SOLENOİD VANA HAKKINDA BİLGİLER, SOLENOİD VALF NASIL SEÇİLİR?, SOLENOİD VANALAR NERELERDE KULLANILIR?

TORK Solenoid vana siparişinde, seçiminde, teklif talebinde hangi bilgilere ihtiyaç var?

Önemli olan uygun prosese uygun solenoid vana seçip, proseste uygun ürün çalıştırmaktır.
Bu nedenle  aşağıdaki kriterler çok önemlidir. Mümkün olduğu kadar çok bilgi ve doğru  verilmelidir.

1. Solenoid vana ölçüsü ; ( 1/8″, 1/4″, 3/8″, 1/2″, 3/4″, 1″, 11/4″, 11/2″, 2″, 21/2″, 3″, 4″ ),
2. Solenoid vana hatta bağlantı diş tipi;  BSP gas diş (standart üretim), NPT diş,
3. Soğutma solenoid vanalarda bağlantı şekli, ( bakır borulu kaynak tip, erkek diş rakorlu )
4.Solenoid vana içinden geçeçek akışkan tipi; ( su, hava, buhar, Lpg, doğalgaz, Azot, Oksijen, asit, Kroyogenik gaz, içme suyu, meyve suyu, mürekkep, yağ, fuel oil…vb)
5.Solenoid vana hangi voltajda çalışacak? ( 220 V, 110V, 24 V, 12 V AC ve  110 V, 24V, 12 V DC bobinli)
6.Solenoid vana pozisyonu nedir? (Normalde kapalı veya normalde açık, N.K veya N.A.)
7.Akışkanın sıcaklığı nedir? ( -10 C , 20 C, 80 C, 130 C, 160C, 180 C , -150 C vb )
8.Akışkanın basınçı nedir?  ( -1 bar, 0 bar, 0,2 bar, 0,3 bar, 0,5 bar, 1 bar, 2 bar……….100bar, 400 bar)
9.Solenoid vana gövde malzemesi ne olmalı ( pirinç (standart üretim) , paslanmaz, pvc , çelik ( büyük ölçüler) )
10. Bobinin koruma sınıfı; IP65, IP68, ATEX , ATEX fleame proof,
11. Solenoid vana gövde orifisi çapı kaç mm dir? ( 1mm, 1,8mm, 2mm, 3,4,5,6,7,8, 12,5, 14,5, 17, 18,22,25,32,40,50,65,80,100mm seçenekleri)
12.Solenoid vana içinden geçecek akışkan debisi  beklentiniz nedir? ( lt/h  veya lt/dak cinsinden verilmelidir)
13. Solenoid vanayı ne tür bir proseste kullanacksınız? Ne amaçla kullanacaksınız? Kullanılacağı prosesin açıklaması.
14. Solenoid vana on-off ( shut off)  veya oransalmı olacak ?
15. Solenoid vana ortalama ne sıklıkta açma -kapama yapacak? (  1 dakda br, 15 dakikada birkez, 1 saatte birkez,10 saatte birkez, bir günde birkez…vb gibi bilgi verilmelidir)
16. Solenoid vana içinden geçen sıvı veya gaz akışkan partiküllü, tortulu, kirli bir akışkan mı? ( filtre  veya filtreli diyafram kullanmaya ihtiyaç var mı?)

Yukarıdaki bilgilerden ne kadar çok done veririlirse, o kadar prosese uygun solenoid vana seçilir ve uzun ömürlü, problemsiz bir  çalışma sağlar.

Solenoid Vana Nedir?

Solenoid vana; Su, hava, buhar, gaz gibi  çeşitli akışkanları kontrol etme amaçlı kullanılan elektromağnetik valflere verilen isimdir.

Solenoid vana: Bobin- soket, kovan-çekirdek, Gövde-Kapak ve sızdırmazlık elamanı dediğimiz  ana parçalardan oluşan bir otomatik kontrol valfidir de denebilir.

Bir solenoid  Vana  4 ana  parçadan oluşur.

1. Bobin- soket grubu
2. Kovan – Çekirdek grubu
3. Gövde -Kapak grubu
4. Sızdırmazlık oring – diyafram grubu

Solenoid Valfi oluşturan bu 4 ana parça  ne işe yarar?

