Qu'est-ce qu'une vanne papillon à commande électrique ?
Il s'agit d'une vanne papillon actionnée par un actionneur électrique. Il s'agit d'une vanne quart de tour qui utilise un disque rotatif pour démarrer, étrangler ou arrêter l'écoulement d'un fluide dans un système de tuyauterie. Le disque rotatif est monté sur le passage du fluide. Ce disque est contrôlé par l'actionneur électrique par l'intermédiaire d'un arbre qui lui est rattaché. Les fabricants de vannes papillon à commande électrique produisent différents types de ces vannes qui sont adaptées aux niveaux de température, à la pression et aux débits des fluides. Ces vannes peuvent fonctionner dans des gaz, des liquides et des boues. Les fabricants de vannes papillon à commande électrique conçoivent ces vannes pour une utilisation dans différents milieux en fonction du matériau de construction utilisé pour fabriquer la vanne. Certaines de ces vannes sont destinées à être utilisées dans des fluides non corrosifs, tandis que d'autres sont utilisées dans des fluides très corrosifs. Le robinet doit être utilisé en fonction du matériau de construction utilisé. fabricant de vannes papillonIl est important de suivre les instructions du fabricant pour que l'utilisation soit économique et de longue durée.
Figure : Vanne papillon à commande électrique.
Composants d'une vanne papillon à commande électrique
Corps de vanne
Il s'agit de la partie d'une vanne papillon à commande électrique utilisée pour couvrir les composants internes. Le corps est également le composant qui contient les orifices d'entrée et de sortie de la vanne. Le corps est fabriqué dans des matériaux résistants tels que l'acier inoxydable, l'alliage de nickel et l'acier au carbone.
Actionneur électrique
Il s'agit du composant qui fournit l'énergie nécessaire au fonctionnement de l'actionneur électrique. vanne papillon. Il convertit l'énergie électrique en énergie mécanique qui produit alors un couple utilisé pour démarrer ou arrêter la vanne.
Tige
Il s'agit d'un composant de l'arbre qui relie l'actionneur au disque de la vanne. La fonction de la tige est de transmettre l'énergie mécanique de l'actionneur au disque.
Disque
Il s'agit du composant principal d'une vanne papillon à commande électrique qui est utilisé pour démarrer, étrangler ou arrêter le flux de fluide à travers la vanne. Le disque est alimenté par l'actionneur via la tige.
Sièges
Il s'agit de composants placés à l'intérieur du corps de la soupape et qui forment la surface d'appui du disque une fois la soupape fermée. Les sièges sont des composants très importants car ils déterminent l'utilisation de la soupape en termes de température. Les sièges peuvent être souples ou métalliques. Les sièges souples sont utilisés pour les basses températures, tandis que les sièges métalliques sont destinés aux températures élevées.
Joint d'étanchéité
Ce composant est placé entre les surfaces d'accouplement du tuyau et de la vanne. Le joint permet d'améliorer l'étanchéité à la bulle entre le tuyau et la vanne.
Figure : Composants d'une vanne papillon à commande électrique.
Comment fonctionne une vanne papillon à commande électrique ?
Le fonctionnement d'un papillon à commande électrique est très rapide car il suffit d'un quart de tour du disque pour l'ouvrir ou le fermer selon les besoins. Pour commencer à faire circuler le fluide, l'actionneur électrique se met en marche. Il met alors en marche un moteur électrique qui convertit l'énergie électrique en énergie mécanique sous la forme d'un couple. Ce couple est transmis par la tige de la vanne au disque. Le disque de la vanne est alors contraint d'effectuer un quart de tour, c'est-à-dire un angle de 90°.o degré. Le disque devient alors parallèle au passage de l'écoulement, laissant la vanne ouverte à l'écoulement du fluide. Pour arrêter la vanne, l'actionneur inverse le sens de rotation du moteur, ce qui force la tige à tourner dans le sens inverse (sens des aiguilles d'une montre). Le disque devient alors coplanaire par rapport à la conduite et à l'écoulement du fluide et bloque tout fluide tentant de s'écouler à travers la vanne. Les vannes papillon à commande électrique sont également utilisées pour les applications d'étranglement. Dans ce cas, le disque s'ouvre légèrement. Il laisse alors passer une légère quantité de fluide à travers la vanne.
Figure : Fonctionnement d'une vanne papillon à commande électrique.
