Con la actualización de la automatización, la aplicación de válvulas de control de presión de válvulas solenoides en válvulas de control es cada vez más común, podemos ver no sólo válvulas de control tipo mariposa, válvulas de control tipo bola equipado con válvulas de solenoide, pero muchos válvulas de control tipo globo También se instalaron electroválvulas. Para mejorar los requisitos del proceso, necesitamos comprender una vez más la función y el papel de la válvula controlada por solenoide.
¿Qué es SOV (válvula operada por solenoide)?
Las válvulas solenoides se utilizan a menudo en aplicaciones donde se requiere que una válvula de control se accione rápidamente hasta una posición de falla bajo ciertas condiciones. Generalmente está diseñado para estar en la línea de suministro de aire y es un accesorio importante para el sistema de control de aire. La señal de la válvula de la bobina del solenoide controla la acción del conjunto de la válvula interna, permitiendo el flujo a través de la válvula en una posición y aislando o ventilando el aire en la otra.
¿Por qué se requiere un SOV único en una válvula de control?
Por ejemplo, en el caso de que se deba abrir rápidamente una válvula de control en caso de emergencia, se instala un SOV de dos vías entre el puerto de salida del posicionador y el puerto de entrada del actuador.
¿Cómo funciona una válvula solenoide?
Cuando se activa la SOV, el puerto de entrada de la válvula solenoide se conecta a la salida, lo que permite que el aire fluya desde la salida del posicionador hasta el actuador.
La salida del SOV está conectada al puerto de escape cuando está desenergizado, ventilando rápidamente el aire hacia la válvula de control para moverla a la posición de seguridad.
¿Por qué se requiere Dual SOV en una válvula de control?
Debido a una válvula de solenoide única para el proceso de la válvula de control, en fallas especiales, como circuito abierto de la bobina de la válvula de solenoide, fusible quemado, émbolo atascado, etc., provocan la falla de una válvula de solenoide única, lo que eventualmente conduce a algunas interrupciones innecesarias del proceso. y pérdidas significativas debido a la incapacidad de la planta para cerrar/abrir la válvula de control normalmente cerrada con una válvula solenoide en la posición importante.
Entonces, con el propósito de redundancia, el proceso de diseño de válvula de solenoide doble se usa en ocasiones especiales e importantes.
Circuitos de válvula solenoide doble
En la siguiente figura, se muestra un esquema neumático SOV dual.
Tenga en cuenta que el actuador recibe aire constantemente en circunstancias típicas.
La salida del posicionador está vinculada a ambas entradas del SOV, la salida del SOV-1 está conectada al escape del SOV-2 y el actuador recibe la salida final del SOV-2.
- Válvula solenoide-1 Falla SOV-1
Si falla SOV-1, el puerto de salida de SOV-1 está conectado al escape y el aire sale de SOV-2 ya que SOV-2 está alimentado y la entrada está conectada a la salida.
Los indicadores de flujo de aire se representan con flechas en la ilustración anterior.
- Válvula solenoide-2 Falla SOV-2
Si SOV-2 falla, entonces la salida de SOV-2 se conecta al escape y SOV-1 se energiza, luego el aire pasa de la entrada de SOV-1 a la salida, luego la salida se conecta al escape de SOV-2 que está conectado con la salida SOV-2 en condición de falla y el aire va al actuador.
Las indicaciones de flujo de aire se muestran en la figura anterior con las flechas.
- Válvula solenoide-2 SOV-1 y SOV-2 ambos fallan
Si falla el SOV-2, entonces la salida del SOV-2 se conecta al escape y se enciende el SOV-1. Luego, el aire fluye desde el puerto de entrada de SOV-1 a la salida, que está conectada a la salida de SOV-2 en estado de falla.
Los indicadores de flujo de aire se representan con flechas en la ilustración anterior.
Cómo evaluar la calidad y la estabilidad de SOV de una planta en funcionamiento
Utilice un pirómetro para determinar la temperatura superficial mensual del SOV. La temperatura de la superficie es casi comparable si ambos SOV son fabricados por la misma empresa. (La diferencia máxima entre ambos SOV es de 5 grados centígrados). Verifique la resistencia de la bobina si el diferencial de temperatura es mayor.
Inspeccione físicamente el puerto de escape para asegurarse de que no esté atascado y funcione normalmente.
Estudio de caso: válvula de control con función de cierre con interbloqueo
Pregunta: ¿Esta válvula de control con la función de cierre de enclavamiento en la imagen tiene que implementarse con una válvula solenoide delante del posicionador? ¿Por qué no se puede implementar en el programa DCS? Por ejemplo, configure una señal en el DCS para que la válvula de control se abra o se cierre por completo cuando se active el enclavamiento.
Respuesta Válvula de control con requisitos de función de cierre de enclavamiento, necesita instalar una válvula solenoide en la parte delantera del posicionador. Las siguientes 3 razones son para su referencia.
1. El posicionador a veces actúa con relativa lentitud (la salida del posicionador suele ser un valor constante y el diafragma actuador de la válvula de control varía en tamaño), lo que no cumple con el requisito de "respuesta rápida".
2. El posicionador señal de entrada – posición de la válvula La relación a menudo no es muy precisa, y cuando la desviación no es significativa, no afecta la operación del sistema y no se detecta (el mantenimiento real a menudo se encuentra cuando el posicionador necesita ser ajustado durante el mantenimiento), por lo que la señal de control a través del posicionador para lograr el cierre de la válvula de control no es necesariamente confiable.
