O que é uma válvula solenoide e onde ela é usada?

O que é uma válvula solenoide e onde ela é usada?

Antes de entender o conceito de válvula solenoide, devemos primeiro entender o que é uma válvula.

Uma válvula é um dispositivo que funciona regulando ou controlando o fluxo de um fluido. Este fluido pode ser líquido, gás, lama etc. As válvulas estão disponíveis em uma ampla variedade de marcas e modelos, atendendo a uma infinidade de aplicações.

Já uma válvula solenoide é apenas a combinação de um solenoide e uma válvula, que regula o movimento do gás ou líquido por meio da corrente elétrica. Este atuador eletromecânico para, libera, distribui ou combina fluidos. Esta solução está sendo amplamente utilizada em várias áreas de aplicação!

Componentes de uma válvula solenoide

Uma Válvula Solenoide possui peças como uma bobina de fio (que é a Solenoide), um núcleo metálico, conector elétrico, porca do castelo, corpo, entre outros. Estes componentes são necessários para o funcionamento eficiente da válvula. Caso ocorra um mau funcionamento em alguma das peças, o funcionamento da válvula não será eficaz.

Portanto, deve-se verificar regularmente se todas as peças estão funcionando da melhor maneira possível. Caso contrário, pode ser necessária a substituição a fim de garantir o funcionamento adequado do componente e do sistema.

Usos ou áreas de aplicação de uma válvula solenoide

Normalmente, processos de automação são os que mais a utilizam. Um exemplo seria em reservatórios de amônia que devem permanecer em determinado nível do líquido. Assim, na entrada do mesmo instala-se uma válvula solenoide que abrirá conforme o sensor de nível de amônia indicar uma mudança brusca, tanto para mais quanto para menos.

Outro bom exemplo é o uso de válvulas solenoide em trocadores de calor, equipamento que aquece água com vapor e é muito comum na indústria. Na saída da água quente está instalado um sensor de temperatura que se comunica diretamente com um controlador de processos ou CLP. Esse último enviará o sinal elétrico para acionar ou desligar a válvula solenoide, mandando mais ou menos vapor conforme a demanda.

Além desses dois processos citados acima, encontramos grande uso de válvulas solenoides no controle de nível, controle de temperatura, controle de refrigeração e diversas outras aplicações dentro da indústria.

Tipos de operações de uma válvula solenoide

As válvulas solenoides podem ser categorizadas em diferentes grupos de operação, como:

Operação direta

A válvula solenoide de operação direta (ação direta) possui o princípio de funcionamento mais simples se comparado com outros tipos de operação. Neste tipo, o fluido passa através de um pequeno orifício que pode ser fechado por um êmbolo com uma junta de borracha na parte inferior.

Uma pequena mola segura o êmbolo para baixo para fechar a válvula. O êmbolo por sua vez é feito de um material ferromagnético e possui uma bobina elétrica posicionada em torno dele.

Assim que a bobina é energizada, é gerado um campo magnético que puxa o êmbolo para cima em direção ao centro da bobina. Isso faz com que o orifício se abra e permita a passagem do fluido. O funcionamento descrito aqui é para uma válvula normalmente fechada.

Na Figura abaixo, podemos visualizar o esquema de uma válvula de 2/2 vias de operação direta, normalmente fechada.

válvula solenoide

Operação indireta (servo acionada ou pilotada)

A válvula solenoide operada indiretamente (também chamada de servo acionada ou pilotada) usa a pressão diferencial do meio incidente nas portas da válvula para abrir e fechar. Normalmente, essas válvulas precisam de um diferencial de pressão mínimo de cerca de 0,5 bar.

A entrada e a saída são separadas por uma membrana de borracha, também chamada de diafragma. Esta membrana possui um pequeno orifício para que o fluido possa passar para o compartimento superior.

A pressão e a mola de suporte acima da membrana asseguram que a válvula permaneça fechada. A câmara acima da membrana é conectada por um pequeno canal à porta de baixa pressão.

válvula solenoide

Operação semidireta

A válvula solenoide de operação semidireta combina as propriedades tanto da válvula solenoide direta quanto da indireta. Esta combinação permite que este tipo de válvula funcione a partir de uma diferença pequena de pressão (0 Bar) e ainda assim lidar com uma alta taxa de fluxo.

Ela parece um pouco com a válvula indireta apresentando uma membrana móvel com um orifício pequeno e câmaras de pressão em ambos os lados. A diferença é que o êmbolo do solenoide está diretamente conectado à membrana.

Assim, quando o êmbolo é levantado, ele levanta diretamente a membrana para abrir a válvula. Ao mesmo tempo, um segundo orifício é aberto pelo êmbolo que tem um diâmetro ligeiramente maior do que o primeiro orifício na membrana.

válvula solenoide

Válvulas solenoide de 3/2 vias de operação direta

Uma válvula solenoide de 3/2 vias tem três portas e dois estados de comutação. Em cada estado de comutação, duas das três portas estão conectadas. Ao ativar o solenoide, a válvula apaga o estado e uma conexão diferente entre as portas da válvula é estabelecida.

A figura abaixo mostra uma válvula de 3/2 vias de operação direta. No estado desenergizado, o meio pode fluir entre a porta do lado direito e a porta superior. No estado energizado, o meio pode fluir da porta esquerda para a porta direita. Esta é uma válvula de 3/2-way normalmente fechada.

válvula solenoide

Grande variedade de válvulas industriais

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