Types de vannes papillon à commande électrique
Vanne papillon électrique à déport nul
Il s'agit d'une vanne papillon à commande électrique dans laquelle la tige est colinéaire à l'axe du disque. Le disque est centré sur le siège. Le disque, la tige et le siège sont centrés à l'intérieur du corps. Lorsque la vanne est fermée, le siège, le corps et le disque se trouvent dans une position concentrique. Cette conception permet une rotation sur l'axe central. Lorsque la vanne est complètement ouverte, le flux de fluide se divise en deux parties de chaque côté du disque. Les fabricants de vannes papillon à commande électrique conçoivent ces vannes de manière à ce que le siège recouvre le corps afin d'éviter tout contact avec le fluide. Ces vannes sont fabriquées avec des sièges souples, ce qui leur permet de s'appuyer sur la déformation et la flexibilité des sièges pour créer un joint étanche. Cependant, les bords du disque glissent dans le siège, ce qui entraîne une friction totale entre eux lorsque la vanne fonctionne. La durée de vie de la soupape s'en trouve réduite. Comme le siège est en caoutchouc ou en plastique, les vannes à commande électrique peuvent être équipées d'un système d'étanchéité. vanne papillon concentrique Les fabricants recommandent l'utilisation de ce robinet pour les basses températures et les basses pressions.
Figure : Vanne papillon concentrique à commande électrique.
Vanne papillon électrique à double excentration
Il s'agit d'une vanne papillon à commande électrique dans laquelle la tige ne passe pas par l'axe du disque de la vanne. La tige est décalée par rapport à l'axe du siège et à l'axe du corps. La tige est également décalée par rapport à l'axe vertical de la vanne. Cette conception entraîne deux décalages. Le siège se soulève du siège lorsque le disque est ouvert. Cela permet de réduire les frottements lors de l'ouverture et de la fermeture de la vanne pendant les dix premiers et dix derniers degrés de la fermeture du disque. Cette conception permet d'obtenir une vanne papillon à commande électrique dont le fonctionnement est souple et l'étanchéité satisfaisante. Elle confère également à la vanne une longue durée de vie par rapport au type à décalage zéro. Les fabricants de vannes papillon à commande électrique conçoivent ces vannes avec des sièges souples. En tant que telle, cette vanne est recommandée pour une utilisation à basse température et à pression modérée. Les applications de cette vanne comprennent notamment l'alimentation en eau, le chauffage, la ventilation et la climatisation, et la lutte contre les incendies.
Figure : Vanne papillon électrique à double excentration et illustrations des excentrations (côté droit).
Vanne papillon électrique à triple offset
Il s'agit d'une vanne papillon à commande électrique qui présente trois décalages. Les deux premiers sont identiques à ceux de la vanne papillon à double excentration type. Le troisième décalage se situe dans l'axe du cône d'étanchéité du corps. L'ajout du troisième décalage permet d'éliminer le contact entre le disque et le siège lors de l'ouverture ou de la fermeture de la vanne. Cela permet d'éliminer les frottements. Le contact n'est possible que lorsque la vanne se ferme complètement, ce qui contribue à créer une butée mécanique empêchant toute nouvelle rotation du disque. Les fabricants de vannes papillon à commande électrique fabriquent le siège à partir de matériaux métalliques afin de pouvoir l'utiliser dans des applications à haute pression et à haute température. Un siège métallique est plus rigide et plus résistant que les sièges souples, ce qui permet à la vanne de résister à l'usure abrasive. De plus, cette conception d'un vanne papillon à triple excentration améliore la durée de vie par rapport aux autres vannes papillon. Les applications de cette vanne comprennent la vapeur surchauffée dans les centrales à vapeur, les fluides à haute température, les produits chimiques corrosifs, le pétrole et le gaz, les pipelines offshore, le papier et la pâte à papier, entre autres.
Figure : Vanne papillon électrique à triple excentration et illustration des trois excentrations (côté droit).
Vanne papillon électrique à double bride
Il s'agit d'une vanne papillon à commande électrique dont les orifices d'entrée et de sortie sont munis de brides plates. Ces extrémités à bride sont percées de trous destinés à accueillir les boulons qui relient la vanne et le tuyau. Le tuyau est également doté d'une extrémité plate à bride avec des trous afin qu'il puisse s'accoupler parfaitement avec la vanne. Les fabricants de vannes papillon à commande électrique produisent ces vannes pour une utilisation dans des applications difficiles impliquant des boues et des liquides corrosifs afin de les rendre économiques. Le coût de ces vannes est plus élevé que celui des autres vannes papillon. Ces vannes peuvent supporter des températures et des pressions élevées.
Figure : Vanne papillon à double bride actionnée électriquement.
