Solenoid Valve คืออะไร

Solenoid valve (โซลินอยด์วาล์ว) คืออะไร

โซลินอยด์วาล์ว คืออะไร

โซลินอยด์วาล์ว (Solenoid valve) คือ วาล์วเครื่องกลไฟฟ้าที่ใช้กันอย่างแพร่หลายเพื่อควบคุมการไหลของของเหลวหรือก๊าซ โซลินอยด์วาล์วมีหลายประเภท และมีความสำคัญอย่างมากสำหรับวิศวกรและผู้ใช้งานทั่วไป เนื่องจากมีการทำงานแบบอัตโนมัติ การใช้โซลินอยด์วาล์วช่วยลดความจำเป็นในการให้วิศวกรปฏิบัติงานด้วยตนเอง สามารถติดตั้งได้ในทุกที่ที่ต้องการการควบคุมและตรวจสอบการไหลของก๊าซหรือของเหลวอย่างอัตโนมัติ

ทำไมต้องใช้โซลินอยด์วาล์ว

การควบคุมการไหลเป็นสิ่งจำเป็นในการเริ่มหรือหยุดการไหลของของเหลวในวงจรเพื่อการควบคุมระบบ โซลินอยด์วาล์วที่ทำงานด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์มักถูกใช้ในการนี้ โซลินอยด์วาล์วสามารถติดตั้งได้ในที่ห่างไกลและสามารถควบคุมได้ง่ายด้วยสวิตช์ไฟฟ้า

โซลินอยด์วาล์วเป็นส่วนประกอบควบคุมหลักในระบบฟลูอิดิกส์ ที่ใช้สำหรับการปิด ปล่อย จ่าย แจกจ่าย หรือผสมของเหลว ซึ่งทำให้พบการใช้งานได้ทั่วไปในหลายสาขาอุตสาหกรรม โซลินอยด์วาล์วมีคุณสมบัติเด่นคือการทำงานที่รวดเร็ว ปลอดภัย มีอายุการใช้งานที่ยาวนาน ความน่าเชื่อถือสูง ใช้พลังงานในการควบคุมที่ต่ำ และมีการออกแบบที่กะทัดรัด

คุณสมบัติพิเศษของโซลินอยด์วาล์ว

  • การลดการใช้พลังงานไฟฟ้า: แรงดันไฟฟ้าที่กำหนดจะถูกส่งไปยังวาล์วเป็นระยะเวลาสั้นๆ เพื่อเปิดใช้งานวาล์ว หลังจากนั้นจะลดลงเป็นแรงดันที่เพียงพอที่จะรักษาวาล์วไว้ในตำแหน่งนั้น ๆ ขณะที่ช่วยลดการใช้พลังงานลง
  • แรงดันสูง: โซลินอยด์วาล์วที่ออกแบบมาเพื่อตอบสนองความต้องการแรงดันสูง สามารถรองรับได้ถึง 250 บาร์
  • การบำรุงรักษาอัตโนมัติ: คุณลักษณะของการบำรุงรักษาอัตโนมัติเสริมความปลอดภัยและความสะดวกในการทดสอบและการบำรุงรักษา รวมถึงในสถานการณ์ที่ไฟฟ้าขัดข้อง สำหรับบางรุ่นของวาล์ว การควบคุมด้วยไฟฟ้าอาจไม่ทำงานเมื่อมีการล็อคด้วยมือ
  • การแยกสื่อ: การแยกสื่อเป็นกระบวนการที่ช่วยให้สามารถแยกสื่อออกจากชิ้นส่วนการทำงานของวาล์วได้ ซึ่งเป็นทางเลือกที่เหมาะสมสำหรับสื่อที่มีคุณสมบัติรุนแรงหรือมีการปนเปื้อนในระดับต่ำ
  • สุญญากาศ: วาล์วที่ไม่จำเป็นต้องมีความแตกต่างของแรงดันขั้นต่ำเหมาะสำหรับเครื่องดูดฝุ่นแบบหยาบ โซลินอยด์วาล์วที่ทำงานโดยตรงหรือกึ่งตรงแบบสากลเป็นทางเลือกที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานดังกล่าว สำหรับความต้องการที่มีข้อกำหนดการรั่วไหลที่เข้มงวดมากขึ้น มีวาล์วสุญญากาศพิเศษที่ออกแบบมาเพื่อจุดประสงค์นี้
  • เวลาตอบสนองที่สามารถปรับได้: คือระยะเวลาที่ใช้ในการเปิดหรือปิดวาล์ว ซึ่งสามารถปรับแต่งได้ง่ายๆ ด้วยการหมุนสกรูที่ตัววาล์ว ลักษณะนี้มีประโยชน์ในการป้องกันปัญหาค้อนน้ำในระบบท่อน้ำ
  • เสียงรบกวนต่ำ: การออกแบบวาล์วที่มีการหน่วงช่วยลดเสียงรบกวนที่เกิดขึ้นระหว่างการปิดวาล์วได้อย่างมีประสิทธิภาพ

