Colector

Hay dos tipos básicos de colectores. Uno es un diseño de una pieza que admite todas las válvulas necesarias y contiene todos los pasajes para todo el sistema. El otro es un diseño modular. Cada bloque modular generalmente admite solo una válvula y contiene pasajes internos y dispositivos de flujo para la función de esa válvula. Por lo general, se conecta a una serie de bloques modulares similares para formar un sistema completo.

Ambos tipos tienen sus ventajas. Cuál es el mejor para su sistema dependerá de varios factores, como la aplicación, las características específicas, el costo, el espacio y la antigüedad del sistema.

Algunos fabricantes de colectores solo suministran colectores;Otros ofrecen colectores que se acoplan solo con válvulas;También hay algunos colectores y válvulas de suministro, pero están dispuestos a venderle sus colectores y permitirle elegir la válvula de su elección. La intercambiabilidad se vuelve factible para más y más sistemas a medida que más y más válvulas adoptan patrones de instalación estándar.

colector integral

Vienen en dos diseños básicos: bloques de metal en capas y perforados.

Diseño de flujo laminar «En un colector de flujo laminar, varias capas de metal tienen canales apropiados mecanizados o fresados ​​a través de ellas. Estas placas, generalmente de acero, se apilan o intercalan en diferentes caminos de fluido determinados por la forma de los canales superpuestos. Se agregaron piezas finales de metal sólido y se soldó toda la pila.

Debido a que los canales internos se pueden cortar a la forma del contorno y tan grandes como sea necesario, se puede acomodar casi cualquier flujo prácticamente sin caída de presión. Debido a que las pilas están soldadas entre sí, estos manifolds pueden manejar presiones de hasta 10 000 psi, y no hay límite para la cantidad o el tamaño de las válvulas que se pueden instalar en el manifold.

Los colectores de flujo laminar están diseñados a medida. Las válvulas y otras conexiones se pueden ubicar para adaptarse a aplicaciones específicas. Pero debido a los canales de flujo formados permanentemente y la construcción soldada, este tipo de colector no se puede modificar fácilmente si es necesario cambiar el circuito en el futuro.

Diseño de bloque de metal perforado. El colector de bloque de metal perforado, Figura 1, también se puede diseñar a medida para aplicaciones específicas. Por lo general, hechos de placas de acero, aluminio o hierro fundido, los bloques se perforan para proporcionar pasajes de flujo que cumplan con los requisitos de diseño. Esta red de pasajes perforados también le permite colocar la válvula como desee, pero existen algunas limitaciones ya que los pasajes perforados deben ser rectos.

Otros colectores de bloque de perforación instalan válvulas de cartucho en cavidades perforadas en la superficie del colector. Los pasajes de flujo interconectados pasan a través del colector desde la cavidad de la válvula. Algunas válvulas de cartucho tienen cuerpos roscados que las mantienen en la cavidad roscada;Otros se deslizan hacia cavidades lisas donde quedan retenidos por placas en la superficie del colector.

colector modular

El sistema de colectores modulares, Figuras 2 y 3, permite modificaciones relativamente sencillas a los colectores existentes. Este método de instalación para la construcción de colectores consta de bloques de hierro fundido, aluminio o acero y le permite diseñar y construir su propio colector. También se pueden pedir listos para usar. La mayoría de los sistemas modulares se pueden ensamblar y apilar horizontalmente.

Las placas de extremo por lo general sellan los extremos de los colectores ensamblados, pero estas placas también se pueden perforar para conexiones de bombas y tanques. Las placas de interconexión, los divisores y los tabiques suelen instalarse entre los bloques de construcción básicos. Las placas de interconexión desvían el flujo de un canal a otro canal entre bloques, o bloquean el flujo entre bloques bloqueando canales. Los divisores permiten que el flujo continúe o sea bloqueado por obstrucciones. Los espaciadores se utilizan para aumentar el tamaño entre bloques básicos cuando se deben instalar válvulas sobredimensionadas en la superficie de montaje.

