โซลินอยด์วาล์วไอน้ำ (Steam Solenoid Valve) ทำงานอย่างไร

โซลินอยด์วาล์วไอน้ำ คืออะไร ?

โซลินอยด์วาล์วไอน้ำ (Steam Solenoid Valve) เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในระบบที่มีไอน้ำเป็นตัวกลางในการให้ความร้อนและสามารถควบคุมอุณหภูมิได้อย่างอัตโนมัติ มีความสามารถในการควบคุมแบบไบนารีและการควบคุมจากระยะไกลสำหรับอุปกรณ์ที่ใช้ไอน้ำ เช่น เครื่องทำความร้อนไอน้ำ หม้อน้ำ และเครื่องอบผ้า รวมถึงท่อส่งไอน้ำในหม้อไอน้ำ อุปกรณ์เหล่านี้รวมไปถึงตัวควบคุมอุณหภูมิ ตัวตั้งค่าไอน้ำ และเครื่องปรับสภาพไอน้ำ โซลินอยด์วาล์วไอน้ำมีการใช้งานอย่างแพร่หลายในระบบควบคุมอัตโนมัติ ทั้งในอุตสาหกรรมย้อมสี การพิมพ์ อาหาร ยา บุหรี่ ผลิตภัณฑ์ปูนซีเมนต์ ปิโตรเคมี และโลหะวิทยา

โซลินอยด์วาล์วไอน้ำมีหลากหลายประเภท ซึ่งสามารถจำแนกตามลักษณะของไอน้ำที่ใช้งาน เช่น Saturated steam solenoid valve และ Superheated steam solenoid valve มากจากโรงงานผลิตความร้อน โซลินอยด์วาล์วเหล่านี้มีบทบาทสำคัญในการควบคุมทิศทางและการไหลของไอน้ำในระบบต่างๆ ทั้งในงานอุตสาหกรรมและในการใช้งานประจำวัน

Saturated steam solenoid valve มีอุณหภูมิและความดันค่อนข้างคงที่ ซึ่งอุณหภูมิต่ำกว่า 250 °C และแรงดันใช้งานต่ำกว่า 1.6Mpa ดังนั้นจึงมักจะใช้โซลินอยด์วาล์วไอน้ำที่มีซีลอ่อน โซลินอยด์วาล์วไอน้ำเป็นชนิดของโซลินอยด์วาล์วที่ใช้สำหรับน้ำร้อน มีวาล์วเปิดทุติยภูมิและมีโครงสร้างดังนี้

• ทนความร้อน (Heat resistance): ชิ้นส่วนแม่เหล็กไฟฟ้าและองค์ประกอบการปิดผนึกทำจากวัสดุไฟฟ้าและวัสดุปิดผนึกที่สามารถทนต่ออุณหภูมิสูงได้ พร้อมทั้งใช้มาตรการฉนวนกันความร้อนหลากหลาย
• ความต้านทานต่อการขัดถู (Abrasion resistance): เพื่อความต้านทานการขัดถู วัสดุที่เหมาะสมถูกคัดเลือกมาใช้ โดยถ้วยวาล์วและปลอกปรับทิศทางได้รับการออกแบบให้ใช้ประโยชน์จากการหล่อลื่นของของเหลวเพื่อลดการเสียดสีและเพิ่มอายุการใช้งาน
• ความต้านทานการควบแน่น (Condensation resistance): สำหรับความต้านทานการควบแน่น น้ำควบแน่นในท่อส่งไอน้ำเป็นปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อการเคลื่อนที่ของโซลินอยด์วาล์วไอน้ำ แต่วาล์วนี้ออกแบบมาให้ไม่ได้รับอิทธิพลจากน้ำควบแน่น

โซลินอยด์วาล์วไอน้ำมีการใช้งานอย่างกว้างขวางในหลายอุตสาหกรรม รวมถึงสิ่งทอ, การพิมพ์, ปิโตรเคมี, พลาสติก, ยาง, ยา, อาหาร, วัสดุก่อสร้าง, เครื่องจักรไฟฟ้า, การประมวลผลพื้นผิว และแผนกวิจัยทางวิทยาศาสตร์ นอกจากนี้ยังใช้ในระบบควบคุมอัตโนมัติ เช่น ในห้องอาบน้ำ, โรงอาหาร และเครื่องปรับอากาศ

การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิและความดันสำหรับไอน้ำร้อนยวดยิ่งนั้นมีความสำคัญอย่างยิ่ง โดยที่อุณหภูมิสูงสุดอาจเกิน 400°C และความดันการใช้งานอาจต่ำได้ถึง 4.0Mpa