การทำงานของโซลินอยด์วาล์ว

อ้างอิงรูปภาพจาก Tameson.com

โซลินอยด์วาล์วประกอบด้วย:

  • โซลินอยด์และตัววาล์วเป็นส่วนหลัก (G)
  • โซลินอยด์มีขดลวดเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า (A)
  • ห่อหุ้มรอบแกนเหล็กกลางที่เรียกว่าลูกสูบ ส่วนขดลวด AC จะมีวงแหวนบังแดดที่ช่วยลดการสั่นสะเทือนและเสียงดัง (C)

ส่วนที่เหลือของวาล์วสามารถเปิดหรือปิดได้ตามปกติ ในสถานะที่ไม่มีพลังงาน วาล์วจะปิดอยู่ตามปกติ เมื่อกระแสไหลผ่านขดลวดโซลินอยด์ จะได้รับพลังงานและสร้างสนามแม่เหล็ก ซึ่งจะทำให้ลูกสูบที่เคลื่อนไหวสร้างแรงดึงดูดแม่เหล็ก และเอาชนะแรงของสปริง (D) ลูกสูบจะยกขึ้นเพื่อให้ซีล (F) เปิดออก ช่วยให้สื่อสามารถไหลผ่านวาล์วได้ ในขณะที่วาล์วโซลินอยด์ที่เปิดอยู่ตามปกติจะทำงานในลักษณะที่ตรงกันข้าม

โซลินอยด์วาล์วมีการใช้งานที่หลากหลาย ทั้งในระบบที่มีแรงดันสูงหรือต่ำ และอัตราการไหลที่ต่างกัน ตั้งแต่ขนาดเล็กไปจนถึงขนาดใหญ่ โซลินอยด์วาล์วเหล่านี้ทำงานตามหลักการที่แตกต่างกันเพื่อให้เหมาะสมกับการใช้งานแต่ละประเภท

ประเภทของโซลินอยด์วาล์วที่นิยมใช้ในอุตสาหกรรม

1. Normally closed solenoid valve

โซลินอยด์วาล์วแบบปิดตามปกติ (NC) จะอยู่ในสถานะปิดเมื่อไม่ได้รับพลังงาน ป้องกันการไหลของตัวกลาง กระแสไฟฟ้าเมื่อไหลผ่านขดลวดจะสร้างสนามแม่เหล็กที่ทำให้ลูกสูบเคลื่อนที่ขึ้น ต้านทานแรงสปริง ทำให้การปิดผนึกคลายออกและเปิดทางให้สื่อไหลผ่าน รูปที่ 3 แสดงการทำงานของวาล์วในสถานะปิดและเปิด วาล์วแบบ NC เหมาะสำหรับการปิดทางผ่านเป็นเวลานานเพื่อประหยัดพลังงาน และเพื่อความปลอดภัย เช่น ในกรณีที่ต้องการให้วาล์วปิดเมื่อไม่มีไฟฟ้า เพื่อความปลอดภัยในการใช้งานกับแก๊ส

วาล์วและโซลินอยด์วาล์ว

Aignep – Solenoid Valve Pilot 01VS series

วาล์วและโซลินอยด์วาล์ว

EMC – ZS series Solenoid Valve 2/2-way (Normal Close)