Bobin – soket  ve Kovan – çekirdek  ;  solenoid vanaya elektrik enerjisinin verildiği en önemli parçalarından biridir. Bobin, kovan-çekirdek grubu ile çok sekronize çalışmak zorundadır. Bu nedenle her solenoid vana markasının kendine has bobini vardır. TORK solenoid vana bobini en iyi uyumla TORK solenoid vana kovan-çekirdek grubu ile çalışır. Başka marka solenoid vanalarda kullanılması önerilmez. İmalat dizayn yapılırken bobin-kovan-çekirdek üçlüsü hesaplamaları birlikte yapılır. Bu  parça grubu, solenoid vananın beyni olarak adlandırılır.

Gövde – kapak  ve diyafram,sızdırmazlık grubu;  Solenoid vananın ana gövde grubu olan bu bölümdem akışkan( hava, su, buhar, gaz vb ) ların geçtiği bölümdür. Bu bölüm akışkanın debisine, basıncına, cinsine,  sıcaklığına, vananın  pozisyonuna(N.K veya N.A.) göre dizayn yapılan  bölümüdür.  Gövde -Kapak ile  diyaframın , sızdırmazlık elamanının çok uyumlu olması gerekmektedir.

Solenoid vana nasıl çalışır ?

Solenoid vana genel olarak çalışma prensibi yönünden 2 ana gruba ayrılır.

1.  Direk çekmeli solenoid vanalar.
2.  Pilot kontrollü solenoid vanalar.

Direk çekmeli solenoid vana nasıl çalışır?

Direk çekmeli solenoid vana gövdesi öncelikle gövde üzerindeki ok yönünde akışkanın akış yönü doğrultusunda boru hattına bağlanır.
Direk çekmeli solenoid vana, vana gövdesi, kovan, çekirdek, bobin ve soketten oluşur. Sızdırmazlığı, kovan rakor kısmındaki o-ring ve  çekirdek alt kısmındaki çekirdeğe montajlı sızdırmazlık elemanı ile sağlanır.
Boru hattına bağlanan solenoid vana normalde kapalı tip ( elektrik enerjisiz halde akışkanı  geçirmeyen) ise,  akışkanın diğer çıkış tarfına geçmesi için valfin konum değiştirmesi lazım. Yani N.K halden N.A ( normalde açık) hale geçmesi lazım. Bunun sağlanması şartlara bağlı. Burdaki tek şart solenoid vana üzerindeki bobine , üzerinde yazılı olan voltaj da bir elektrik enerjisi ile elektrik vermektir. Bobin doğru enerji ile ( + / –  %10,15 hatalı) enerjilenince kovan içindeki nüveyi(çekirdeği) yukarı çekecektir. Valf gövdesindeki orifise baskı yapan nüve yukarı hareket edince, orifis girişinde bekleyen akışkanın önü açılmış olacaktır. Önü açılan akışkan  valfin çıkış tarafından geçerek boru içinde ilerlemesine devam edecektir. Taki bobin üzerindeki elektrik enerjisi kesilene  kadar bu durum devam eder. Elektrik enerjisi kesilince bobin artık çekirdeği bırakır ve çekirdek kendi ağırlığ yanında üzerindeki yay kuvveti ilede beraber tekrar gövde üzerindeki orifisi baskı yaparak kapatır.  Akışkan akışı durmuş olur. Solenoid vana ilk konumu N.K (normalde kapalı ) pozisyona geri döner.
Direk çekmeli solenoid vanada, vana gövdesindeki orifisin çapı çok önemlidir. İhtaç kadar debi geçirecek çapta açılabilir. Ama en fazla 9 mm çapa kadar olabilir. en az 1mm olabilir. Bu orifisin çapı valfin çalışma  basıncınıda etkiler. Orifis büyüdükçe bobin gücü ayni olduğundan, valfin çalışma basıncı düşer.  TORK marka bir direk çekmeli solenoid vana 1mm orifiste 100 bar da çalışabilirken, 9mm caplı bir orifisli vana 1 bar için önerilebilinir.

