TECNOLOGIA ELECTROVÁLVULAS E VÁLVULAS
Funcionamento, terminologia
e tipos de construção
AS ELECTROVÁLVULAS
Uma electroválvula é composta de duas
partes:
1. Uma cabeça magnética constituída principalmente de uma bobina, tubo, culatra,
anel de desfasagem, mola(s).
2. Um corpo, inclui orifícios de ligação,
obturados por assento, membrana,
pistão, etc. segundo o tipo de tecnologia
empregado.
A abertura e o fecho da electroválvula são
ligados à posição do núcleo móvel que é
deslocado sob o efeito do campo magnético gerado pela colocação sob tensão da
bobina.
TERMINOLOGIA ELECTROVÁLVULA
(Fig. 1)
Clip de
retenção
Bobina
Anel de
desfasagem
2 - Corpo da válvula
Culatra
Mola de
núcleo
Núcleo
Tampa
Mola de
obturador
Orifício
calibrado
A
TIPOS DE ELECTROVÁLVULA
Electroválvulas 2/2-3/2 de comando directo
O núcleo é ligado mecanicamente ao assento que abre ou fecha o orifício conforme
a bobina é alimentada ou não.
Construção núcleo-assento (Fig. 2).
O funcionamento é independente do caudal
e da pressão (nulo ou máximo).
Existe principalmente nas versões 2/2 NF/
NA, 3/2 NF/NA/U.
NF = Normalmente fechada
NA = Normalmente aberta
U = Universal
fig. 2
Tubo
Anel
roscado
Mola de assento
É montada no núcleo e assegura um fecho
positivo do assento.
Mola do núcleo
Mola que mantém em posição o núcleo
móvel na ausência de alimentação da
bobina.
Assento
Parte do corpo da válvula onde a vedação do
assento vem assegurar a estanquidade.
Tubo
Serve de guia ao núcleo móvel que se
desloca pela força electromagnética gerada
pela bobina (em latão ou aço inox).
Vedação
Vedação
Membrana
Porta-obturador
Corpo
Assento
Electroválvulas 2/2-3/2 de comando assistido
Utilizam a pressão de entrada ou montante para funcionar. Estão equipadas de
dois orifícios de comando (pilotagem e
calibrado).
O orifício de pilotagem permite à colocação sob tensão da bobina escapar para
a utilização ou saída, a pressão situada
acima da membrana (ou do pistão). A
diferença de pressão provocada abre o
orifício principal.
Na colocação fora de tensão da bobina,
o fecho do orifício de pilotagem provoca
o aumento de pressão a montante acima
da membrana (pelo orifício calibrado). A
força assim criada assegura o fecho da
válvula.
Existem principalmente nas versões 2/2 NF/
NA, 3/2 NF/NA.
Obturador
00005PT-2005/R01
1 - Cabeça magnética
Anel de desfasagem
Anel situado na parte inferior da culatra
acima do núcleo móvel e servindo em
corrente alterna para limitar as vibrações.
É geralmente de cobre, mas existe em
prata.
As versões em corrente contínua podem
não comportar anel de desfasagem.
Bobina
Parte eléctrica, destinada a criar um campo
magnético, constituído de um cilindro de
fios de cobre enrolado e isolado.
A bobina é mantida em posição no tubo
por um clip.
Assento
Munido de uma vedação de estanquidade,
tem como função fechar o orifício principal.
Anel roscado
Peça intermédia geralmente aparafusada
compreendendo a cabeça magnética e
permitindo a adaptação directa sobre uma
tampa ou sobre um corpo de válvula.
Tampa
Obturador aparafusado sobre certos corpos de válvula que recebem o conjunto
cabeça magnética e mantendo as peças
internas.
Culatra
Massa metálica situada na extremidade do
tubo tem como função melhorar o campo
magnético durante o funcionamento.
Vedações de estanquidade
Conjunto dos elementos assegurando a
estanquidade do corpo da válvula:
- ao nível do ou dos assentos;
- oposto à atmosfera externa.
Núcleo
Cilindro de magnetismo residual reduzido,
deslocado pela força electromagnética.
Orifício calibrado
Assegura o fecho da electroválvula através
de uma presença permanente da pressão
de entrada ou a montante da membrana
ou do pistão.
Orifício piloto
Situado ao centro da membrana, é fechado
pela vedação de estanquidade montada
no núcleo.
Porta-obturador
Parte accionada pelo núcleo móvel e que
inclui o obturador.
fig. 1
Todos os folhetos disponíveis em: www.ascojoucomatic.com
V013-1
Funcionamento, terminologia, construção - TECNOLOGIA ELECTROVÁLVULAS E VÁLVULAS
Dois tipos de construção estão disponíveis:
- de membrana separada (Fig. 3a) ou de
pistão separado (Fig. 3b) :
5a).
Contrução de gaveta, 5/2 (Fig. 5c).
Neste tipo de construção, uma pressão
diferencial mínima é necessária para abrir e
manter a electroválvula em posição aberta.
fig. 5a
fig. 6c
fig. 3a
fig. 5b
fig. 3b
- de membrana unida (Fig. 4):
fig. 4
Electroválvulas 4/2, 5/2 e 5/3 de comando
directo ou assistido
Estas electroválvulas são principalmente
utilizadas para comandar os actuadores
(cilindros, válvulas). Têm 4 ou 5 orifícios de
ligação, 2 posições (fechado/aberto) ou 3
posições (5/3,W1centro fechado; 5/3, W3
centro aberto no escape).