วาล์วและโซลินอยด์วาล์ว

Burkert – Type 5470 Solenoid Valve for pneumatics 3/2 and 4/2-way

วาล์วและโซลินอยด์วาล์ว

Angle Seat Valve Full Stainless Steel EMCJ series

2. Normally open solenoid valve

สำหรับวาล์วโซลินอยด์ที่เปิดตามปกติ (NO) วาล์วจะอยู่ในสถานะเปิดเมื่อไม่มีกระแสไฟฟ้า ช่วยให้สื่อสามารถไหลผ่านได้ กระแสไฟฟ้าเมื่อถูกส่งผ่านขดลวดจะสร้างสนามแม่เหล็กที่ทำให้ลูกสูบเคลื่อนที่ลงด้านล่างเพื่อเอาชนะแรงของสปริง ทำให้ซีลปิดช่องทางและหยุดการไหลของสื่อ รูปที่ 4 นำเสนอหลักการทำงานของวาล์วโซลินอยด์เปิดตามปกติทั้งในสถานะปิดและเปิด วาล์วโซลินอยด์แบบเปิดตามปกติเหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการให้วาล์วเปิดเป็นเวลานาน เพื่อช่วยประหยัดพลังงาน และยังสามารถใช้เพื่อความปลอดภัยในกรณีที่ต้องการให้วาล์วเปิดโดยไม่ต้องใช้ไฟฟ้า (เช่น ในกรณีที่ต้องการป้องกันแรงดันสูงเกินไป) 

วาล์วและโซลินอยด์วาล์ว

Burkert – Type 2100 Angle Seat Valve 2/2-way

วาล์วและโซลินอยด์วาล์ว

Burkert – Type 5470 Solenoid Valve for pneumatics 3/2 and 4/2-way

วาล์วควบคุมและโพรเซสวาล์ว

Burkert – Type 8619 Transmitter and Controller

วาล์วควบคุมและโพรเซสวาล์ว

Burkert – Type 8652 Valve Island optimized for process automation

ฟังก์ชันวงจรของโซลินอยด์วาล์ว

โซลินอยด์วาล์วมีการใช้งานในการควบคุมการเปิดปิด การจ่าย และการผสมของก๊าซหรือของเหลวผ่านท่อ ฟังก์ชันวงจรของโซลินอยด์วาล์วกำหนดวัตถุประสงค์การใช้งาน การเข้าใจสัญลักษณ์และไดอะแกรมฟังก์ชันวงจรจะช่วยให้เข้าใจการทำงานของมันได้ดียิ่งขึ้น

โซลินอยด์วาล์ว 2/2 ทาง (2/2-Way Solenoid Valve)

โซลินอยด์วาล์วใช้ในการปิดเปิดจ่ายแจกจ่ายหรือผสมการไหลของก๊าซหรือของเหลวในท่อ วัตถุประสงค์เฉพาะของโซลินอยด์วาล์วแสดงโดยฟังก์ชันวงจร เพื่อความเข้าใจเชิงลึกเกี่ยวกับสัญลักษณ์และการทําความเข้าใจไดอะแกรมฟังก์ชันวงจร

โซลินอยด์วาล์ว 2ทาง หรือ 2พอร์ต เป็นประเภทที่พบบ่อยที่สุด ทำงานโดยควบคุมพอร์ตทางเข้าหนึ่งพอร์ตและพอร์ตทางออกหนึ่งพอร์ต ทำหน้าที่เปิดหรือปิดวาล์วเมื่อได้รับสัญญาณไฟฟ้ากระตุ้น

โซลินอยด์วาล์ว 2 ทาง มักเรียกว่าโซลินอยด์ปิด มีทั้งแบบ NO และ NC ขึ้นอยู่กับความต้องการของแอปพลิเคชันในการจำกัดหรือเปิดใช้งานการไหลภายใต้สภาวะมาตรฐาน

view products

โซลินอยด์วาล์ว 3/2 ทาง (3/2-Way Solenoid Valve)