สำหรับวาล์วโซลินอยด์ที่ใช้กับไอน้ำประเภทที่สอง การปิดผนึกแบบแน่นหนามักเป็นทางเลือกที่นิยม ตัวอย่างเช่น การใช้การปิดผนึกแบบแข็งด้วยโลหะซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการทนต่ออุณหภูมิและยืดอายุการใช้งานของผลิตภัณฑ์

วาล์วโซลินอยด์ไอน้ำประเภทนี้สามารถใช้งานกับสื่อหลายชนิดได้ ไม่ว่าจะเป็นน้ำ น้ำมันเบา น้ำมันหนัก ก๊าซที่ไม่กัดกร่อน ไอน้ำ และของเหลวอื่นๆ ตัวอย่างเช่น ในระบบระบายน้ำที่ใช้ท่อส่งน้ำออกจากปั๊มในสถานีไฟฟ้าและหม้อนึ่ง ระบบควบคุมอัตโนมัติแบบไบนารีและการควบคุมระยะไกลมักใช้กับสื่อที่อยู่ในท่อเหล่านี้

หลักการทํางานของ โซลินอยด์วาล์วไอน้ำ

โซลินอยด์วาล์วไอน้ำ มีสองประเภทหลัก: ปิดตามปกติและเปิดตามปกติ ซึ่งแตกต่างกันตามสถานะการเปิด-ปิดเมื่อไม่มีกระแสไฟฟ้า หลักการทำงานของวาล์วโซลินอยด์ไอน้ำจะถูกอธิบายต่อไปนี้

เมื่อขดลวดได้รับพลังงาน กระดองจะยกปลั๊กวาล์วเสริมขึ้นโดยอาศัยแรงแม่เหล็กไฟฟ้า ทำให้ของเหลวที่อยู่ในถ้วยวาล์วหลักไหลผ่านวาล์วเสริม ซึ่งจะช่วยลดความดันในถ้วยวาล์วหลัก และเมื่อความดันในถ้วยวาล์วหลักลดลงจนถึงระดับที่ต้องการ กระดองจะทำการขับเคลื่อนถ้วยวาล์วหลัก ใช้ความแตกต่างของแรงดันเพื่อเปิดถ้วยวาล์วหลักและอนุญาตให้กระแสไหลผ่านได้

เมื่อขดลวดถูกตัดการจ่ายพลังงาน, แรงแม่เหล็กไฟฟ้าจะสูญหาย และกระดองจะกลับสู่สภาพเดิมตามน้ำหนักของมัน พร้อมกันนี้, วาล์วหลักและวาล์วเสริมสามารถปิดลงอย่างมิดชิด ซึ่งขึ้นอยู่กับระดับแรงดันที่กำหนดไว้

เมื่อคอยล์ได้รับการกระตุ้น, แกนเหล็กที่อยู่ในการเคลื่อนไหวจะถูกดึงลงด้วยแรงดูด, ทำให้ปลั๊กของวาล์วเสริมถูกกดลงและวาล์วเสริมจะปิดสนิท ด้วยการปิดนี้, ความดันภายในถ้วยวาล์วหลักจะเพิ่มขึ้น เมื่อความดันนั้นเพิ่มขึ้นจนถึงจุดหนึ่ง, ความแตกต่างของความดันระหว่างด้านบนและด้านล่างของถ้วยวาล์วหลักจะถูกทำให้เท่ากัน ส่งผลให้แกนเหล็กที่กำลังเคลื่อนที่ถูกดึงไปที่ด้านล่างของถ้วยวาล์วหลัก, กดบ่าวาล์วหลักให้แน่น, และทำให้วาล์วปิดลง

เมื่อคอยล์ไม่ทำงาน แรงดูดของแม่เหล็กไฟฟ้าจะไม่มี ปลั๊กวาล์วเสริมและแกนเหล็กจะถูกยกขึ้นโดยสปริง ทำให้วาล์วเสริมเปิด ตามมาด้วยถ้วยวาล์วของวาล์วหลักที่ถูกดันขึ้นจากความแตกต่างของแรงดัน ส่งผลให้วาล์วหลักเปิด และสารกลางจะไหลผ่านได้

Steam Solenoid Valve เทียบกับ Water Solenoid Valve

โซลินอยด์วาล์วไอน้ำและโซลินอยด์วาล์วน้ำเป็น 2ประเภทของวาล์วโซลินอยด์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย การทราบความแตกต่างระหว่างทั้งสองช่วยให้เราสามารถเลือกผลิตภัณฑ์ที่ตรงกับความต้องการได้อย่างเหมาะสม

