Le rôle des vannes de régulation dans le processus industriel boucle prend de plus en plus d'importance. En tant que fabricant fiable de vannes de régulation, nous souhaitons présenter les différents types de vannes de régulation, composants, fonctions, scénarios d'application et accessoires de vannes, de manière systématique et professionnelle dans cet article.
Introduction de base aux vannes de régulation
Dans cette section, nous allons présenter une brève information sur les vannes de régulation, au cas où vous aider à savoir ce qu'est la vanne de régulation et quel rôle a-t-elle joué.
Qu'est-ce qu'une vanne de régulation ?
À mesure que les processus d'automatisation industrielle sont mis à niveau, de plus en plus de vannes de régulation sont utilisées dans les circuits de processus. Presque chaque usine se compose de centaines de boucles de contrôle. Toutes les boucles sont à leur tour mises en réseau et utilisées pour maintenir un certain nombre de variables de processus importantes dans des limites définies afin de garantir la qualité du produit final. Ces paramètres comprennent la pression, le débit, la température, niveau, etc. Les capteurs et transmetteurs collectent les variables de processus vers le contrôleur, après comparaison avec les points de consigne souhaités, le contrôleur envoie un signal correctif aux vannes de contrôle, en modulant au besoin l'ouverture de la vanne pour atteindre la valeur requise.
En bref, une vanne de régulation est un élément clé d'une boucle de régulation, un élément de contrôle critique dans les processus industriels, qui se compose d'un actionneur pneumatique, d'un actionneur électrique ou d'un actionneur hydraulique avec une vanne pour réguler la capacité de débit ou la température des fluides, ou pression amont et pression aval, ou niveau. Il est largement utilisé dans le pétrole, la chimie, la pharmacie, le textile, l'industrie du papier, le raffinage, le pétrole et le gaz, la métallurgie du fer et de l'acier et d'autres industries.
Principes de fonctionnement de la boucle de contrôle
À présent, nous savons tous que l'élément de contrôle final le plus courant dans l'industrie du contrôle de processus est la vanne de contrôle. Le but ultime d'une vanne de régulation est de réguler la température, la pression, le niveau ou le débit d'un fluide tout en compensant les perturbations de charge afin que la variable de procédé régulée soit aussi proche que possible de la valeur de consigne. Le milieu peut être de l'eau, de la vapeur, du pétrole, du gaz ou d'autres composés.
En règle générale, une boucle de régulation se compose d'un capteur qui détecte les paramètres du procédé, d'un transmetteur, d'une vanne de régulation et d'un contrôleur.
Le capteur et le transmetteur collectent les variables de processus dans la boucle et agissent comme un œil pour surveiller les changements de paramètres individuels tels que la température, la pression ou le niveau du fluide. La valeur collectée est ensuite envoyée au contrôleur. Grâce au contrôleur, qui fonctionne comme un cerveau, la « variable de processus » reçue par le transmetteur est comparée au « point de consigne » et un signal de correction est envoyé à la vanne de régulation. Ainsi, la vanne de régulation, en tant qu'élément de contrôle final, joue le rôle de la main dans la boucle de contrôle, ce qui en fait la partie la plus importante du système de contrôle automatique.
Types de vannes de régulation
Il existe de nombreux types de vannes de régulation, chacune conçue pour des types d'applications spécifiques, lire ce post pour plus de détails sur les différents types de vannes de régulation.
Vanne de régulation de type globe
La vanne de régulation de type Globe est l'élément de contrôle final le plus courant pendant la boucle de processus, et elle tire son nom de sa forme sphérique. Selon les orifices du corps du robinet à soupape, il comprend une commande à 2 voies, une commande de mélange à 3 voies et un type de dérivation à 3 voies.
Type papillon (haute performance et triple décalage)
Quand on parle de vannes de régulation papillon, on parle généralement de vannes papillon hautes performances (vannes papillon à double excentrique) et de vannes papillon à triple excentrique (vannes papillon à triple excentration).
