Qu'est-ce qu'une électrovanne haute température ?
Électrovanne haute température est une électrovanne pilote à action directe, sa forme unique aide à la dissipation de la chaleur, pour empêcher la bobine de brûlure à haute température. Et des bobines spéciales pour le faire fonctionner dans l'industrie à haute température. Ce produit est largement utilisé dans les chaudières, l’industrie lourde marine, l’industrie pétrolière, les équipements de chauffage et autres industries à haute température. Sa fonction principale est de réguler et de contrôler le fluide dans le pipeline. Convient pour l'eau chaude, l'huile chaude, la vapeur et d'autres fluides. L'opération est rapide et sensible avec une pression aérodynamique minimale de 0,5 bar.
Principe de fonctionnement des électrovannes haute température
Lorsque le solénoïde est alimenté, la bielle est levée et, lorsque l'arbre commence à tourner, ce mouvement agit sur la vanne pilote et ouvre la vanne principale ; lorsque l'alimentation est coupée, la vanne pilote semi-supérieure et la vanne pilote sont fermées sous l'action du poids mort de l'armature et du ressort de rappel, et la vanne principale est fermée par différence de pression.
Normalement fermé : lorsque la bobine est sous tension, le tiroir pilote est absorbé, le trou pilote est ouvert, la pression sur la vanne est relâchée, le piston est entraîné par la pression du milieu de la chambre inférieure et l'électrovanne est ouverte ; lorsque la bobine est hors tension, le tiroir pilote est réinitialisé par le ressort et le trou pilote est fermé, la chambre supérieure de la vanne est mise sous pression par le trou d'étranglement du piston et rétablit la poussée du ressort. La vanne est fermée.
Normalement ouvert : lorsque la bobine est sous tension, le trou pilote est fermé, la chambre supérieure de la vanne est pressurisée par le trou d'étranglement du piston et la poussée du ressort de réinitialisation, l'électrovanne est fermée. Lorsque la bobine est coupée, le tiroir pilote est réinitialisé par le ressort, le trou pilote est ouvert, la chambre supérieure de la vanne est déchargée, le piston est entraîné par la pression moyenne de la chambre inférieure et l'électrovanne est ouverte.
Caractéristiques des électrovannes haute température :
- Construction à piston piloté avec une faible consommation d'énergie
- Le joint sert longtemps à la vapeur ambiante
- Utilisé pour un travail de longue durée dans le système de pipelines
Paramètres techniques des électrovannes haute température :
| Matériau | Acier inoxydable |
| Joint | PTFE |
| Gamme de tailles | 1/2″ à 2″ |
| Support approprié | Eau chaude, huile chaude, vapeur, etc. |
| Température moyenne | -10 ℃ à 180 ℃ |
| Pression | 0,5 bars à 16 bars |
| Type de connexion | Fileté / Bride |
| Tension | DC-12 V, 24 V ; AC-24 V, 120 V, 240 V/60 Hz ; 110 V, 220 V/50 Hz |
| Tolérance | ±10% |
Qu'est-ce qu'une électrovanne ?
L'électrovanne est un équipement industriel contrôlé par électromagnétisme. C'est un élément de base automatique pour contrôler le fluide. Il appartient à l'actionneur, mais ne se limite pas à la pression hydraulique et au contrôle pneumatique. Dans le système de contrôle industriel, l'électrovanne est utilisée pour réguler la direction, le débit, la vitesse et d'autres paramètres du fluide. L'électrovanne peut se coordonner avec différents circuits pour réaliser le contrôle prévu, la précision et la flexibilité du contrôle étant garanties.
L'électrovanne est constituée de la bobine solénoïde et du noyau magnétique. C'est le corps de vanne comportant un ou plusieurs trous. Lorsque la bobine est traversée ou coupée sous tension, le fonctionnement du noyau magnétique aura pour conséquence que le fluide traverse le corps de la vanne et est coupé, de manière à atteindre l'objectif de changement de direction du fluide. Le composant électromagnétique de l'électrovanne est constitué du noyau de fer fixe, du noyau de fer mobile, de la bobine, etc. Le corps de la vanne est constitué du noyau du tiroir, du faisceau du tiroir et de la base à ressort. La bobine solénoïde est installée directement sur le corps de vanne tandis que le corps de vanne est enfermé dans le tuyau d'étanchéité, de manière à constituer une combinaison simple et compacte.
L'histoire des électrovannes
La première électrovanne était l'électrovanne de commande, vendue et fabriquée en 1910 par ASCO Numatics. Puis, dans les années 1950, les fabricants ont commencé à distribuer des électrovannes moulées en plastique. Le passage au plastique signifie que les électrovannes sont désormais plus efficaces, plus fiables, plus résistantes à la corrosion et aux produits chimiques.
