Guía de selección de válvulas solenoides de alta temperatura: materiales, clasificaciones y aplicaciones

¿Qué es una válvula solenoide de alta temperatura?

Una válvula solenoide de alta temperatura es una válvula de 2/2 vías diseñada para seguir conmutando de forma fiable cuando el medio o la temperatura ambiente circundante supera aproximadamente los 100 °C. Ese umbral es importante porque es el techo para los cuerpos de válvulas de plástico estándar y para la clase más barata de aislamiento de bobinas.

Tres clasificaciones térmicas deciden si una válvula puede llevar honestamente la etiqueta de alta temperatura:

• Clase de aislamiento de la bobina: Clase B (130°C), Clase F (155°C), Clase H (180°C), Clase C (más de 200°C).
• Compuesto de sellado: NBR (hasta 100°C), EPDM (hasta 150°C), FKM (hasta 200°C), PTFE (hasta 260°C).
• Materiales del cuerpo: latón, acero inoxidable 304/316, aluminio fundido o plástico de ingeniería.

Muchas páginas de catálogos llaman a una válvula de alta temperatura porque el cuerpo es de latón en lugar de plástico. Ése es un punto de partida, no una respuesta completa. El verdadero límite casi siempre proviene del aislamiento de la bobina y del sello.

Cómo el calor destruye una válvula solenoide, paso a paso

El aislamiento de la bobina falla primero. Los ingenieros de aislamiento eléctrico utilizan la regla de Montsinger: la vida útil del aislamiento se reduce a la mitad por cada 10 °C de aumento por encima de su temperatura nominal. Una bobina Clase B clasificada para 130°C que funciona continuamente a 170°C pierde aproximadamente el 90% de su vida útil. No es necesario que el calor provenga de la propia corriente de la bobina, porque los medios calientes se conducen a través del cuerpo y el tubo de la armadura hacia el área de la bobina.

Retención de la vida útil de una bobina Clase B a medida que aumenta la temperatura de trabajo.

Los sellos fallan en segundo lugar. Cuando el medio está caliente, el calor se conduce a través del cuerpo y eleva la temperatura del sello dinámico. El NBR, que está perfectamente bien a 60°C, se vuelve duro y quebradizo a 120°C, lo que se manifiesta como una fuga externa en el capó.

El orden habitual del fracaso

Hacer coincidir el material del cuerpo y los sellos con la temperatura del medio

Elija el material de la carrocería antes de negociar el precio. El cuerpo soporta la presión, difunde el calor y regula la resistencia a la corrosión. Para agua caliente y vapor a baja presión, un cuerpo de latón con sellos de FKM es el caballo de batalla probado. Para vapor saturado por encima de 150°C o para medios agresivos, un cuerpo de acero inoxidable es la opción más segura.

Para la mayoría de los trabajos industriales con vapor y fluido caliente, construimos el válvula solenoide de latón serie 2W con sellos FKM y bobina Clase H. Cuando el proceso exige más resistencia a la corrosión y un margen de temperatura más amplio, el Válvula solenoide de alta temperatura serie SUS304 2S maneja vapor saturado hasta 200°C, y el Válvula serie SUS304 2SK Agrega una construcción reforzada para condiciones de golpe de vapor cíclico.

Arranque con presión diferencial cero y norma de acero inoxidable resistente a ácidos y álcalis. Ningbo SENYA Tire Technology Co., Ltd. es China, arranque con presión diferencial cero y acero inoxidable resistente a ácidos y álcalis normalmente... Ver producto →

Resistencia a ácidos y álcalis de acero inoxidable de acción directa de 2/2 vías normalmente cerrada Ningbo SENYA Tire Technology Co., Ltd. es China Acción directa de 2/2 vías de acero inoxidable con resistencia a ácidos y álcalis normalmente cerrado, por lo que... Ver producto →

Una válvula solenoide de latón de 2/2 vías de controlar de agua grande con alta tolerancia a las impurezas Ningbo SENYA Tire Technology Co., Ltd. es China Una gran válvula solenoide de latón de 2/2 vías para control de agua con tapa de alta tolerancia a impurezas... Ver producto →

Las tres series se prueban por lotes en plataformas de prueba digitales automáticas de precisión antes del envío, un proceso documentado en nuestro descripción general de la empresa .