Dans la plupart des applications, les vannes papillon peuvent remplacer d'autres types de vannes de régulation car elles offrent les mêmes fonctions de base, mais ont souvent plus de caractéristiques de sécurité et de meilleures performances. L'utilisation de vannes papillon dans votre application peut réduire les besoins de maintenance, améliorer la précision du contrôle du débit et réduire le risque de catastrophes telles que les fuites. Les vannes de régulation papillon sont également utilisées pour contrôler les usines de traitement de l'eau car elles offrent la meilleure étanchéité et peuvent résister à la pression de l'eau. Surtout dans les conduites de grand diamètre, l'utilisation de vannes de régulation papillon est rentable.
Vanne à boisseau sphérique à orifice en V ou à segment
Le v-port ou la bille segmentée est le type le plus courant pour les vannes de régulation à bille. Les vannes à bille sont largement utilisées dans les systèmes de fluides dans de nombreuses industries en raison de leur faible coût, de leur durabilité et de leurs excellentes performances de fermeture. Semblables aux vannes papillon, elles ne sont pas aussi efficaces dans les applications de contrôle de débit qui nécessitent une précision et une sensibilité de contrôle élevées. L'une des raisons est que le robinet à tournant sphérique nécessite un couple élevé pour s'ouvrir et se fermer, ce qui empêche l'opérateur d'effectuer des réglages fins. Il existe également un certain écart entre la tige et la bille, ce qui rend difficile la recherche d'un débit spécifique adapté aux applications de contrôle des fluides.
Vanne de commande à bouchon excentrique
La vanne rotative excentrique est une technologie innovante qui combine la robustesse, la compacité et la longue durée de vie du joint de tige des vannes à soupape avec simplicité et fiabilité.
Les vannes de régulation rotatives à bouchon excentrique ont deux décalages pour la conception de la construction. L'un est que l'arbre est décalé derrière le siège de soupape et l'autre est que l'arbre est décalé par rapport à l'axe de la soupape.
Lorsque l'arbre de vanne et le clapet de la vanne de commande à clapet excentrique commencent à bouger, le clapet s'écarte vers l'avant du siège une fois que la vanne vient de démarrer. Il n'y a pas de frottement entre le clapet et le siège.
Robinet à boisseau sphérique complet à garniture réduite
La vanne à boisseau sphérique pleine garniture réduite est la conception qui a une fenêtre triangulaire sur le côté de la bille.
Ce robinet à boisseau sphérique à garniture réduite n'est pas couramment utilisé dans la sélection et le dimensionnement initiaux, la plupart des applications sont lorsque vous constatez après le démarrage de l'usine qu'un robinet de commande à boisseau sphérique est surdimensionné, la capacité est bien supérieure au processus requis, donc si vous n'êtes pas en mesure modifier le piping Pour s'adapter à la vanne de plus petite taille et aux réducteurs de tuyauterie nécessaires, la vanne à boisseau sphérique complète à garniture réduite est votre meilleur choix.
La plupart des fenêtres de chemin d'écoulement sont triangulaires ou en forme de V pour se rapprocher le plus possible des caractéristiques d'écoulement inhérentes de EQ%. La grande largeur de la fenêtre détermine la capacité de débit maximale de la vanne de régulation.
Vannes de régulation à globe vs vannes de régulation à bille V-Port
| Produit | Vanne de régulation de type globe | Vanne à boisseau sphérique V-Port |
| Fonction | Vanne de contrôle de débit à 2 voies Vanne de contrôle de type mélangeur à 3 voies Vanne de commande de type à dérivation à 3 voies | Vanne de contrôle de débit à 2 voies |
| Étanchéité d'arrêt | Pas zéro fuite | Arrêt positif, zéro fuite |
| Précision de contrôle | Excellence | Grossier |
| Cycle de réponse élevé | Oui, contrôle constant | Non |
| Capacité de débit | Coût en adjuvantation plus élevé. | Meilleure performance du béton |
| Prévention de la cavitation | Sélection prioritaire | - |
| Haute température | Sélection prioritaire | - |
| Entretien facile | Sélection prioritaire | - |
| Prix | - | Solution plus économique |
Composant pour vannes de régulation
Il existe deux principaux types de vannes de régulation, à mouvement linéaire et rotatif. La vanne de commande de type rotatif est un mouvement quart de tour et la vanne de commande de type linéaire est un mouvement coulissant. Nous allons donc séparer ces deux types et lister chaque composant pour les vannes de régulation.