El módulo modular base tiene puertos y orificios perforados en la parte superior para aceptar válvulas montadas en la placa base. Los bloques con diferentes puertos generalmente están disponibles para cada tipo de válvula y placa base. Cada tipo se identifica por la válvula que aceptará. Una empresa ha codificado por colores sus bloques para que la función de los bloques se pueda determinar visualmente. Algunos sistemas modulares aceptan válvulas de cartucho, así como válvulas montadas en subplaca. Al especificar un sistema múltiple, asegúrese de verificar la intercambiabilidad de la válvula, la subplaca y el módulo.

Montaje del colector

Los métodos de conexión del bloque múltiple varían. Algunos colectores modulares usan tirantes que se extienden a través del bloque y se aseguran con tuercas. Algunos tienen bridas externas en cada bloque que se atornillan entre sí. Otros tienen un sistema de hardware de conexión que utiliza espárragos de cabeza hueca que también se enroscan en el zócalo para aceptar la rosca del siguiente espárrago.

Todos los bloques y placas proporcionan medios para juntas tóricas en sus canales de conducción de fluidos para proporcionar un sello entre las secciones cuando se juntan.

Algunos sistemas múltiples tienen conexiones de bomba y tanque en la parte inferior del bloque, otros las tienen ubicadas en las placas finales. Una ventaja de un puerto inferior es que el fluido a presión se puede introducir en el centro del circuito, o en el límite entre dos circuitos paralelos, lo que reduce la distancia que debe fluir el fluido a presión. Una ventaja de las conexiones de la placa final es que permiten el montaje en la base del colector, lo cual es conveniente en algunos equipos. Algunas disposiciones de diseño de manifold acoplan firmemente la bomba al manifold, eliminando así las líneas de presión del manifold.

Los colectores neumáticos (Figura 4) suelen tener ventilaciones individuales en cada módulo o estación de trabajo, ya que no es necesario devolver este fluido al tanque. Esto permite la medición del escape, lo que a su vez permite el control de velocidad de la estación de trabajo individual.

límite

El caudal, la presión y la longitud del colector pueden ser factores limitantes para algunos sistemas de colectores modulares. Un sistema está limitado a 20 gpm a 3000 psi y la longitud del conjunto del colector no puede exceder los 3 pies. Otro límite es 35 gpm y 3000 psi. El tercero puede contener fluidos de hasta 6000 psi y no tiene restricciones de longitud. Es posible diseñar en torno a estas restricciones, pero asegúrese de que el sistema que especifique satisfaga adecuadamente sus necesidades.

La conexión eléctrica al colector se puede realizar mediante cables que van directamente desde la fuente de alimentación hasta los solenoides correspondientes. Algunos sistemas de colectores tienen ranuras o canales integrados para que los cables pasen por dentro. Algunos sistemas neumáticos tienen conexiones eléctricas en la placa base de la válvula, lo que proporciona una conexión enchufable para la válvula. Esto reduce el laberinto y la confusión de la instalación.

Ventajas de los colectores

Hay muchas ventajas en el uso de un sistema múltiple. Un ejemplo: un colector reemplaza alrededor de 300 libras de tubería y asientos de válvulas, ocupando solo alrededor de 1 pie3Espacio. El ingeniero de diseño enumera estas ventajas y consejos para el uso de colectores.

  • Los costes de montaje e instalación se reducen entre un 30% y un 50%
  • 33% menos de espacio requerido para la instalación
  • El colector neumático de presión simple requiere solo un filtro-regulador-lubricador
  • La ubicación de todas las válvulas y colectores debe considerarse durante la etapa de diseño;El colector debe estar lo más cerca posible del equipo a controlar.
  • Si desea operar cuatro de las cinco válvulas simultáneamente, conecte la alimentación a ambos extremos del colector
  • El diseñador del sistema debe trabajar con el fabricante del manifold al diseñar y especificar el manifold. Es casi imposible catalogar todas las diversas opciones o sustituir la información del catálogo por el conocimiento detallado y la experiencia del fabricante.
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