3. La confiabilidad del enclavamiento de seguridad requiere que la señal de acción de enclavamiento y la señal de falla sean consistentes (la señal de acción de la señal de enclavamiento tiene la misma forma y el rendimiento de la línea de señal perdida), mientras que la señal de cierre del posicionador es 4mA o 20mA, que no puede cumplir con este requisito.
El análisis anterior no es necesariamente exhaustivo, pero el sistema de enclavamiento para lograr la falla de energía requerida en la sala de control o la falla del cable de señal de la sala de control a la válvula de control (por ejemplo: ruptura del puente) cuando la válvula de control puede garantizar el cierre, pero también debe tener una guía universal (para formar una especificación), "la válvula de control con cierre de enclavamiento, debe estar entre la válvula de control y el posicionador, instale una válvula solenoide para lograr" se ha convertido en el principio a observar.
- HGT-20507 en las disposiciones de 11.9.3, la selección de la válvula solenoide debe cumplir con los siguientes requisitos: para control remoto, control de procesos y sistemas de enclavamiento, para lograr el cierre automático del sistema de suministro de aire, de modo que la válvula de control se abra o cierre ocasiones.
- SHT3005 control remoto, control de procesos y sistemas de enclavamiento, para lograr el apagado automático del sistema de suministro de aire, el cambio de la válvula de control y otras ocasiones, que deben seleccionarse para una válvula solenoide de tres o cuatro vías de baja potencia (menos de 4 W). La electroválvula de baja potencia puede no ser adecuada para válvulas de control especiales.
- Estándares corporativos de la compañía: si la válvula de control como el componente final del enclavamiento SIS que tiene requisitos de nivel SIL, debe tener acción de válvula solenoide, mientras que el controlador correspondiente con manual, dada la salida correspondiente. En general, la válvula de control de acción de enclavamiento DCS sin requisitos de nivel SIL no requiere una válvula solenoide, la acción corresponderá al controlador con manual, dada la salida correspondiente.
En combinación con las especificaciones y los requisitos de la empresa, contra las prácticas de P&ID, se recomienda la configuración de las válvulas de solenoide de la siguiente manera.
1) Las válvulas de control que participen en el enclavamiento IPL (ya sea DCS o SIS), deben estar equipadas con válvulas de solenoide.
(2) en la válvula de control en el industrial sin válvula de cierre, y el proceso en el que los requisitos de enclavamiento de operación son relativamente altos (la válvula solenoide puede entenderse como un interruptor para la luz, 4-20 mA para la perilla de la luz), se puede considerar con válvula solenoide.
¿Qué es la válvula solenoide neumática?
Una válvula solenoide neumática es un tipo de válvula que se utiliza para controlar el flujo de aire en un sistema neumático. Es un dispositivo electromecánico que utiliza un solenoide electromagnético para accionar el mecanismo de la válvula.
El solenoide de la válvula consta de una bobina de alambre que crea un campo magnético cuando pasa una corriente eléctrica a través de él. Este campo magnético atrae un émbolo o armadura de metal móvil dentro de la bobina, y este movimiento abre o cierra la válvula.
Cómo funciona:
Cuando se aplica una corriente eléctrica a la bobina del solenoide, se crea un campo magnético que atrae el émbolo y hace que se mueva.
Dependiendo del diseño de la válvula, este movimiento abre o cierra la válvula, controlando el flujo de aire en el sistema.
Cuando se elimina la corriente eléctrica, el campo magnético desaparece y un resorte devuelve el émbolo a su posición original, ya sea abriendo o cerrando la válvula.
Las válvulas solenoides neumáticas pueden estar normalmente abiertas (NO), normalmente cerradas (NC) o ser capaces de conmutar entre ambos estados.
- Normalmente abierta (NO): en estado desenergizado, la válvula permite el paso del aire. Cuando se energiza, la válvula se cierra y detiene el flujo de aire.
- Normalmente cerrada (NC): en estado desenergizado, la válvula bloquea el flujo de aire. Cuando se energiza, la válvula se abre y permite el paso del aire.
Las válvulas solenoides neumáticas se utilizan a menudo en sistemas de automatización y diversas aplicaciones industriales donde se requiere un control preciso sobre el flujo de aire.
¿Cuál es la función de la válvula de control de nivel?
Una válvula de control de nivel se utiliza para regular el nivel de un fluido dentro de un tanque, depósito u otro recipiente. Funciona agregando o eliminando líquido en respuesta a cambios en el nivel de líquido para mantenerlo dentro de un rango específico.
Así es como funciona generalmente:
- Detección: Una válvula de control de nivel a menudo se combina con un sensor de nivel, que detecta el nivel actual de líquido en el contenedor. El sensor puede utilizar varias tecnologías para detectar el nivel, como interruptores de flotador, sensores ultrasónicos o sensores capacitivos.
- Controlar: Según la señal del sensor de nivel, la válvula de control ajusta su posición. Si el sensor de nivel detecta que el nivel de líquido es demasiado alto, indica a la válvula de control que se cierre total o parcialmente para reducir el flujo de entrada de líquido o permitir que se drene. Si el nivel de líquido es demasiado bajo, la válvula se abre para permitir que entre más líquido.
- Reglamento: A través de este proceso continuo de detección y control, la válvula de control de nivel puede mantener el nivel de líquido dentro de un rango deseado, asegurando el buen funcionamiento del sistema y evitando problemas como desbordamientos o escasez.
Las válvulas de control de nivel se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones, incluidas plantas de tratamiento de agua, instalaciones de almacenamiento de petróleo y gas, plantas de procesamiento de productos químicos y sistemas HVAC, entre otras. Desempeñan un papel crucial en el mantenimiento de las correctas condiciones de funcionamiento en estos sistemas.