Vanne de commande de mouvement linéaire (type globe)
Ci-dessus, une vue en coupe d'une vanne de régulation de type globe, qui montre clairement les principaux composants. Les vannes de régulation à globe peuvent également être appelées vannes de régulation à globe coulissant.
- Corps de soupape
Le corps de vanne est la partie principale de la vanne de régulation, qui est le canal pour transporter la pression du fluide et contrôler les paramètres variables. Le corps de vanne est le composant principal de la vanne de régulation et est le canal qui transporte la pression du fluide et les variables de contrôle. - Capot
Le chapeau est la partie de la vanne qui transporte la pression et maintient le corps et la tige de la vanne scellés par la garniture d'étanchéité de la tige. En tant que vanne de régulation de type globe, le chapeau est boulonné au corps de la vanne pour faciliter l'assemblage des composants internes de la vanne. Ce type de capot est également connu sous le nom de capot boulonné, par opposition au capot moulé intégral de la plupart des vannes rotatives. - Passementeries
La garniture de soupape se compose généralement d'une tige, d'un clapet et d'un siège.
La tige est utilisée pour connecter l'actionneur au bouchon.
Le bouchon est l'élément mobile qui est assemblé dans le trajet d'écoulement pour modifier le débit du fluide à travers la vanne.
Le siège est fixé au corps de soupape et, avec le bouchon, forme le passage de fluide tout en fournissant une surface de contact pour que le bouchon ferme l'écoulement.
Vanne de contrôle de mouvement rotatif (type papillon et type à bille)
Les vannes de régulation rotatives sont également appelées vannes de régulation quart de tour, et la définition de chaque partie est similaire à celle des vannes de régulation de type linéaire. Seul le nom du capot est différent. Le chapeau de presque toutes les vannes rotatives est coulé comme une partie du corps de vanne dans son intégralité et est généralement appelé «chapeau intégral». Au lieu de cela, le chapeau est boulonné au corps de vanne comme dans le cas des vannes à soupape.
La pièce qui relie l'actionneur à l'élément de fermeture est appelée tige par certains fabricants, et arbre par d'autres.
L'élément de fermeture d'une vanne papillon est appelé disque, tandis qu'une vanne à bille est appelée sphère ou bille.
Accessoires
Actuateur
L'actionneur de la vanne de régulation est un dispositif mécanique qui utilise une alimentation externe pour moduler les vannes.
Il existe quatre types d'actionneurs différents pour la vanne de régulation, l'actionneur pneumatique, l'actionneur électrique, l'actionneur hydraulique et l'actionneur auto-actionné. Un actionneur est un composant important pour les vannes de régulation, qui entraînent l'ouverture ou la fermeture de la vanne. Pour la boucle de contrôle des processus industriels, les commandes pneumatiques et électriques sont les types les plus courants.
Actionneur pneumatique
Construction actionneur pneumatique comprend un actionneur pneumatique à membrane multi-ressorts, un actionneur pneumatique à membrane à ressort unique, un actionneur pneumatique à piston/cylindre à simple effet et à double effet et un actionneur pneumatique de type rotatif (crémaillère et pignon et lyre).
