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계장 기술/계장 이론

솔레노이드 벨브

1. 솔레노이드 밸브란 무엇인가?

솔레노이드 밸브는 전기적으로 작동하는 장치이다.

이것은 유체나 기체의 흐름을 완전 닫힘 또는 완전 열림 방식으로 조절하는데 사용된다. 이 밸브는 보통 수동 밸브를 대신해서 또는 원격 제어가 요구될 수 있는 곳에서 사용된다. 솔레노이드 밸브는 전기적 스위치의 변화에 의해 작동된다. 그것들 중에는 자동온도, 압력, 시간 스위치 또는 수동 스위치가 있다.

전기를 가하면 솔레노이드 코일은 플런저 관 내부의 스틸 플런저를 들어올리는 강한 자력을 제공한다. 이것은 평상시 닫혀 있는 밸브의오리피스를 열고 액체나 기체의 흐름을 가능하게 해준다.

2. 2Way 솔레노이드 밸브

2Way
솔레노이드 밸브를 한 방향으로 흐름을 조절한다. 이것들은 직동식 또는 파일로트식, 상시 닫힘 또는 상시 열림이 있다.


3. 직동식 솔레노이드 밸브

밸브 오리피스에서 낮은 유량을 요구하거나 낮은 압력차를 이용한 시스템에 사용하여야 한다. 주 밸브 오리피스 구멍을 열고 닫는 씰링 표면은 솔레노이드 플런저에 연결되어 있다.밸브는 관 압력과 관계없이 차압 0에서부터 최대 등급 압력차까지 작동한다. 밸브를 통과하는 압력강하는 밸브가 열리도록 하는데 요구되지 않는다.

4 파일로트 동작밸브

파일로트 동작밸브는 가장 광범위하게 사용되는 솔레노이드 밸브이다. 파이로트 오리피스는 균압 오리피스 보다 훨씬 더 크다. 코일에 전기를 가하면 플런저는 파일로트 오리피스를 들어 올린다. 다이아프램 위압력은 밸브의 출구압력으로 줄어든다. 다이아프램을 통과하는 차압은 다이아프램을 주 포트 구멍에서 들어 올리는 힘을 만들어 밸브를 열게 한다.

코일에 전기를 차단하면 파일로트 오리피스는 닫힌다. 균압 오리피스를 통과하는 입구 압력은 다이아프램 위아래 압력을 균일하게 한다. 다이아프램은 밸브가 닫히도록 재 배치한다.

5. MOPD(최대 열림 압력)

밸브의 입구와 출구의 압력사이의 MOPD는 초과되지 말아야 한다. 그렇지 않으면 밸브는 열리지 않는다.

반대로 밸브가 최소 열림 압력차에 도달되지 않을 때 시스템이 적용되면 밸브는 완전히 열리지 않는다. 이 값들은 밸브의 각 형태마다 사양으로 기재되어 있다.




6 코일

  1) 전자석

솔레노이드 밸브에 부착된 파카 코일은 연속적 통전 서비스 100% 용으로 설계 및 검사되었고, CEE-EL, -10 지침에 따라 제조되었다. 따라서 주요 유럽국가의 모든 전기적 표준 (VDE, CEI, BSI, UTE, SEV, NSD, SEMKO, DEMKO, NEMKO)에 맞추었다.

권선용 구리선의 절연체는 IEC 권고에 명시된 절연등급에 따라 선택되었다.

E=120
B=130 F=155 H=180

외부절연은 열대성 기후에 적합하도록 밀폐된 몰딩 코일을 만들기 위해서 30% 유리섬유의 열가소성 수지로 캡슐 보호 처리되었다. 모든 코일은 다음의 전압허용오차에 만족스런 성능으로 검사되었다.

AC
±10%, DC+10%, -5%




  2) 코일이 견딜수 있는 주위온도는 다음 요소들에 의해 결정된다.

(1)
코일 와트

(2)
연속적 통전에 따른 코일 과열 : 저항 변화 시험(
T)으로 확인됨

(3)
연속적 또는 간헐적인 코일의 통전 : 연속적 또는 간헐적으로 사용중인 코일

(4)
솔레노이드 밸브에 의해 차단되는 유체의 온도 : 열손실에 영향을 미치는 주위 조건

(5)
솔레노이드 밸브가 설치된 환경의 손실 조건

위에 언급한 것처럼 모든 코일은 연속적 통전용으로 설계되었고 따라서 최고주위온도 값(유체 온도의 영향을 지니고 있는)은 온도 50
(F등급 권선)이고 +80(H등급 권선).

그러나 코일은 간헐적 또는 짧게 통전하여 사용하면, 연속적 통전으로 발생하는 최대 과열 값(
T)은 도달되지 않는다. 따라서 주위온도는 증가될수 있다. 각 경우에 명확한 값이 결정되면 응용분야와 가능한 용도는 엄청나다.




  3) 연속 전기 공급 가능

이것은 코일 등급에 달려있다. 20
의 주위온도에 한없이 작동 (항상통전)하면 그 코일은 거의 45120분 후에 최고 온도 상승(T)에 도달한다. (전압은 10% 증가) 이 경우에 주위온도 (이미 언급한 것 처럼 높은 유체온도의 외부손실을 포함해서) 솔레노이드 밸브의 각 모델에 명시된 값을 초과해서는 안된다.




  4) 간헐적 전기 공급 가능 (또는 상대적 통전 시간으로)

이것은 통전 시간과 휴식시간으로 특징되는 가장 일반적인 사용 조건이다. 이시간이 정확히 알려질 때 더 큰힘을 가진 코일은 솔레노이드 밸브를 더 나은 성능을 얻도록 설계 될수 있다. 또 솔레노이드 밸브는 카달로그 표에 명시된 것 보다 더 높은 온도범위에서 작동 될 수 있고, 작동 시간 동안 만들어진 온도 증가(
T)를 점검 받게 될 것이다.

상대적 통전시간의 결정에 의해 작동과 휴식시간은 다음 공식으로 계산 될 수 있다.




             상대적통시간(ED)= 통전시간 /전체반번시간 (통전 + 휴식) %

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