Vanne papillon électrique soudée bout à bout
Il s'agit d'une vanne qui est raccordée à la tuyauterie par soudage. Les orifices d'entrée et de sortie de la vanne sont soudés au système de tuyauterie. Les fabricants de vannes papillon à commande électrique conçoivent ces vannes pour les applications impliquant des fluides dangereux tels que les corrosifs et les inflammables. L'utilisation d'une vanne à extrémité soudée dans de telles applications garantit la sécurité non seulement de l'environnement en cas de fuite, mais aussi du personnel de la vanne. L'inconvénient de cette vanne est qu'elle ne peut pas être réparée ou nettoyée lorsqu'elle est raccordée à la canalisation. La soudure doit être retirée avant toute réparation.
Figure : Vanne papillon électrique à soudure bout à bout.
Applications des vannes papillon à commande électrique
- Industries minières.
- Production de produits pharmaceutiques.
- Approvisionnement en eau et traitement des eaux usées.
- Transformation des aliments et des boissons.
- Fabrication de produits en papier et en pâte à papier.
- Contrôler le débit de vapeur et d'eau dans les centrales à vapeur.
- Raffinage de produits pétroliers.
- Transfert de produits pétroliers et gaziers.
Avantages des vannes papillon à commande électrique
- Ils sont automatisés.
- Ils fonctionnent très rapidement.
- Conception simple et compacte.
- Ils sont utilisés dans une large gamme d'applications industrielles.
- Ils sont d'un poids léger par rapport à vanne à opercule ou robinet à soupape.
- Ils conviennent à une installation dans un espace restreint.
- Résistant à la corrosion et à l'abrasion.
- Ils peuvent tolérer les boues et les lisiers.
Inconvénients des vannes papillon à commande électrique
- Ils provoquent une certaine perte de charge car, une fois la soupape ouverte, le disque reste dans le passage du fluide.
- Ils sont sujets à l'étouffement et à la cavitation.
- Mauvaises caractéristiques d'étanchéité, en particulier à haute pression.
Dépannage d'une vanne papillon à commande électrique
La vanne ne s'ouvre pas ou ne se ferme pas
- Il n'y a pas de courant. Vérifier l'alimentation électrique et s'assurer que la fréquence et la tension sont conformes aux recommandations du fabricant de la vanne papillon à commande électrique.
L'actionneur électrique ne fonctionne pas
- Les fils, l'interrupteur ou d'autres fils sont déconnectés. Vérifier les fils, l'interrupteur et les autres fils de l'actionneur et les reconnecter si nécessaire.
- Condensateur desserré ou mauvaise connexion. Vérifier le schéma de câblage pour une connexion correcte selon les instructions du fabricant de la vanne papillon à actionnement électrique.
- Le moteur est endommagé. Remplacer le moteur électrique.
- Les fils du bornier sont lâches ou déconnectés. Connecter les fils du bornier si nécessaire.
L'électricité est activée mais la vanne ne fonctionne pas.
- Le condensateur est endommagé. Remplacer le condensateur.
- La valve a besoin d'un couple plus important. Vérifier qu'aucun corps étranger n'obstrue le disque de la soupape.
Fuite de liquide interne
- Les sièges sont usés. Remplacer les sièges.
- Les joints toriques sont usés. Remplacer les joints toriques.
- Saleté dans la valve. Ouvrez la valve et nettoyez la saleté.
Fuite de liquide externe
- Le joint est endommagé ou usé. Remplacer le joint.
- Connexion desserrée entre le tuyau et la vanne. Serrer les boulons de raccordement aux valeurs de couple indiquées par le fabricant de la vanne papillon à commande électrique.
- Les joints toriques sont usés. Remplacer les joints toriques.
Résumé
Une vanne papillon à commande électrique est une vanne qui fonctionne à l'aide d'un actionneur électrique. Cette vanne fonctionne à l'aide d'un moteur électrique qui convertit l'énergie électrique en énergie mécanique. Cette énergie mécanique se traduit par un couple utilisé pour faire tourner le disque de la vanne afin de permettre ou de bloquer l'écoulement du fluide. Ces vannes fonctionnent très rapidement, car le disque de la vanne n'a besoin de tourner que de 90o degrés pour atteindre la fermeture complète ou être complètement ouvert.
Les vannes papillon à commande électrique sont utilisées dans diverses applications telles que l'approvisionnement en eau, les opérations minières, la transformation des aliments et des boissons, les raffineries de pétrole, le papier et la pâte à papier, les centrales à vapeur et les systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation.