- Actionneur pneumatique à membrane multi-ressorts
Les actionneurs pneumatiques à membrane multi-ressorts de type ressort de rappel sont appliqués pour le fonctionnement de la commande des vannes de régulation et d'autres éléments de positionnement dans les systèmes automatiques industriels. Il existe deux options de conception suivantes pour l'actionneur :
- Action directe (air – fait avancer la vapeur)
- Action inverse (air - rétracte la vapeur)
(a) Action directe (PZMA)
- Moulages de diaphragme supérieur
- Diaphragme
- Plaque de diaphragme
- Printemps
- Coulées à diaphragme bas
- Tige d'actionneur
- Yoke
- Ajuster l'écrou
- Indicateur de course
(b) Action inverse (PZMB)
- Moulages de diaphragme supérieur
- Diaphragme
- Plaque de diaphragme
- Printemps
- Coulées à diaphragme bas
- Tige d'actionneur
- Yoke
- Ajuster l'écrou
- Indicateur de course
2. Actionneur pneumatique à diaphragme à ressort unique
3. Actionneur pneumatique à piston/cylindre linéaire
4. Actionneur pneumatique de type rotatif
Comment sélectionner le bon actionneur pour votre application ?
Nous savons qu'une vanne de régulation automatisée a besoin d'un actionneur pour faire fonctionner la vanne, l'actionneur pneumatique et l'actionneur électrique sont différents, cela peut donc prêter à confusion lorsque vous sélectionnez un actionneur pour votre application. La méthode étape par étape suivante peut vous aider à déterminer quel actionneur est exactement parfait pour votre condition.
Étape 1 : Vérifiez le type de vanne
Vanne de commande de type linéaire
La vanne de régulation de type linéaire comprend le type globe, le type vanne et la vanne à pincement. L'ensemble d'actionneur de ces vannes de régulation doit fournir un mouvement linéaire au fonctionnement.
Vanne de commande de type rotatif
La vanne de régulation de type rotatif applique l'actionneur produit le mouvement de rotation pour faire fonctionner une vanne. La vanne à boisseau excentrique, la vanne papillon, la vanne à boisseau sphérique à segment et la vanne à boisseau sphérique à passage intégral sont toutes des catégories de vanne de régulation de type rotatif.
Les actionneurs électriques ont des niveaux élevés de précision, de contrôle et d'efficacité énergétique. Ils sont généralement utilisés pour le contrôle marche/arrêt avec défaillance dans la dernière position de vanne. Et son coût est plus élevé que celui des actionneurs rotatifs pneumatiques.
Les actionneurs rotatifs pneumatiques sont connus pour leurs composants simples et moins nombreux, ce qui facilite et bon marché les travaux de maintenance. Les actionneurs pneumatiques à ressort de rappel sont très couramment utilisés pour la condition de sécurité intégrée, comme FC (fail to close valve) ou FO (fail to open valve).
Étape 2 : Vérifiez la source d'alimentation disponible sur votre site
C'est un problème clé si le site ne peut fournir que de l'énergie électrique, non équipé d'un équipement de source d'air externe, afin de réduire les coûts, utilisez généralement une vanne de commande électrique. Au contraire, si elles sont équipées d'une alimentation en air suffisante, les vannes de régulation pneumatiques constituent une meilleure option pour la boucle de processus.
Les actionneurs pneumatiques à membrane nécessitaient généralement une plage de puissance d'air de 1.4 bar à 4.5 bar, et les actionneurs pneumatiques à piston nécessitaient une puissance de 3 bar à 10 bar. Il est difficile pour les usines de garantir à tout moment une pression supérieure à 6 bars pour l'équipement de traitement, c'est l'une des raisons pour lesquelles les actionneurs à membrane sont si couramment assemblés pour les vannes de régulation. Si une faible puissance d'air inférieure à 5 bars nécessitera une grande taille de pistons pour générer un couple pour faire fonctionner les vannes.
Les actionneurs pneumatiques à piston sont disponibles en deux types principaux : crémaillère et pignon et étrier.
Ces deux types d'actionneurs pneumatiques rotatifs offrent une solution compacte et économique pour les vannes à boisseau sphérique quart de tour (90 degrés), les vannes de commande à clapet excentrique, les vannes papillon hautes performances et les vannes à boisseau sphérique à segment.
