Dans le domaine des canalisations, le choix judicieux des électrovannes est une condition essentielle au respect des exigences d'utilisation. Un mauvais choix d'électrovanne peut non seulement compromettre l'exploitation, mais aussi entraîner des conséquences néfastes, voire des pertes importantes. Il est donc primordial de bien choisir les électrovannes lors de la conception d'une canalisation.
L'environnement de travail de la vanne électrique
Outre les paramètres de la canalisation, il convient d'accorder une attention particulière aux conditions environnementales de son fonctionnement, car le dispositif électrique de l'électrovanne est un équipement électromécanique dont les conditions de fonctionnement sont fortement influencées par son environnement. L'environnement de fonctionnement normal d'une électrovanne est le suivant :
1. Installation intérieure ou utilisation extérieure avec mesures de protection ;
2. Installation extérieure en plein air, avec vent, sable, pluie et rosée, soleil et autres facteurs d'érosion ;
3. Il contient un environnement de gaz ou de poussières inflammables ou explosifs ;
4. Environnement tropical humide, environnement tropical sec ;
5. La température du fluide circulant dans la canalisation peut atteindre 480 °C ou plus ;
6. La température ambiante est inférieure à -20°C ;
7. Il est facile d'être inondé ou immergé dans l'eau ;
8. Environnements contenant des matières radioactives (centrales nucléaires et dispositifs d'essai de matières radioactives) ;
9. L'environnement du navire ou du quai (avec embruns salés, moisissures et humidité) ;
10. Occasions de fortes vibrations ;
11. Occasions propices aux incendies ;
Dans les environnements susmentionnés, la structure, les matériaux et les mesures de protection des électrovannes diffèrent. Par conséquent, le choix de l'électrovanne doit être adapté à l'environnement de travail.
Exigences fonctionnelles pour l'électricitévannes
Conformément aux exigences de contrôle technique, la fonction de commande d'une électrovanne est assurée par un dispositif électrique. L'utilisation d'électrovannes permet une commande automatisée (électrique ou informatisée) de l'ouverture, de la fermeture et du réglage des vannes. De nos jours, les dispositifs électriques ne servent plus uniquement à réduire les coûts de main-d'œuvre. Compte tenu des différences importantes de fonctionnalités et de qualité entre les produits des différents fabricants, le choix des dispositifs électriques et celui des vannes sont tout aussi importants pour le projet.
Commande électrique de l'électriquevannes
En raison de l'amélioration constante des exigences en matière d'automatisation industrielle, l'utilisation des électrovannes augmente, tandis que les exigences de leur commande deviennent plus élevées et plus complexes. Par conséquent, la conception des électrovannes, du point de vue de la commande électrique, est constamment mise à jour. Avec les progrès scientifiques et technologiques, ainsi que la démocratisation et l'application de l'informatique, de nouvelles méthodes de commande électrique, toujours plus variées, continueront d'apparaître. Pour la commande globale des électrovannes, des systèmes de commande électriques performants sont nécessaires.soupapeIl convient de porter une attention particulière au choix du mode de commande de l'électrovanne. Par exemple, selon les besoins du projet, il peut s'agir d'une commande centralisée ou individuelle, d'une connexion à d'autres équipements, d'une commande par programme ou par logiciel, etc. Le principe de commande diffère. Les échantillons fournis par le fabricant de l'électrovanne ne présentent que le principe de commande standard ; il est donc indispensable que le service utilisateur contacte le fabricant pour obtenir des informations techniques précises. De plus, lors du choix d'une électrovanne, il faut envisager l'acquisition d'un contrôleur supplémentaire. En effet, ce dernier est généralement vendu séparément. Dans la plupart des cas, pour une commande individuelle, l'achat d'un contrôleur est nécessaire, car il est plus pratique et économique que de le concevoir et de le fabriquer soi-même. Si les performances de la commande électrique ne répondent pas aux exigences du projet, il est conseillé de proposer une modification ou une refonte au fabricant.