Cette tendance à l'amélioration s'est poursuivie jusqu'à la fin du 20e siècle. Par exemple, à partir des années 70, les fabricants ont commencé à produire des électrovannes à arrêt automatique, plus sûres et plus faciles à utiliser que les vannes d’arrêt à commande manuelle.
Dans les années 1990, les gouvernements du monde entier, ainsi que des organisations indépendantes, ont commencé à normaliser les électrovannes, ce qui a permis une fréquence plus élevée du commerce international, une collaboration plus facile entre les entreprises et une maintenance plus facile. Aujourd'hui, des normes plus récentes limitent également l'utilisation de substances dangereuses dans la fabrication des vannes, afin d'améliorer leur respect de l'environnement. Aujourd’hui, une grande partie de l’innovation en matière de fabrication et d’utilisation des vannes est axée sur la santé et la durabilité.
Conception des électrovannes
Processus de production
Les fabricants produisent des électrovannes via une variété de processus, tels que : l'usinage CNC, le soudage laser, le moulage par injection et le bobinage. Une fois les composants de la vanne fabriqués, ils les assemblent.
Ces composants comprennent : la bobine de l'électrovanne, la vanne, un orifice d'entrée, un orifice de sortie, un ressort, un orifice et un actionneur. Souvent, le solénoïde comporte également des joints.
Matériaux
Les fabricants disposent d’une grande variété de matériaux avec lesquels construire leurs électrovannes. Les vannes peuvent être fabriquées à partir de matériaux plastiques et métalliques, tels que le PVC, le polypropylène naturel, le PTFE, le CPVC, l'acier inoxydable, le bronze, l'aluminium et le laiton. Les joints, comme les joints Viton ou les joints NBR, sont généralement fabriqués à partir d'une sorte de caoutchouc. Parfois, les fabricants fabriquent des joints en acier inoxydable.
Conception et personnalisation
Les fabricants d'électrovannes font des choix en fonction des spécifications d'application telles que : la nature du fluide/gaz à l'intérieur du tuyau (corrosivité, dangerosité, viscosité, acidité, etc.), l'environnement, la fréquence à laquelle le tuyau sera utilisé et les exigences des normes d'application. Sur la base des spécifications, ils peuvent choisir des aspects de conception tels que : la taille de la vanne, le matériau de la vanne, le type et la configuration de la vanne et le nombre de ports.
Les fournisseurs peuvent personnaliser votre système d’électrovanne de plusieurs manières. Par exemple, ils créent normalement des vannes avec deux zones de connexion et un orifice, mais ils peuvent également vous réaliser des vannes avec trois zones de connexion et deux orifices. De même, bien qu'ils conçoivent généralement les vannes pour fonctionner avec une source d'alimentation de 12 volts CC, ils peuvent également les personnaliser pour qu'elles fonctionnent avec des sources d'alimentation de 3 volts, 6 volts ou 24 volts. Ils peuvent également vous fournir des informations spécialisées : niveaux de pression, rappel par ressort, taille de vanne, etc.
Comment fonctionne une électrovanne
1. Électrovanne à action directe
VANNES À ACTION DIRECTE
Avec une électrovanne à action directe, le joint du siège est fixé au noyau du solénoïde. À l'état hors tension, un orifice de siège est fermé et s'ouvre lorsque la vanne est sous tension.
VANNES 2 VOIES À ACTION DIRECTE
Les vannes à deux voies sont des vannes d'arrêt avec un orifice d'entrée et un orifice de sortie (Fig. 1). À l'état hors tension, le ressort central, assisté par la pression du fluide, maintient le joint de soupape sur le siège de soupape pour couper le débit. Lorsqu'ils sont sous tension, le noyau et le joint sont tirés dans la bobine solénoïde et la vanne s'ouvre. La force électromagnétique est supérieure à la force combinée du ressort et aux forces de pression statiques et dynamiques du fluide.
VANNES 3 VOIES À ACTION DIRECTE
Les vannes à trois voies ont trois raccords et deux sièges de vanne. Un joint de vanne reste toujours ouvert et l'autre fermé en mode hors tension. Lorsque la bobine est alimentée, le mode s'inverse. La vanne à 3 voies illustrée à la figure 2 est conçue avec un noyau de type piston. Diverses opérations de vanne peuvent être obtenues en fonction de la manière dont le fluide est connecté aux orifices de travail de la figure 2. La pression du fluide s'accumule sous le siège de la vanne. Lorsque la bobine est hors tension, un ressort conique maintient fermement le joint du noyau inférieur contre le siège de la vanne et coupe l'écoulement du fluide. L'orifice A est évacué par R. Lorsque la bobine est sous tension, le noyau est tiré vers l'intérieur, le siège de soupape au port R est scellé par le joint supérieur à ressort du noyau. Le milieu fluide s'écoule désormais de P vers A.