Dans de nombreuses usines, les actionneurs électriques sont des tensions d'alimentation couramment disponibles avec 12 et 24 VDC, et 24, 120 et 220 VAC, monophasés. Pour les centrales électriques, la plupart utilisent une alimentation triphasée de 1 V et 380 V.
Étape 3 : Espace d'installation
Habituellement, dans les systèmes de tuyauterie complexes, nous devons tenir compte de l'espace d'installation de la vanne de régulation, pour l'espace d'installation étroit, l'ingénieur doit d'abord considérer la vanne de régulation de type rotatif compact, comme la vanne de régulation à bouchon excentrique, la vanne à bille de segment, et vanne de régulation papillon.
Étape 4 : Fonction
La plupart des ingénieurs ont des exigences pour la fonction de l'actionneur, telles que marche/arrêt ou modulation, durée de vie du cycle de service, position de défaillance, vitesse de fonctionnement, précision de contrôle, assemblage avec opérateur/volant manuel, commande locale ou autres.
Nous devons également tenir compte des caractéristiques du fluide s'il est inflammable, alors les actionneurs pneumatiques sont plus sûrs que les actionneurs électriques. Ainsi, les actionneurs pneumatiques sont très couramment utilisés dans les zones de travail dangereuses ou explosives, cependant, tous les accessoires électriques tels que l'interrupteur de fin de course, le positionneur de vanne et l'ensemble d'électrovanne pour actionneur pneumatique doivent toujours répondre aux normes NEMA.
L'actionneur électrique peut également être utilisé dans des zones dangereuses, juste plus cher que l'actionneur pneumatique. Juste besoin de composants électriques et d'un boîtier pour répondre aux normes NEMA.
Étape 5 : Conditions environnementales ou température ambiante
Les actionneurs pneumatiques généraux peuvent supporter des plages de température comprises entre -4 °F et 175 °F, car la bague d'étanchéité du piston, le roulement et la conception de montage ne peuvent pas supporter des températures élevées.
Étant donné que les environnements à basse température peuvent provoquer la condensation des sources d'air, le condensat peut geler et obstruer le tube d'alimentation en air, ce qui empêche l'actionneur pneumatique de fonctionner.
Les actionneurs électriques peuvent être utilisés dans la plage de température de -40 à 150 °F, mais sont également affectés par la température et l'humidité ambiantes. Lorsqu'ils sont utilisés à l'extérieur, les actionneurs électriques doivent être conçus pour cet environnement afin d'empêcher l'accumulation d'humidité d'endommager les composants électriques. Également dans les environnements extérieurs à basse température, la chaleur du moteur peut provoquer la formation de condensation sur le boîtier de l'actionneur électrique, de sorte que l'actionneur doit être équipé d'accessoires de thermostat ou d'un chauffage pour maintenir une température constante et éviter l'apparition de problèmes de condensation.
Étape 6 : Budget
En général, le coût d'une vanne de régulation de type globe est plus élevé que celui d'une vanne de régulation de type rotatif, comme le type papillon et le type à bille.
Actionneur électrique
L'actionneur électrique est monté sur la vanne de commande qui utilise un dispositif électromagnétique convertit l'énergie électrique en mouvement mécanique, il utilise une source d'alimentation externe comme 220VDC, 24VAC, 380V ou une autre tension d'alimentation pour entraîner les vannes. La plupart des actionneurs électriques utilisent des interrupteurs de fin de course pour éteindre le moteur lorsque l'actionneur atteint la position finale de la vanne, car il est activé par des cames montées sur l'arbre d'entraînement de la tige.
Les actionneurs électriques peuvent être classés en actionneurs électriques linéaires et rotatifs.
L'actionneur électrique linéaire également appelé actionneur de vanne motorisé, couramment utilisé pour les vannes de régulation de type globe. Pour les vannes de régulation à tige montante, assembler des actionneurs électriques pour qu'ils fonctionnent avec un entraînement par vis. L'élément de fermeture de la valve est déplacé vers le haut et vers le bas par la rotation d'une tige filetée qui est reliée à la tige de valve.
