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Qué electroválvula elegir

Una electroválvula es un dispositivo electromecánico dentro de un circuito hidráulico que utiliza una corriente eléctrica para generar un campo magnético y accionar así un solenoide que controla la apertura del flujo de fluido en una válvula.

No se deben confundir las electroválvulas con las válvulas con control eléctrico. Una válvula con control eléctrico dispone de un sistema de accionamiento eléctrico que puede separarse del cuerpo de la válvula. Si bien, una electroválvula está compuesta por un solo bloque y es imposible separar el sistema del actuador del cuerpo de la electroválvula. Las electroválvulas suelen ser más compactas que las válvulas.

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  • ¿Cómo elegir una electroválvula?

    Electroválvula de la empresa Brickmann
    Electroválvula de la empresa Brickmann

    Para elegir correctamente una electroválvula, es imprescindible conocer con qué tipo de fluido se va a utilizar. Por regla general, las electroválvulas han sido diseñadas para operar con fluidos sin partículas sólidas como el agua, el aceite, los derivados del petróleo, el vapor, el aire comprimido o fluidos portadores de calor. Esta información es importante ya que permitirá definir los materiales de los que esté compuesta la electroválvula. La mayoría de las electroválvulas están fabricadas en latón —ideales para el agua, el fuel-oil, el aire o los gases inertes—, acero inoxidable —para líquidos o gases corrosivos y alimentos líquidos— o plástico —principalmente en el sector alimentario y químico—.

    Para evitar cualquier riesgo de fallo debido a la presencia de partículas sólidas, también llamadas impurezas, se recomienda instalar un filtro antes de la electroválvula.

    Las electroválvulas pueden ser, como mínimo, de 2 vías. Se suelen definir mediante dos dígitos: el primero determina el número de vías y el segundo el número de posiciones. Por ejemplo, una electroválvula 3/2 es una electroválvula de 3 vías y 2 posiciones.

    La mayoría de las electroválvulas son de todo o nada —abiertas o cerradas—, aunque algunas pueden diseñarse para funcionar proporcionalmente a la corriente o tensión de alimentación.

    Dependiendo de la aplicación y para optimizar el suministro de energía de la electroválvula,  se puede elegir entre electroválvulas normalmente cerradas —N. C.— y electroválvulas normalmente abiertas —N. A.—:

    • Una electroválvula normalmente cerrada se abre cuando recibe suministro eléctrico.
    • Una electroválvula normalmente abierta cierra cuando recibe suministro eléctrico.

    De ser necesario, también se puede optar por una electroválvula biestable  cuya válvula conserva su posición, incluso en caso de fallo de alimentación. La principal ventaja de estas electroválvulas es que consumen muy poca energía.

    Las electroválvulas son sensibles a la humedad. A la hora de elegir una electroválvula, se deben conocer las condiciones externas para poder determinar el grado de protección (IP) necesario para el entorno en cuestión. Una alternativa puede ser elegir un grado de protección más bajo e instalar la electroválvula en un área menos húmeda.

    Las electroválvulas también se definen por su diámetro nominal (DN) al integrarse directamente en un circuito. Los diámetros de conexión y de las tuberías se especifican en las normas del país o de la zona geográfica en que se vayan a utilizar, así como los fluidos que vayan a fluir a través de ellas.

    Las electroválvulas también pueden estar sujetas a otras normas, como las que regulan los equipos instalados en zonas ATEX —atmósfera explosiva—, especialmente en las industrias energéticas.

  • ¿Electroválvula de control directo o electroválvula de control asistido?

    Electroválvula de control asistido de la empresa Airwork
    Electroválvula de control asistido de la empresa Airwork

    Una electroválvula de control asistido utiliza la diferencia de presión de un fluido antes y después para abrirse y cerrarse. Por lo tanto, solo se puede utilizar en un sentido. La bobina da la señal de apertura o cierre y no requiere una potencia eléctrica elevada. No obstante, este tipo de electroválvulas se utiliza para aplicaciones de alto caudal, para garantizar que la diferencia de presión entre la entrada y la salida de la electroválvula sea suficiente para accionarla.