Construções propostas:
- Função monoestável, simples pilotagem
Retorno da electroválvula em posição
de repouso durante a colocação fora de
tensão (retorno mola).
Contrução de válvula de gaveta, 4/2 (Fig.
5a).
Contrução de gaveta-obturador, 4/2 (Fig. 5b).
Contrução de gaveta, 5/2 (Fig. 5c).
- Função biestável, dupla pilotagem
Mantém as posições trabalho e repouso
durante um corte de alimentação eléctrica (função memória).
Contrução de válvula de gaveta, 4/2 (Fig.
fig. 5c
- Função 5/3:
Em posição repouso, bobina fora de
tensão, a gaveta está centrada em posição intermédia:
W1, centro fechado na pressão, todos os
orifícios são não-alimentados;
W3, centro aberto no escape, os orifícios
de utilização 2 e 4 são colocados respectivamente no escape (orifícios 3 e 5).
Electroválvulas para aplicações vapor
(Secção H, 901)
- Construção de “núcleo-obturador”,
assento em aço inox, longa vida útil,
para aplicações intensivas de vapor até
165°C /170°C (Fig. 6a).
- Construção de pistão em aço inox ou latão,
longa vida útil, para aplicações intensivas
de vapor até 184°C (Fig. 6b).
- Construção de membrana aplicada
para baixa pressão e caudais elevados
(Fig. 6c).
fig. 6a
Todos os folhetos disponíveis em: www.ascojoucomatic.com
V013-2
fig. 6b
00005PT-2005/R01
Neste tipo de construção, a electroválvula
pode funcionar de uma pressão mínima diferencial nula à pressão máxima admissível.
Na colocação sob tensão o núcleo abre (ou
fecha) a válvula graças à ligação mecânica
entre o núcleo e o conjunto membrana.
Funcionamento, terminologia, construção - TECHNOLOGIA ELECTROVÁLVULAS E VÁLVULAS
Válvulas permitem o controlo de fluidos de
pressões elevadas com pressões reduzidas
de comando.
Para tal, uma acção «diferencial» é criada
pela presença de uma superfície de pistão
ou de membrana (pressão de pilotagem)
superior à surperfície do assento (pressão
do fluido).
Uma válvula é composta de duas partes
elementares:
1. Uma cabeça de comando constituída
principalmente de um pistão ou de uma
membrana.
2. Um corpo, inclui orifícios de ligação,
obturados pelo assento.
A abertura e o fecho da válvula estão
ligados à posição da haste de comando.
Esta haste está deslocada sob o efeito
do movimento do pistão ou da membrana
gerado pela colocação sob pressão da
cabeça de comando.
Uma electroválvula-piloto ou electrodistribuidor-piloto (3/2 NF) no pistão ou a
membrana comanda a abertura ou o fecho
do assento da válvula.
TERMINOLOGIA VÁLVULA
(Fig. 2a/2b)
Arcada
Parte da cabeça de comando que serve de
suporte ao pistão e à membrana (válvula
tipo AD).
Obturador
Munido de uma vedação de estanquidade, tem como função fechar o orifício
principal.
Tampa
Elemento superior aparafusado para proTampa
teger a cabeça (válvulas séries 290/390).
Compreende geralmente o indicador óptico
de posição. Assegura um função de retenção das peças internas.
Vedação de assento
Materiais de estanquidade do obturador/
assento do corpo da válvula.
Junta de corpo
Assegura a estanquidade interna/externa.
Junta raspadora de haste
Assegura a ausência de penetração de
impurezas ao nível do bucim.
Membrana
Elemento motor constitutivo de uma válvula
tipo AD permite o deslocamento vertical da
haste de comando sob a influência da pressão de comando fornecido pelo piloto.
Pistão
Elemento motor constitutivo de uma válvula
tipo 290/390/298 permite o deslocamento
vertical da haste de comando sob influência
da pressão de comando fornecido pelo
piloto.
Bucim
Assegura a estanquidade na haste de
comando. Constituída de chevrons em
PTFE carregado.
Haste
Elemento motor para a abertura e fecho
do assento.
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A
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1
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2
3
fig. 7a
fig. 7b
Válvulas 2/2-3/2 para aplicações vapor
(Secção H, 901)
Construções para aplicações intensivas
de vapor até 184°C (Fig. 7a/7b), 250°C
(Fig.8a, Fig. 8b).
1
2
fig. 8a
fig. 8b
Válvulas 2/2-3/2 de comando por pressão
Construção de pistão (cabeça de comando,
séries 290/390/298, Fig. 7a) ou de membrana (tipo AD, Fig. 7b).
Existente nas versões 2/2 NF/NA, 3/2 NF/NA.
Indicador
óptico de
posição
1 - Cabeça de comando
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TIPOS DE VÁLVULA
Molas
Escape
Tampa
1 - Cabeça de comando
AS VÁLVULAS DE COMANDO POR
PRESSÃO
Membrana
Arcada
Mola
Alimentação
Haste
Haste
Bucim
de chevrons triplos
1
Corpo de bucim
Junta do corpo
Assento
2
Vedação de
assento
fig. 2a
Flanges
1
Vedação
de assento
2
Assento
Junta
do corpo
fig. 2b
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V013-3
00005PT-2005/R01
Casquilhos
guia
da haste
2 - Corpo da válvula
2 - Corpo de válvula
Pistão
00005PT-2005/R01
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V013-4