วาล์วโซลินอยด์ 3 ทาง หรือ 3 พอร์ต ประกอบด้วยพอร์ตอินพุต/เอาท์พุตสามพอร์ตและมีซีลวาล์วสองชิ้น โดยซีลวาล์วหนึ่งชิ้นจะเปิดอยู่ตลอดเวลา ในขณะที่อีกชิ้นหนึ่งจะปิดอยู่เมื่ออยู่ในสถานะปกติ (ไม่ได้ใช้งาน) อย่างต่อเนื่อง

เพื่อตอบสนองต่อสัญญาณอินพุตทางไฟฟ้า สถานะการเปิดและปิดของทั้งสองพอร์ตจะสลับกัน ซึ่งทำให้สามารถควบคุมการทำงานของวาล์วได้ ดังนั้นการไหลของของเหลวสามารถถูกเปลี่ยนเส้นทางไปยังช่องทางต่างๆ ตามที่ต้องการได้ โดยจะสอดคล้องกับวิธีการเชื่อมต่อพอร์ตที่ได้รับการตั้งค่าไว้และการเชื่อมต่อภายในระบบท่อส่งขนาดใหญ่

view products

โซลินอยด์วาล์วใช้งานกับอุตสาหกรรมอะไรบ้าง

การใช้งานโซลินอยด์วาล์วมีความหลากหลายในการตั้งค่าทางอุตสาหกรรม ซึ่งรวมถึงการควบคุมการเปิดและปิดทั่วไป ลูปควบคุมในโรงงาน ระบบควบคุมกระบวนการ และการประยุกต์ใช้งานโดยผู้ผลิตอุปกรณ์ต้นแบบต่างๆ

โซลินอยด์วาล์วสามารถพบได้ในหลายภาคส่วนในอุตสาหกรรม ได้แก่ :

  • ประปา
  • การบำบัดน้ำดื่ม
  • การบำบัดน้ำเสีย
  • วิศวกรรมเครื่องจักรและโรงงาน
  • การทำความเย็น, การหล่อลื่น, และการตวงวัด
  • อุตสาหกรรมการก่อสร้าง
  • ระบบทำความร้อนขนาดใหญ่และระบบควบคุมสภาพอากาศ
  • วิศวกรรมความปลอดภัย
  • ระบบป้องกันท่อน้ำและระบบดับเพลิง
  • คอมเพรสเซอร์
  • การระบายแรงดันและการระบายน้ำ
  • การจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิง
  • สิ่งอำนวยความสะดวกด้านการขนส่งและรถถัง
  • การควบคุมเตาน้ำมันและก๊าซ
  • แก๊สโครมาโตกราฟี
  • การควบคุมส่วนผสมของก๊าซ
  • การควบคุมกระบวนการทำความสะอาด

วัสดุของโซลินอยด์วาล์ว มีกี่ประเภท อะไรบ้าง

โซลินอยด์วาล์วสามารถใช้กับหลากหลายวัสดุตัวเรือน วัสดุที่นิยมได้แก่ ไนลอน (Polyamide – PA), พีวีซี (Polyvinylchloride), ทองเหลือง, ทองเหลืองชุบนิกเกิล และสแตนเลส (304 และ 316) การเลือกวัสดุจะขึ้นอยู่กับคุณสมบัติทางเคมีและอุณหภูมิของสื่ออย่างมาก การเลือกที่เหมาะสมเป็นสิ่งสำคัญเพื่อรับประกันอายุการใช้งานที่ยาวนานและประสิทธิภาพที่ดีที่สุด

โซลินอยด์วาล์วพลาสติก (Nylon Polyamide – PA)

ข้อดี: ข้อดีของวัสดุนี้คือมีคุณสมบัติทางเคมีที่ยอดเยี่ยม สามารถต้านทานน้ำเค็ม (น้ำทะเล), ไฮโดรคาร์บอน, ตัวทำละลายอินทรีย์, น้ำมัน และจาระบีได้เป็นอย่างดี ซึ่งทำให้เป็นทางเลือกที่คุ้มค่า