2. Électrovanne pilotée
ÉLECTROVANNES À PILOTAGE INTERNE
Avec les vannes à action directe, les forces de pression statique augmentent avec l'augmentation du diamètre de l'orifice, ce qui signifie que les forces magnétiques nécessaires pour vaincre les forces de pression deviennent proportionnellement plus grandes. Des électrovannes à pilotage interne sont donc utilisées pour commuter des pressions plus élevées en conjonction avec des orifices de plus grande taille ; dans ce cas, la pression différentielle du fluide effectue le travail principal d'ouverture et de fermeture de la vanne.
VANNES 2 VOIES À PILOTAGE INTERNE
Les électrovannes à pilotage interne sont équipées d'une électrovanne pilote à 2 ou 3 voies. Un diaphragme ou un piston assure l'étanchéité du siège de soupape principale. Le fonctionnement d'une telle vanne est indiqué sur la figure 4. Lorsque la vanne pilote est fermée, la pression du fluide s'accumule des deux côtés de la membrane via un orifice de purge. Tant qu'il existe une différence de pression entre les ports d'entrée et de sortie, une force de fermeture est disponible grâce à la plus grande surface efficace sur le dessus du diaphragme. Lorsque la vanne pilote est ouverte, la pression est évacuée de la partie supérieure du diaphragme. La force de pression nette effective plus importante venant du bas soulève désormais le diaphragme et ouvre la vanne. En général, les vannes à pilotage interne nécessitent une différence de pression minimale pour garantir une ouverture et une fermeture satisfaisantes. Omega propose également des vannes à pilotage interne, conçues avec un noyau et une membrane couplés qui fonctionnent à pression différentielle nulle (Fig. 5).
ÉLECTROVANNES MULTIVOIES À PILOTAGE INTERNE
Les électrovannes 4 voies à pilotage interne sont principalement utilisées dans les applications hydrauliques et pneumatiques pour actionner des vérins à double effet. Ces vannes ont quatre connexions de port : une entrée de pression P, deux connexions de port de cylindre A et B et une connexion de port d'échappement R. Une vanne à clapet 4/2 voies à pilotage interne est illustrée à la Fig. 6. Lorsqu'elle est hors tension, la la vanne pilote s'ouvre au niveau du raccordement de l'entrée de pression au canal pilote. Les deux clapets de la vanne principale sont désormais sous pression et commutent. La connexion du port P est désormais connectée à A et B peut s'échapper via un deuxième restricteur via R.
VANNES À PILOTAGE EXTÉRIEUR
Avec ces types, un fluide pilote indépendant est utilisé pour actionner la vanne. La figure 7 montre une vanne à siège incliné actionnée par piston et dotée d'un ressort de fermeture. A l'état non pressurisé, le siège de soupape est fermé. Une électrovanne à 3 voies, qui peut être montée sur l'actionneur, contrôle le fluide de pilotage indépendant. Lorsque l'électrovanne est alimentée, le piston se soulève contre l'action du ressort et la vanne s'ouvre. Une version de vanne normalement ouverte peut être obtenue si le ressort est placé du côté opposé du piston de l'actionneur. Dans ces cas, le milieu de pilotage indépendant est connecté au sommet de l'actionneur. Les versions double effet commandées par vannes 4/2 voies ne contiennent aucun ressort.
Avantages des électrovannes
Les électrovannes présentent de nombreuses caractéristiques bénéfiques qui leur confèrent des avantages par rapport aux autres types de vannes. Par exemple, étant donné que les électrovannes sont alimentées par une pression naturelle et une force électromagnétique, elles comportent généralement moins de pièces mobiles que les autres vannes. Ceci est largement considéré comme une bonne conception, car les pièces mobiles nécessitent un entretien.
De plus, les électrovannes peuvent être facilement actionnées par des dispositifs à distance qui activent la bobine solénoïde, ce qui les rend extrêmement utiles pour les applications dangereuses. De plus, les électrovannes peuvent utiliser une énergie hydraulique ou pneumatique car les deux peuvent être activées ou pilotées par des solénoïdes. Cependant, l'énergie pneumatique est plus couramment utilisée car elle est considérée comme plus propre et nécessite moins d'entretien que l'énergie hydraulique, en raison de l'absence de fluides dégradants qui produisent des déchets et doivent être entretenus.
Enfin, les électrovannes offrent une commutation rapide et sûre, une conception compacte, une fiabilité élevée et une durée de vie généralement longue.
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