Solenoid vana seçmede: Valf  den geçen akışkanın basıncı, sıcaklığı, vananın gövde malzemesi, Gövde üzerindeki orifis çapı, bobinin çalışma voltajı, solenoid vananın bağlantı ölçüsü, akışkanın cinsi, solenoid vananın pozisyonu( N.K /N.A.) çok önemlidir.
ayrıca solenoid vanalarda temiz akışkan kullanılmalıdır. Partiküllü akışkan kullanılmaz. Partiküller, sızdırmazlık elemanına yapışır ve  valfin çalışmasını bozar, valf kaçırmaya başlar. Filtre önerilir veya akışkan borusu  içi temizlenmesi önerilir. Boru içindeki bir kaynak parçası gelip solenoid vana orifisini kapatan çekirdek üzerindeki sızdırmazlık elemanının görev yapmasını önleyebilri. Kireçli bir akışkan ise zamanla kovan- çekirdek arasına dolan kireç parçacıkları da kovan- nüve çalışmasını bloke edebilir. Bu nedenle sıvı konusu önemlidir.
Vanadan geçen akışkanın basınçına uygun  orifis seçilmemiş ise bu da valfin çalışmasını engeller.

Vanadan geçen akışkanın sıcaklığı da önemlidir. Şayet sıcaklık veya  akışkanın çinsi sızdırmazlık elamanı( NBR, FKM, EPDM, PTFE vb) uygun değil ise yine valfte verimsizlik oluşur.
Vananın üzerindeki bobin voltajı da çok önemlidir. Bobin voltajından farklı  elektirik voltajı verilmeside valfin çalışmasını olumsuz etkiler.
Vananın ölçüsü de önemlidir. Direk çekmeli solenoid vanalarda genelde 1/8″ ve 1/4″  yapılır. Bunun yanında 3/8 veya  1/2″ de ihtiyaç durumunda yapılabilir.
Solenoid vananın bobini üzerinde 3 adet elektrik kablo bağlantı ucu vardır. Bunlardan bir tanesi TOPRAKLAMA dır. Diğer iki uç Faz- Nötr kabloları bağlanır.
Solenoid vana bobinine enerji ancak solenoid vana üzerinde iken verilmelidir. Bobine dışarıda verilen enerji bobinin yanmasına sebeb olur. Voltaj düşümleride bobini yakar.
Solenoid vanalar uzun ömürlü valflerdir. Ama  ilk seçimde prosesin şartları ile solenoid vananın etiket değerleri ve teknik özellikleri uyuşmalıdır.

Pilot operated ( pilot kontrollü) solenoid vana nasıl çalışır?

Pilot  kontrollü solenoid vanalar, diyaframlı solenoid vanalar olarak da adlandırılabilir.  Vana gövdesindeki orifis  çapı büyük olan valflerdir.
Bağlantı ölçüsü olarak 3/8″, 1/2″, 3/4″, 1″, 11/4″, 11/2″, 2″, 3″,  ölçüde  imal edilirler. Genelde min.12mm den başlayan orifis capı….80mm ye
kadar çıkabilir.
Bu büyüklükteki orifisin sızdırmazlığını “çekirdek üzerindeki sızdırmazlık elemanı” ile sağlayamayız. Çözüm diyafram ile sızdırmazlığı
sağlamak.

Diyaframı nasıl yukarı kaldıracaksınızda orfis açılacak ve akışkan  çıkış tarafına geçebilsin? İşte bu soruya cevap pilot kontrollü solenoid
vana çalışma prensibinin en önemli noktasıdır.
Pilot kontroldan kasıt, valf sızdırmazlığını sağlayan diyafram üzerinde var olan eşit basınçı, bir şekilde bir fark basınç oluşturup bu fark
basınçla diyaframı yukarı hareket ettirmektir. Böylece orifis açılacak, vana pozisyon değiştirecek ve akışkan valfin çıkış tarafına geçeçektir.

Fark basınç genelde min.  beklenen: 0,5 bar, 0,3 bar dır.
Fark basınçın oluşması için valfden geçeçek akışkanın giriş basıncı  min.0,5 bar,… max. 10 bar, 16 bar, 30 bar, 40 bar, 70 bar( 0,5 bardan
büyük bir değer)  gibi  olması beklenir.

Solenoid vananın konum değiştirmesi için ihtiyaç duyduğu ” fark basınç kuvveti ” nasıl sağlanacak?

Solenoid vanalarda, Diyafram solenoid vana orifisini kapatır. akışkanı  solenoid vana gövde kapağı ile gövde arasına hapseder. (Diyafram
ortasında 1mm caplı bir delik vardır. Akışkan diyaframın altını doldurur ve bu delikten yukarı diyaframın üstüne ve kovan içine girer ve
çekirdeğe üst yüzeyinden de baskı yapar ki oda kapak üzerindeki küçük  bay-pas orifisinin deliğini kapatsın)

Diyaframın alt ve üstü sıvı ile dolunca diyafram dengeli bir basınç ortamında kalmış olur.