โซลินอยด์วาล์วไอน้ำเป็นประเภทของโซลินอยด์วาล์วที่ใช้ไอน้ำเป็นสื่อกลาง มีสองประเภทหลักของไอน้ำที่ใช้งานคือ ไอน้ำจากหม้อไอน้ำหรือไอน้ำอิ่มตัว ซึ่งมีอุณหภูมิและความดันที่ค่อนข้างคงที่ โดยมีอุณหภูมิไม่เกิน 250 ℃ และความดันไม่เกิน 1.6Mpa และไอน้ำจากโรงงานพลังความร้อนหรือไอน้ำร้อนยวดยิ่ง ซึ่งมีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิและความดันอย่างมาก สามารถมีอุณหภูมิสูงถึง 400 ℃ และความดันการทำงานไม่เกิน 4.0Mpa

โซลินอยด์วาล์วไอน้ำมีคุณสมบัติที่โดดเด่นในการทนความร้อนและการสึกหรอ พร้อมทั้งต้านทานต่อการควบแน่น โดยมีช่วงอุณหภูมิการทำงานตั้งแต่ 100°C ถึง 350°C ส่วนประกอบของวาล์วที่เป็นแม่เหล็กไฟฟ้าและการปิดผนึกใช้วัสดุที่ทนต่ออุณหภูมิสูงและมีมาตรการป้องกันความร้อนที่หลากหลาย การปิดผนึกแบบแข็งด้วยโลหะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการทำงานและยืดอายุการใช้งานของวาล์ว นอกจากนี้ ถ้วยวาล์วและปลอกปรับทิศทางยังมีการใช้งานฟังก์ชันการหล่อลื่นของของเหลวเพื่อลดการเสียดสีและขยายอายุการใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพ

โซลินอยด์วาล์วน้ำเป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการควบคุมการไหลของสื่อการทำงาน เช่น น้ำ น้ำร้อน น้ำเย็น และของเหลวอื่นๆ จากระยะไกลและอัตโนมัติ มันสามารถใช้กับท่อส่งน้ำสะอาดในหลากหลายอุตสาหกรรม เช่น การย้อม การพิมพ์ อุตสาหกรรมเคมี โลหะวิทยา สิ่งทอ อาหาร การต่อเรือ การรักษาพยาบาล การคุ้มครองสิ่งแวดล้อม และการพัฒนาเมือง โซลินอยด์วาล์วน้ำช่วยให้สามารถควบคุมการไหลของของเหลวในระบบท่อได้อย่างแม่นยำและอัตโนมัติ ทำให้เป็นทางเลือกที่ดีสำหรับระบบควบคุมท่อส่งน้ำอัตโนมัติ

• โซลินอยด์วาล์วน้ำทั่วไปใช้ซีลยางซึ่งช่วยลดความสกปรกของสื่อการทำงานได้อย่างมาก ทำให้การเปิดและปิดสวิตช์เร็วขึ้น และเพิ่มความน่าเชื่อถือ
• โซลินอยด์วาล์วน้ำมีการป้องกันการกัดกร่อน และสามารถทำจากเหล็กหล่อ สแตนเลส หรือทองเหลือง
• ปกติแล้ว โซลินอยด์วาล์วน้ำจะทำงานที่ความดันและอุณหภูมิปกติ และไม่ต้องการการตั้งค่าป้องกันการระเบิด

1. แบบฟอร์มการปิดผนึก (Sealing form): โดยทั่วไปแล้ว โซลินอยด์วาล์วสำหรับไอน้ำจะใช้การปิดผนึกแบบโลหะที่แข็งแรง, ในขณะที่วาล์วโซลินอยด์สำหรับน้ำจะใช้การปิดผนึกด้วยวัสดุยางที่อ่อนนุ่ม
2. วัสดุตัววาล์ว (Valve body materials): ตัววาล์วของโซลินอยด์วาล์วไอน้ำโดยทั่วไปจะใช้วัสดุสแตนเลสหรือเหล็กหล่อ อย่างไรก็ตาม โซลินอยด์วาล์วมีตัวเลือกที่หลากหลายกว่า เช่น เหล็กหล่อ เหล็กหล่อ สแตนเลส และทองเหลือง
3. โซลินอยด์วาล์วไอน้ำสามารถต้านทานอุณหภูมิสูงกว่า 150°C ในขณะที่โซลินอยด์วาล์วน้ำสามารถต้านทานอุณหภูมิที่สูงต่ำกว่า 150°C