ข้อเสีย: ข้อเสียคือไม่สามารถทนต่อกรดและด่างส่วนใหญ่ได้ มีช่วงอุณหภูมิการใช้งานตั้งแต่ -40 ถึง 85°C และมีอัตราแรงดันที่ต่ำกว่าทองเหลืองและสแตนเลส

โซลินอยด์วาล์วทองเหลือง (Brass)

ข้อดี: วัสดุนี้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับใช้กับสื่อที่ไม่กัดกร่อนและเป็นกลาง มีความทนทานต่อน้ำ, อากาศอัด, น้ำมัน และสารกลางอื่นๆ อีกมากมาย นอกจากนี้ยังมีความหลากหลายในการใช้งาน ทนทาน และสามารถรับมือกับอุณหภูมิที่สูงได้เป็นอย่างดี

ข้อเสีย: ทองเหลืองมักไม่เหมาะสำหรับการใช้งานกับน้ำเค็ม เช่น น้ำทะเล น้ำกลั่น กรด และสารประกอบคลอไรด์ อย่างไรก็ดี ทองเหลืองประเภทที่ผ่านกระบวนการดีซิงค์ซิฟิเคชั่น (DZR หรือ DR) มีความเป็นไปได้สูงที่จะใช้งานได้ในสภาพเหล่านี้ ซึ่งบางครั้งอาจถูกเรียกว่าเป็นทองเหลืองที่มีความต้านทานต่อการกัดกร่อน (CR)

โซลินอยด์วาล์วสแตนเลส (Stainless steel 304/316)

ข้อดี: วัสดุนี้สามารถทนต่อสารเคมีได้ดีเยี่ยมกับตัวกลางหลากหลายชนิด มีความคงทนต่อการสึกหรอ อุณหภูมิ และแรงกดที่สูง อุณหภูมิและความดันที่วาล์วสามารถทนได้มักถูกจำกัดด้วยวัสดุซีลและแรงที่ต้องใช้ในการเปิดวาล์วที่มีแรงดันสูง นอกจากนี้ ความต้านทานต่ออุณหภูมิของแอคชูเอเตอร์ก็เป็นปัจจัยที่จำกัดความสามารถในการทำงานด้วยเช่นกัน

ข้อเสีย:สแตนเลส 316 ไม่เหมาะกับการใช้งานกับกรดไฮโดรคลอริก, คลอไรด์, โบรมีน, และสารฟอกขาวที่ใช้ในครัวเรือน เนื่องจากน้ำในสระว่ายน้ำมีคลอไรด์ในปริมาณที่ต่ำ จึงมักใช้สแตนเลส 316 ในการผลิต

ซีล (Sealing Material) ใน Solenoid Valves มีกี่ชนิด

วัสดุสำหรับซีลในโซลินอยด์วาล์วควรมีความเข้ากันได้กับสื่อที่ใช้งาน ตัวเลือกที่พบบ่อย ได้แก่ NBR, EPDM, FKM (Viton) และ PTFE (Teflon)

  • NBR: ซีล NBR ทนต่อน้ำมันและเชื้อเพลิงได้ดี จึงเหมาะกับงานอุตสาหกรรมปิโตรเลียม
  • EPDM: ซีล EPDM ทนต่อสภาพอากาศ โอโซน และไอน้ำได้ดี เหมาะสำหรับใช้งานกลางแจ้งและกับน้ำร้อน
  • FKM (Viton): ซีล FKM ทนต่อสารเคมีและความร้อนได้สูง สำหรับสภาพแวดล้อมที่มีสารเคมีแรงและอุณหภูมิสูง
  • PTFE (Teflon): ซีล PTFE มีความเฉื่อยทางเคมีและช่วงอุณหภูมิที่กว้าง ใช้ได้กับสารกัดกร่อนและสภาวะรุนแรง

เกณฑ์การเลือกใช้โซลินอยด์วาล์ว ก่อนจะนำมาใช้งาน

การเข้าใจการใช้งานเป็นสิ่งสำคัญก่อนการเลือกโซลินอยด์วาล์ว เกณฑ์การคัดเลือกที่สำคัญมีดังนี้:

  1. Housing material เลือกวัสดุสำหรับตัวเรือนวาล์วโดยพิจารณาจากคุณสมบัติทางเคมีและอุณหภูมิของสารกลาง รวมทั้งสภาพแวดล้อมที่วาล์วต้องทำงาน ตัวเลือกที่นิยมมีเช่น ทองเหลือง, สแตนเลส, พีวีซี, อะลูมิเนียม, และเหล็กหล่อ
  2. Connection size โปรดตรวจสอบให้แน่ใจว่าขนาดพอร์ตของโซลินอยด์วาล์วตรงกับขนาดที่วาล์วจะเชื่อมต่อเข้าด้วยกัน
  3. Connector ขั้วต่อโซลินอยด์คืออุปกรณ์ที่ต่อเข้ากับวาล์วโซลินอยด์เพื่อจ่ายกระแสไฟฟ้า และช่วยป้องกันการเชื่อมต่อจากความสกปรกและน้ำ
  4. Voltage กำหนดแรงดันไฟฟ้าจากแหล่งจ่ายไฟและเลือกโซลินอยด์วาล์วที่มีโซลินอยด์ที่มีแรงดันไฟฟ้าตรงกับความต้องการ
  5. Seal material ควรเลือกวัสดุซีลตามคุณสมบัติทางเคมีและอุณหภูมิของตัวกลาง NBR, EPDM, FKM (Viton) และ PTFE (เทฟลอน) เป็นตัวเลือกทั่วไป
  6. De-energized state ตรวจสอบว่าแอปพลิเคชันต้องการฟังก์ชันวาล์วแบบ เปิดปกติ (NO) ปิดตามปกติ (NC)
  7. Circuit function ตรวจสอบว่าแอปพลิเคชันต้องใช้โซลินอยด์วาล์ว 2 หรือ 3 ทาง
  8. Pressure วาล์วจำเป็นต้องสามารถรับมือกับแรงดันสูงสุดที่ต้องการในการใช้งาน ความดันต่ำสุดก็มีความสำคัญไม่แพ้กัน เนื่องจากหากมีความแตกต่างของแรงดันที่สูงเกินไป อาจทำให้วาล์วเกิดความเสียหายได้
  9. Temperature ต้องตรวจสอบให้มั่นใจว่าวัสดุของวาล์วสามารถรับมือกับอุณหภูมิต่ำสุดและสูงสุดที่ต้องการในการใช้งานได้ การพิจารณาถึงอุณหภูมิมีความสำคัญในการกำหนดความจุของวาล์ว เนื่องจากมีผลต่อความหนืดและการไหลของสารไหล
  10. Response time เวลาตอบสนองของวาล์วคือระยะเวลาที่วาล์วต้องการในการเปลี่ยนจากตำแหน่งเปิดไปยังตำแหน่งปิดหรือในทางกลับกัน โซลินอยด์วาล์วขนาดเล็กที่ออกฤทธิ์โดยตรงมีความสามารถในการตอบสนองที่รวดเร็วกว่าวาล์วที่มีการทำงานแบบกึ่งตรงหรือแบบอ้อมอย่างมาก
  11. Approvals ตรวจสอบให้แน่ใจว่าวาล์วได้รับการรับรองอย่างเหมาะสมขึ้นอยู่กับการใช้งาน
  12. Degree of protection ตรวจสอบให้แน่ใจว่าวาล์วมีระดับ IP ที่เหมาะสมสําหรับการป้องกันฝุ่น ของเหลว ความชื้น และการสัมผัส

อ้างอิง: TAMESONBURKERT, AIRTEC, FLU-TECH

สำหรับข้อมูลเพิ่มเติม โปรดติดต่อเรา:

02-384-6060       info@factocomponents.co.th       @factocomps
เว็บไซต์นี้มีการใช้คุกกี้เพื่อสร้างประสบการณ์การใช้งานเว็บไซต์ของท่านให้ดียิ่งขึ้น รายละเอียดกรุณาอ่าน นโยบายข้อมูลส่วนบุคคล