bar. Tránh dùng amoniac, axit mạnh và hóa chất nặng clorua.

Inox 304

Axit loãng, nước rửa thực phẩm và y tế, vòng nước nóng và mạch áp suất cao lên đến 100 bar. Hiệu suất vẫn phụ thuộc vào việc ghép nối con dấu chính xác.

UPVC, CPVC, PTFE

Hypochlorite, axit, nước khử ion và đường định lượng. Áp suất thường duy trì ở mức dưới 6 bar và thân nhựa tự giới hạn trần nhiệt độ.

Niêm phong trước, thân thứ hai: EPDM cho nước và hóa chất loãng, FKM cho dầu và nhiên liệu, PTFE cho dung môi và môi trường hung hăng nóng. Hầu hết các rò rỉ được cho là do vật liệu thân máy đều bắt đầu từ một lớp bịt kín bị phồng lên hoặc cứng lại.

Nguồn cuộn dây, chu kỳ làm việc và chốt không công suất

Một cuộn dây tiêu chuẩn tiêu thụ liên tục 5 đến 20 W khi được cấp điện, do đó, việc lắp đặt pin, năng lượng mặt trời và điều khiển từ xa phải chỉ định một van chốt giữ vị trí bằng nam châm vĩnh cửu và không tiêu thụ gì khi nó đã phát xung.

Thiết kế chốt có thể đóng được: xung 30 đến 100 mili giây làm di chuyển pít tông và nam châm giữ nó ở đó cho đến xung đảo ngược tiếp theo. Các phiên bản chốt đơn ổn định có thêm lò xo hồi vị, phù hợp với các mạch an toàn và phòng cháy chữa cháy không thể đóng được.

Cuộn dây tiêu chuẩn được đánh giá cho khả năng hoạt động liên tục 100 phần trăm trong phạm vi môi trường xung quanh đã nêu và lớp cách điện F hoặc H xử lý thoải mái khi vỏ bọc thở. Vỏ kín, nhiệt độ xung quanh cao và việc cấp điện liên tục cùng nhau là nguyên nhân thường gây ra cháy cuộn dây.

ALP Series 0.5W Low Power Brass Pilot Solenoid Valve

Van điện từ thí điểm bằng đồng thau công suất thấp 0,5W dòng ALP Vận hành thí điểm brass valve with 0.5 W coil for medium- to high-flow systems, suited to battery, solar, or remote setups where power use matters. Xem sản phẩm →

AL-LC Series Stainless Steel Latching Pulse Solenoid Valve

Van điện từ xung chốt bằng thép không gỉ dòng AL-LC Van thí điểm SS304 tự giữ để cấp năng lượng trong thời gian ngắn và truyền động trong thời gian dài, hữu ích cho việc kiểm soát dòng chảy bằng pin, năng lượng mặt trời, từ xa hoặc loại bỏ bụi khi có vấn đề về năng lượng thấp. Xem sản phẩm →

Vấn đề số học về công suất ở quy mô lớn: một cuộn dây 5 W được cấp điện liên tục sẽ tiêu thụ khoảng 43,8 kWh trong một năm. Mạch tương tự trên van chốt, phát xung hai lần một ngày, có thể giảm xuống dưới 1 kWh trong khi vẫn cung cấp cùng một khả năng kiểm soát dòng chảy.

Cài đặt và vận hành: Các bước ngăn chặn hầu hết các lỗi

Hầu hết các hư hỏng trong năm đầu tiên đều bắt nguồn từ các mảnh vụn, điện áp cuộn dây sai, độ ẩm ở đầu nối hoặc các phụ kiện bị mô-men xoắn quá mức chứ không phải do chính van.

Rửa sạch đường dây trước khi lắp Các mảnh vụn xây dựng là nguyên nhân hàng đầu khiến các lỗ dẫn hướng bị tắc và các pít tông bị kẹt.