    Una electroválvula de control directo no requiere una diferencia de presión para operar porque la bobina actúa directamente sobre la membrana o la válvula, aunque puede requerir una potencia eléctrica considerable. Este tipo de electroválvula se utiliza para caudales bajos, con una presión que puede variar desde 0 bar hasta la presión máxima del circuito.

  • ¿En qué casos utilizar una electroválvula?

    Las electroválvulas son necesarias para controlar el flujo de un líquido o gas, ya sea en regulación o en todo o nada. En otras palabras: se puede utilizar una electroválvula para abrir o cerrar un circuito, dosificar productos, mezclar gases o líquidos, etc.

    Las aplicaciones son variadas, desde el control de válvulas de proceso estándar de todo o nada hasta el control de válvulas específicas, como los sistemas de protección contra sobrepresión y las válvulas de parada de emergencia, sin olvidar el control de fluidos en válvulas para sistemas contra incendios. Una de las ventajas de las electroválvulas respecto de las válvulas convencionales es que su principio permite tiempos de respuesta muy rápidos. Como resultado, se pueden encontrar en las siguientes aplicaciones:

    – En compresores: durante la fase de arranque, la electroválvula se utiliza para descargar el compresor con el fin de reducir el par en el motor.

    – En la agricultura: en los sistemas de riego, el bajo tiempo de respuesta de las electroválvulas genera un importante ahorro de agua.

    – En algunos casos especiales, por ejemplo, en prensas industriales en las que un fallo de la electroválvula puede suponer un riesgo de accidente para el operador, es posible utilizar válvulas de doble cuerpo. Por lo general, se trata de electroválvulas de 3/2 vías equipadas con un sistema de doble válvula, que permite compensar el posible fallo de una de ellas.

  • ¿Cómo dimensionar una electroválvula?

    Para dimesionar una electroválvula de forma óptima, se necesita conocer el caudal, que determina el coeficiente de caudal —Kv—. El coeficiente de caudal es un valor teórico que indica el volumen de agua a temperatura ambiente que fluye a través de la electroválvula con una caída de presión de 1 bar durante un minuto. Este coeficiente se puede especificar en litros por minuto —l/min— o metros cúbicos por hora —m3/h—.

    También se debe conocer la presión de entrada y determinar la presión de salida, lo que le permite definir la pérdida de carga de la electroválvula. Para una electroválvula de control asistido, la pérdida de carga debe ser al menos igual a la presión diferencial mínima necesaria para que el sistema funcione correctamente.

    A continuación, habrá que determinar el diámetro de las canalizaciones de entrada y salida —indicadas en pulgadas o milímetros— y el tipo de conexión —roscada o con brida—.

    La elección del número de vías de una electroválvula —2, 3, 4 o 5 vías— dependerá del uso previsto:

    • Las electroválvulas de 2 vías se utilizan para la alimentación directa de un circuito, por ejemplo, en el llenado de depósitos.
    • Las electroválvulas de 3 vías se utilizan principalmente para regular circuitos. Las electroválvulas de 3 vías se suelen utilizar con dos canalizaciones de entrada y una de salida para asegurar la mezcla de dos fluidos con caudal constante. También se pueden utilizar con una canalización de entrada y dos canalizaciones de salida para regular el flujo en una de las salidas desviando la circulación del fluido hacia la segunda salida.
    • Las electroválvulas de 4 vías están equipadas con dos entradas y dos salidas y se utilizan, por ejemplo, para invertir los ciclos de una bomba de calor.

    Por último, hay que atender a la tensión de alimentación de la electroválvula.

    Importante: algunos distribuidores neumáticos o hidráulicos pueden ser similares a las electroválvulas, aunque el principio de funcionamiento es diferente. Se encuentran principalmente en circuitos neumáticos o hidráulicos para el control de actuadores.

    Principales características

    • Caudal.
    • Presión.
    • Diámetro.
    • Tipo de control.
    • Número de vías.

     

  • ¿A cuánto asciende el precio de una electroválvula?

    El precio de una electroválvula suele oscilar entre los 20 y los 300 €. Depende principalmente del diámetro de la electroválvula.

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