Positionneur de vanne
- Positionneur électropneumatique mécanique
- Positionneur pneumatique-pneumatique mécanique
- Positionneur de vanne numérique
- Positionneur de soupape intelligent
Limit Switch
Un interrupteur de fin de course pour vannes de régulation est un dispositif conçu pour fournir un signal de position de vanne au contrôleur, tel qu'un système de contrôle PLC ou DCS. Cet accessoire peut faire partie intégrante d'un actionneur électrique et être assemblé séparément dans un actionneur pneumatique ou un étrier de vanne.
Généralement, il existe deux types courants d'interrupteurs de fin de course utilisés pour les vannes de contrôle concernant le mouvement de la vanne.
Pour les experts de l’ tige coulissante/vanne de commande de type linéaire, ces interrupteurs de fin de course sont montés sur la tige de la vanne et permettent le signal d'ouverture ou de fermeture de la vanne au système de commande. Certaines conditions ne nécessitent qu'un seul signal de fermeture ou d'ouverture de la vanne vers le contrôleur, mais certaines nécessitent les deux positions, vanne fermée et vanne ouverte.
Deux options disponibles :
- Ensemble d'interrupteur de fin de course 1PC pour les vannes de commande de type linéaire, la fermeture de la vanne de signalisation ou la position ouverte de la vanne.
- Ensemble d'interrupteurs de fin de course 2 pièces pour vannes de commande de type linéaire, vanne de signalisation fermée et position ouverte de la vanne.
Pour les vannes de régulation de type rotatif, comme les vannes à boisseau sphérique, les vannes papillon et les vannes de régulation rotatives à bouchon excentrique, elles utilisent un boîtier d'interrupteurs de fin de course, qui a une indication visuelle de la position de la vanne. Le boîtier des fins de course est généralement activé par des cames reliées à l'arbre et équipées sur l'actionneur pneumatique de la vanne de régulation.
Les interrupteurs de fin de course envoient un retour électrique à partir de deux micro-interrupteurs pour indiquer la position de la vanne. Typiquement pour une vanne de contrôle de type marche/arrêt, qui confirme la position ouverte ou fermée sur le site.
Electrovanne
L'électrovanne est équipée de vannes sphériques à commande pneumatique dont la fonction principale est de verrouiller la vanne à la dernière position de vanne, et elle peut également évacuer l'air de l'actionneur pneumatique, au cas où la vanne d'entraînement serait en position de sécurité.
Vanne de blocage
Transducteurs I/P
Le transducteur I/P signifie qu'un signal de courant de 4 à 20 mA convertit une sortie de pression proportionnelle de 3 à 15 psi. Cet accessoire est utilisé pour une application qui ne nécessite pas un haut niveau de précision du positionneur d'un positionneur, a seulement besoin d'un capteur électro-pneumatique pour transférer le signal.
Régulateur de filtre à air
Un régulateur de filtre à air est un accessoire nécessaire pour la vanne de régulation, généralement assemblé avant l'actionneur, au cas où la puissance de l'air réduirait la bonne plage de pression pour l'actionneur pneumatique. Par exemple, si l'actionneur pneumatique à membrane nécessite une puissance d'air de 2.4 bars, nous devons régler le régulateur du filtre à air pour réduire la pression à 2.4 bars, sinon la puissance d'air endommagera la membrane. En outre, il peut filtrer les impuretés dans l'air.
Volume Booster
Le surpresseur de volume est utilisé pour les actionneurs pneumatiques de grand volume nécessaires, la puissance de l'air n'est pas suffisante pour fournir un grand volume d'air en peu de temps, donc en cas d'accélération de la réponse de la vanne de régulation, le surpresseur de volume peut fournir une capacité de sortie de poussée pneumatique supplémentaire à la vanne .
En règle générale, les actionneurs pneumatiques à simple effet ne nécessitent qu'un seul surpresseur de volume, et les actionneurs pneumatiques à double effet nécessitent au moins deux ensembles.