Ghép mũi tên cơ thể với hướng dòng chảy Giữ cuộn dây thẳng đứng hoặc trong phạm vi 90 độ của nó; cuộn dây ngược thu thập nước ngưng và nhiệt.

Bịt kín các sợi chỉ bằng hai vòng băng PTFE Để trống sợi đầu tiên. Chất bịt kín sẽ di chuyển vào các lỗ và khó loại bỏ hơn nhiều.

Đi dây vào bảng tên Kiểm tra điện áp dưới tải ở cuộn dây, không phải ở đầu nối mở, vì điện áp giảm trong thời gian dài.

Nạp năng lượng và lắng nghe Một cú nhấp chuột rõ ràng một lần. Tiếng kêu hoặc tiếng vo ve buồn tẻ cho thấy điện áp thấp hoặc vấn đề về dòng điện xoay chiều.

Ghi lại điện trở cuộn dây khi vận hành Giá trị cơ bản từ 55 đến 120 ohm trên cuộn dây 24 VDC giúp chẩn đoán sau này nhanh chóng.

Lắp bộ lọc lưới 100 ở thượng nguồn của mỗi van vận hành thí điểm. Một hạt cát nằm trên lỗ dẫn hướng cũng đủ để ngăn màng chắn hoạt động và triệu chứng trông giống hệt như cuộn dây bị hỏng.

Câu hỏi thường gặp về Van điện từ

Sự khác biệt giữa van điện từ và van động cơ là gì?

Van điện từ hoạt động trong vòng 10 đến 100 mili giây và mang lại khả năng điều khiển bật/tắt với chi phí thấp hơn. Van cơ giới mất vài giây để di chuyển và có thể dừng ở các vị trí trung gian, điều này quan trọng khi vòng lặp cần điều chỉnh dòng chảy thay vì trạng thái mở hoặc đóng đơn giản.

Van điện từ có thể hoạt động với áp suất dòng bằng 0 không?

Chỉ có thiết kế tác động trực tiếp mới có thể. Các van vận hành bằng thí điểm cần khoảng 0,2 đến 0,5 bar vi sai để nâng màng ngăn, vì vậy các đường dẫn trọng lực, ống thoát nước và mạch khởi động trống nên sử dụng van chốt tác động trực tiếp hoặc tác động trực tiếp.

Làm cách nào để kiểm tra xem cuộn dây điện từ có bị hỏng không?

Đo điện trở trên các thiết bị đầu cuối khi đã tắt nguồn. Cuộn dây 24 VDC có công suất từ 5 đến 10 W thường đọc khoảng 55 đến 120 ohm; mạch hở hoặc số đọc rất thấp cho thấy cuộn dây bị cháy. Xác nhận bằng điện áp được đo khi có tải, vì cuộn dây khỏe cũng có thể không chạm vào nguồn điện yếu.

Van điện từ sử dụng bao nhiêu năng lượng?

Một cuộn dây AC hoặc DC tiêu chuẩn tiêu thụ 5 đến 20 W liên tục khi được cấp điện. Các phiên bản chốt và xung sử dụng xung ngắn từ 30 đến 100 mili giây và sau đó giữ vị trí một cách cơ học, đó là lý do tại sao chúng chiếm ưu thế trong việc tưới tiêu bằng pin, các địa điểm ở xa và các dự án trang bị thêm năng lượng.

Dải áp suất, môi trường và nồng độ, hợp chất bịt kín, điện áp cuộn dây và chu kỳ hoạt động là năm yếu tố đầu vào biến một yêu cầu mơ hồ thành một van tồn tại trong tuần vận hành và 5 năm sau đó.

Công nghệ Alahot (Chiết Giang) chế tạo các van điện từ dưới dạng bộ điều khiển nhúng thay vì phụ kiện độc lập, từ van thu nhỏ 1/8 inch đến thân bằng thép không gỉ 100 bar, với các mẫu đầu tiên thường sẵn sàng trong khoảng hai tuần và quá trình cải tiến thiết kế dài hạn được tính bằng năm.