Le dispositif électrique de vanne permet la programmation, la commande automatique et la télécommande* des vannes. Son fonctionnement peut être contrôlé par la course, le couple ou la poussée axiale. Les caractéristiques de fonctionnement et le taux d'utilisation de l'actionneur de vanne dépendant du type de vanne, des spécifications de fonctionnement du dispositif et de la position de la vanne sur la canalisation ou l'équipement, un choix judicieux de l'actionneur est essentiel pour éviter toute surcharge (couple de travail supérieur au couple de commande). Les critères de sélection d'un dispositif électrique de vanne sont généralement les suivants :
Couple de fonctionnement : Le couple de fonctionnement est le principal paramètre de sélection du dispositif électrique de la vanne, et le couple de sortie du dispositif électrique doit être de 1,2 à 1,5 fois le couple de fonctionnement de la vanne.
Il existe deux principales structures de machines pour actionner le dispositif électrique de la vanne de poussée : l’une n’est pas équipée d’un disque de poussée et produit directement le couple ; l’autre consiste à configurer une plaque de poussée, et le couple de sortie est converti en poussée de sortie par l’intermédiaire de l’écrou de tige dans la plaque de poussée.
Le nombre de tours de rotation de l'arbre de sortie du dispositif électrique de la vanne dépend du diamètre nominal de la vanne, du pas de la tige et du nombre de filets. Il doit être calculé selon la formule M = H/ZS (M étant le nombre total de tours que doit effectuer le dispositif électrique, H la hauteur d'ouverture de la vanne, S le pas de la tige de transmission et Z le nombre de filets de la tige).soupapetige).
Si le diamètre de tige autorisé par le dispositif électrique ne permet pas le passage de la tige de la vanne équipée, l'assemblage en vanne électrique est impossible. Par conséquent, le diamètre intérieur de l'arbre de sortie creux de l'actionneur doit être supérieur au diamètre extérieur de la tige de la vanne à tige ouverte. Pour les vannes à tige pleine des vannes à rotation partielle et des vannes à plusieurs tours, même si le problème du passage de la tige n'est pas directement pris en compte, le diamètre de la tige et la dimension de la rainure de clavette doivent être soigneusement étudiés lors du choix de la vanne afin d'assurer un fonctionnement optimal après assemblage.
Si la vitesse d'ouverture et de fermeture de la vanne de sortie est trop rapide, un coup de bélier risque de se produire. Il convient donc de choisir une vitesse d'ouverture et de fermeture adaptée aux différentes conditions d'utilisation.
Les actionneurs de vannes ont des exigences spécifiques, c'est-à-dire qu'ils doivent pouvoir définir un couple ou des forces axiales.soupapeLes actionneurs utilisent des limiteurs de couple. Le couple de commande d'un dispositif électrique est déterminé en fonction de sa taille. En général, lorsqu'il fonctionne pendant une durée prédéterminée, le moteur ne risque pas d'être surchargé. Cependant, les situations suivantes peuvent entraîner une surcharge : premièrement, une tension d'alimentation trop faible ne permet pas d'obtenir le couple requis, ce qui provoque l'arrêt du moteur ; deuxièmement, un réglage erroné du limiteur de couple, avec un seuil supérieur au couple d'arrêt, entraîne un couple excessif et continu, et l'arrêt du moteur ; troisièmement, une utilisation intermittente génère une accumulation de chaleur supérieure à la température admissible du moteur ; quatrièmement, une défaillance du circuit du limiteur de couple entraîne une surintensité ; cinquièmement, une température ambiante trop élevée réduit la capacité thermique du moteur.
Auparavant, la protection des moteurs reposait sur l'utilisation de fusibles, de relais de surintensité, de relais thermiques, de thermostats, etc. Cependant, ces méthodes présentent chacune leurs avantages et leurs inconvénients. Il n'existe pas de méthode de protection totalement fiable pour les équipements à charge variable, tels que les appareils électriques. Par conséquent, différentes combinaisons sont nécessaires, que l'on peut regrouper en deux catégories : la première consiste à détecter les variations du courant d'entrée du moteur ; la seconde, à surveiller l'échauffement du moteur lui-même. Dans les deux cas, il convient de prendre en compte la marge de temps allouée à l'échauffement du moteur.
Généralement, la méthode de protection de base contre les surcharges est la suivante : protection contre les surcharges pour le fonctionnement continu ou par à-coups du moteur, à l’aide d’un thermostat ; pour la protection contre le blocage du rotor du moteur, un relais thermique est adopté ; pour les courts-circuits, des fusibles ou des relais de surintensité sont utilisés.
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Date de publication : 26 novembre 2024