Soupape d'échappement rapide
L'air comprimé s'écoule de la soupape de commande et à travers la soupape d'échappement rapide vers le cylindre, accélérant le temps d'ouverture de la soupape.
Transmetteur de position
Parfois, la vanne de régulation nécessitait un transmetteur positionneur capable d'envoyer un signal de sortie de 4 à 20 mA au système de contrôle, en cas de retour d'une position réelle de la vanne.
Opérateur manuel
Un opérateur manuel est un volant supplémentaire pour la vanne de régulation, dans le cas d'une situation d'urgence, nous pouvons fonctionner avec un opérateur manuel.
Il existe trois types d'opérateurs manuels pour les vannes de régulation.
- Volant monté sur le dessus (généralement pour actionneur pneumatique de type linéaire)
- Volant latéral (actionneur pneumatique de type linéaire ou rotatif)
- Volant actionné par engrenage (pour les vannes de régulation de type rotatif, telles que les vannes à boisseau sphérique, à clapet excentrique ou à papillon)
Le plan d'installation du Soupape de commande
Types de vannes et applications typiques
| Type de valve | Isolement | Modulant | Soulagement des points de pression | Changement de direction |
| Portail | R | × | × | × |
| Globe | R | R | × | R(remarque 1) |
| Vérifiez | (note 2) | × | × | × |
| Arrêter la vérification | R | × | × | × |
| Papillon | R | R | × | × |
| Balle | R | (note 3) | × | R(remarque 4) |
| Brancher | R | (note 3) | × | R (remarque 4) |
| Diaphragme | R | × | × | × |
| Secours de sécurité | × | × | R | × |
Remarques
- Seules les vannes de régulation à soupape d'angle peuvent être utilisées pour un changement de sens d'écoulement à 90 degrés.
- Les clapets anti-retour (clapets anti-retour) n'inversent le débit que dans un seul sens. Les clapets anti-retour d'arrêt peuvent être et fonctionnent comme des vannes d'arrêt, de blocage ou d'isolement, également utilisés comme clapet anti-retour.
- Certaines conceptions de vannes à boisseau sphérique et à boisseau conviennent au service modulant, cela dépend de la conception de fabrication.
- Les vannes à boisseau sphérique multivoies et les vannes à boisseau servent à modifier le sens d'écoulement et à mélanger les flux.
Découvrez le meilleur type de vanne de régulation de débit pour votre application
Il existe de nombreux types de vannes de régulation de débit qui peuvent être utilisées dans une variété d'industries. Certaines vannes sont suffisamment complexes pour s'adapter automatiquement aux variations de pression et de température, c'est pourquoi elles sont appelées vannes de régulation de débit. Quelle que soit leur construction, les vannes de régulation de débit sont conçues pour moduler la capacité de débit ou la pression des fluides, et elles réagissent aux signaux des débitmètres, des capteurs et des transmetteurs.
| Type de valve | Vanne à soupape guidée par le haut | Vanne à soupape guidée par cage | Vanne à boisseau sphérique à passage intégral/segment | Vanne de commande rotative à bouchon excentrique | Papillon haute performance |
| Budget | Haute | Haute | Moyenne | Moyenne | Faible |
| Capacité de débit vs Globe Control | 1x | 1x | 2x | 1x | 2x |
| Potentiel de cavitation | Faible | Faible | Moyenne | Moyenne | Haute |
| Option de réduction de cavitation/bruit | Non | Oui | Certain | Certain | Non |
| Caractéristique de débit inhérente | EQ%, Linéaire, Ouverture rapide | EQ%, Linéaire, Ouverture rapide | EQ%, ouverture rapide | Linéaire modifié | EQ % modifié |
| Convient pour une chute de pression élevée | Limité | Oui | Limité | Oui | Limité |
| Convient aux bouillies | Limité | Non | Oui | Oui | Limité |
| Poids | Haute | Haute | Moyenne | Moyenne | Faible |
Terminologie de base des vannes de régulation et explications
Coefficient de débit Cv
Le coefficient de débit de la vanne de régulation Cv est le débit en gallons par minute d'eau pure à 60°F lorsqu'il y a un différentiel de pression de 1 PSI à travers la vanne à la course spécifiée.