Kapak üzerinde bulunan kovan- çekirdek grubuna etki eden solenoid vana bobini  enerjilenince, kovan içindeki çekirdeği yukarı hareket
ettirecektir.
Yukarı hareket edince diyaf üzerinde  ve kapak arasındaki sıvı, kovan içindeki sıvı, kapak üzerindeki, diyafram üzerindeki 1mm delikten
daha büyükolan orifisten geçerek valfin gövde üzerindeki kapağın içindeki kanaldan geçerek, valfin çıkış tarafına deşarj olur.

Bu sırada diyaframın üstündeki sıvı  valfin çıkış tarafına aktığından, diyafram üzerindeki basınç düşmüştür.  Diyaframın altındaki basınç ise
hala ayni akışkan basıncıdır. Diyafram üzerindeki delik küçük olduğundan bu delikten sıvı geçip diyafram üzerine dolarak tekrardan basıncı
dengelesi zaman alır. Bu zaman diliminden önce  diyafram üzerindeki basınç dengesi bozulduğundan diyafram altındaki basınç diyaframı
yukarı doğru kolayca itecek ve kapağın tavanına yapıştıracaktır.
Bu durumda orifis açılmış olacak ve  valf de konum değiştirmiş olacağından  akışkan orifisten geçerek çıkış tarafına doğru rahatca hareket
edecektir.

İşte burada diyaframı yukarı kaldıracak basınç min.0,5 bar olmalıdır ki valf konum değiştirsin.

Fark basınç la valfin çalışması bu şekilde gerçekleşmiş olur.

Solenoid vana seçmede öncelikli konu akışkanın basıncı, valfin çalışma basıncına uygunmudur? Bunu bilmek zorundayız
Diyaframlı  bir solenoid vana çalışması için genelde fark basınç gereklidir.
Bu nedenle 1 mt den(= 0,1 bar) akan bir su dolu tank altına, solenoid vana koysanız, hatta 0,5 bar fark basınç oluşmaz.
Oluşacak basınç 0,1 bardır ve 0,5 bardan küçüktür. Bu durumda  pilot kontrollü solenoid vana öneremezsiniz. Bu su  tankını
5 mt  yüksekliğe montaj edilmiş ise  vana giriş basınçı 0,5 bar demektir. Vana çıkış tarafı atmosfere açık olsa yada boru içinde çıkış tarafı
basınçsız ise 0,5 bar fark basınç oluşmuş demektir. Burada pilot kontrollü solenoid vanamız çalışacaktır.

0,5 bar fark basınç oluşmamış ise farklı bir çözüme ihtiyaç duyulur;

Çözüm: 0,5 bar fark basınç oluşmayan prosesler için çözüm önerilerimiz ;

1.  0,5 bar fark basınç olmayan bir proseste pilot kontrollü solenoid vana çalışmaz. Direk çekmeli (1/8″ , 1/4″ ) solenoid vana  çalışır.
direk çekmeli solenoid vana önerebilirsiniz. Ama debisi yeterli gelmez ise,

2. Prosese  direk çekmeli solenoid vana debisi ihtiyaca cevap vermiyor ise, 0,5 bardan düşük akışkanlı proseslerde
pilot kontrollü solenoid vanalarda; geliştirilen   fark basınçsız seri S1020 Serisi ile çözüm üretilmeye çalışılır.  

3.. Peoseste  büyük orifis solenoid vana ihtacı var ve basın  çok düşük yada vakum ise S3010 Serisi solenoid vana serimiz ile çözüm sağlanır.

4. Proseste büyük orifis solenoid vanaya ihtiyaç var, akışkan viskos, partiküllü veya basıncı çok düşük ise;
     S9190 Serimiz Mini motorlu küresel vana ile  çözüm üretilir. Mini motorlu vana solenoid vana kadar hızlı
( kısa zaman diliminde) açma kapama yapamaz.

Solenoid vana montaj ederken nelere dikkat etmeliyiz?  video slayt gösterisi . Mutlaka izlenmeli ve solenoid vana  montajında yararlanılmalıdır.