Aplicaciones en las que las temperaturas reales son más altas de lo que esperan los compradores

Los compradores a menudo calculan la temperatura a partir del punto de ajuste del proceso y olvidan que una válvula situada cerca de un esterilizador o de un horno de secado también recoge el calor radiante del ambiente. Las aplicaciones siguientes regularmente llevan a una válvula estándar más allá de su límite.

Rangos típicos de temperatura de los medios según la aplicación.

• Esterilización por vapor en líneas médicas y farmacéuticas: 121–134°C.
• Procesamiento de alimentos, llenado en caliente y escaldado: 85–120°C.
• Teñido y lavado de textiles: 90–130°C.
• Control de temperatura del molde: 120–180°C.
• Limpieza por impulsos de gas caliente en colectores de polvo: 90–150°C.

En estos ambientes, el Análisis de rendimiento de válvulas solenoides de latón en ambientes extremos. explica por qué la misma familia de válvulas se comporta de manera diferente en el papel y en el campo.

¿Latón o acero inoxidable? Una comparación de radares

Para una válvula solenoide de alta temperatura, el argumento sobre el material del cuerpo generalmente se reduce a latón versus acero inoxidable. El gráfico de radar a continuación muestra cómo los dos materiales califican según seis criterios que importan en el servicio de medios de comunicación.

Latón versus acero inoxidable para servicio de válvulas solenoides de alta temperatura.

El latón gana en economía de costes y es más fácil de mecanizar en pasillos internos complejos. El acero inoxidable gana en resistencia al calor, resistencia a la corrosión y compatibilidad con los medios, razón por la cual los usuarios de vapor en plantas de alimentos y farmacéuticas tienden a estandarizar el acero inoxidable a pesar del precio unitario más alto.

Lista de verificación práctica para la selección de válvulas solenoides de alta temperatura

Utilice esta lista de verificación antes de enviar una orden de compra o revisar la cotización de un distribuidor.

1. Mida la temperatura real del medio en la entrada de la válvula, no el punto de ajuste del proceso.
2. Confirme que la clase de aislamiento de la bobina coincida con la temperatura ambiente del peor de los casos más el calor irradiado por las tuberías adyacentes.
3. Verifique la compatibilidad del sello con el fluido y la temperatura de trabajo juntos, no por separado.
4. Revisar la curva de reducción de presión-temperatura; una válvula con capacidad nominal de 1,6 MPa a 20 °C puede limitarse a la mitad a 180 °C.
5. Verifique el ciclo de trabajo nominal a la temperatura de funcionamiento.
6. Especifique una versión resistente al agua cuando las líneas de vapor creen condiciones ambientales húmedas.

A dónde va el calor: corte de una válvula solenoide de alta temperatura

La siguiente vista isométrica muestra las partes principales que deciden el límite térmico de una válvula solenoide de alta temperatura. El calor del medio fluye hacia el cuerpo de la válvula, luego hacia el tubo de la armadura y finalmente hacia la bobina. Cuanto más lento sea ese camino, más tiempo sobrevivirá la bobina.

Vista isométrica de una electroválvula de alta temperatura de 2/2 vías.

La reducción de esa ruta de calor es la razón por la que las válvulas de acero inoxidable a menudo llevan un espaciador de rotura térmica entre el cuerpo y la carcasa del serpentín. Si un proveedor no puede explicar cómo su diseño de alta temperatura gestiona la temperatura del serpentín, solicite datos medidos sobre la temperatura de la superficie del serpentín a la temperatura nominal del medio.

Preguntas frecuentes sobre válvulas solenoides de alta temperatura