Le coefficient de débit de la vanne de régulation Cv est le débit en gallons par minute d'eau pure à 60 °F lorsqu'il y a un différentiel de pression de 1 PSI à travers la vanne à la course spécifiée.
Q est le débit (exprimé en gallons américains par minute)
SG est le gravité spécifique du fluide (pour l'eau = 1)
ΔP est la chute de pression à travers la vanne (exprimée en psi).
Voici quelques chiffres qui vous montrent relativement quelle capacité de débit passera par la vanne de régulation. Par exemple, une vanne de régulation avec un taux de Cv de 100 passera par 250 GPM. Dans les mêmes conditions de processus, un Cv de 200 passera par 500 GPM, et un Cv de 300 passera par 750 GPM.
CV 100 = 250GPM
CV 200 = 500GPM
CV 300 = 750GPM
Nous savons donc que plus le taux de Cv est élevé, plus la capacité de débit est grande. Typiquement, doubler la taille de la vanne augmentera le Cv d'environ trois à quatre fois.
Fuite de siège (ANSI/FCI 70-2-2006)
| Classe I | Par accord entre utilisateur et fournisseur |
| classe II | 0.5 % de la capacité nominale de la vanne |
| classe III | 0.1 % de la capacité nominale de la vanne |
| Classe IV | 0.01 % de la capacité nominale de la vanne |
| Classe V | 5 × 10-4 ml par minute d'eau/diamètre de siège de pouce/psi de différence de pression |
| Classe VI | Un petit nombre de bulles par minute selon le diamètre du siège |
Caractéristiques d'écoulement
Lors du processus de sélection d'une vanne de régulation, nous devons tous confirmer les caractéristiques de débit requises pour la vanne. En tant que fabricant de vannes, nous ne savons pas dans quel type de système cette vanne de régulation sera installée (à l'exception de la solution complète), donc généralement, nous ne fournissons que les caractéristiques de débit inhérentes qui sont la relation entre l'ouverture de la vanne et le débit.
En fait, une vanne de régulation a deux caractéristiques, l'une est les caractéristiques de débit inhérentes et l'autre est les caractéristiques de débit installées. L'utilisateur final est souvent concerné par la caractéristique de débit installée qui est la relation entre l'ouverture de la vanne de régulation et le débit dans le système particulier en cours d'installation.
Potentiel de cavitation
Cavitation est un problème très grave qui pourrait altérer les performances de la vanne de régulation. Le facteur de récupération de pression de la vanne de régulation FL représente sa tendance à provoquer des problèmes de cavitation. Généralement, la plus grande capacité des vannes rotatives a un facteur de récupération plus élevé qui a une plus grande tendance à la cavitation. Mais cela ne signifie pas que les vannes papillon, les vannes de régulation rotatives à bouchon excentrique, les vannes de régulation à bille à segment et autres vannes de régulation de type rotatif ne sont pas bonnes pour la fonction de modulation. Cependant, nous devons faire plus attention à ce que ces vannes soient sélectionnées et dimensionnées correctement.
Il existe de nombreuses spécifications qui auront tendance à la cavitation des vannes, différents types de vannes ont des tendances différentes, même si elles ont un faible FL mais ont toujours un plus grand potentiel de cavitation.
En conclusion, la sélection et le calcul des vannes de régulation doivent prendre en compte de nombreux facteurs, le contenu ci-dessus ne peut pas afficher toutes les connaissances, mais nous continuerons à mettre à jour le contenu autant que possible, en même temps, si vous êtes intéressé par le formule de calcul et dimensionnement informations, vous pouvez vous rendre sur notre page de téléchargement en téléchargement gratuit.
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