Les vannes de contrôle jouent un rôle essentiel dans le contrôle automatique des installations modernes. Elles acceptent les signaux de commande de l'unité de contrôle et modifient ainsi les paramètres du processus tels que le débit, la pression, la température et le niveau du fluide. Les vannes de contrôle sont la dernière porte dans la boucle du processus ! Par conséquent, comment choisir la bonne vanne de contrôle pour obtenir le meilleur effet de contrôle ? C'est une question cruciale.
La sélection des vannes de contrôle doit être basée sur les caractéristiques du système de contrôle, la source de perturbation et la valeur S (rapport de résistance de la vanne).
1. les caractéristiques d'écoulement inhérentes aux vannes de régulation
1.1 Sélection générale
1.1.1 La pression différentielle sur la vanne devient plus petite, la valeur donnée devient plus petite. Par conséquent, la variable primaire du processus devient également plus petite, et S > 0,75 objets de contrôle, nous devons choisir des caractéristiques de débit linéaires.
1.1.2 Processus de production lent, lorsque S > 0,4, il convient de choisir des caractéristiques d'écoulement linéaires.
1.1.3 Elle nécessite une plage de réglage étendue, la perte de pression du système de canalisation, les changements d'ouverture et les changements de pression différentielle sur la vanne sont relativement importants, nous devons choisir des caractéristiques de débit à pourcentage égal.
1.1.4 Pour les processus de production rapides, lorsque nous ne connaissons pas bien le processus dynamique du système, nous devons choisir la caractéristique de flux à pourcentage égal.
1.1.5 Selon l'expérience acquise, il peut également être sélectionné en fonction des caractéristiques de flux du tableau suivant.
Note : △Pn:Indique la pression différentielle aux deux extrémités de la vanne à un débit normal.
△PQun1 – indicates the differential pressure at both ends of the valve with the valve closed
1.1.6 Caractéristique d'ouverture rapide : elle est adaptée aux applications à deux positions. Elle est également idéale dans les situations où la capacité de débit maximale de la vanne de régulation est obtenue rapidement. En outre, lorsque le régulateur doit être réglé dans une large bande proportionnelle, la caractéristique d'ouverture rapide peut également être utilisée pour la vanne de régulation.
1.2 Sélection du type de vanne
1.2.1 Variables de processus
Température, pression, chute de pression et débit, etc.
1.2.2 Caractéristiques des fluides
Viscosité, corrosivité, toxicité, présence de matières en suspension ou de fibres, etc.
1.2.3 Les exigences du système de régulation
Rapport réglable, fuite, bruit, etc. La forme de raccordement de la vanne de régulation à la tuyauterie permet de choisir un type de vanne de régulation complet.
1.2.4 En général, nous privilégions les petites dimensions, les capacités de passage importantes, les technologies de pointe, les vannes de régulation à passage droit à simple ou double siège et les vannes à manchon standard. Vous pouvez également choisir des vannes à faible valeur S, des vannes à économie d'énergie et des petites vannes de régulation.
1.2.5 Nous pouvons utiliser les vannes de contrôle suivantes en fonction des différentes occasions.
① L'application des vannes de contrôle
Il est généralement applicable aux exigences du processus de petites fuites, de petits débits, la vanne avant et après la différence de pression est faible. Toutefois, si son alésage est inférieur à 20 mm, elle peut également être largement utilisée pour des pressions différentielles plus importantes. De même, elle convient également aux fluides à haute viscosité ou contenant des particules en suspension.
②Soupape à double siège
Elle est généralement applicable aux exigences de fuite peu strictes, au débit important et à la différence de pression entre l'avant et l'arrière de la vanne. Cependant, elle ne convient pas aux fluides à haute viscosité ou contenant des particules en suspension.
③Soupape à manchon
Elle convient généralement aux applications où le fluide est propre et ne contient pas de particules solides. Elle présente un différentiel de pression important entre l'avant et l'arrière de la vanne et où le fluide peut subir un phénomène de flash ou de cavitation.
Il convient aux fluides à haute viscosité, contenant des fibres, granuleux et encrassés.
Le système d'ajustement nécessite une large gamme d'occasions réglables (R jusqu'à 200:1 ; 300:1).
Lorsque le joint du siège de soupape est fait d'un matériau souple, il doit être étanche.
The “O” type ball valve is generally applicable to the occasion of a two-position cut-off.
“V” type ball valve is generally applicable to continuous adjustment systems. Its flow characteristics approximate to equal percentage.
⑤Angle type valve
Il convient généralement aux applications suivantes.
Fluides à haute viscosité ou en suspension (si nécessaire, ils peuvent être raccordés à la conduite de liquide de rinçage).
Fluides en phase mixte gaz-liquide ou susceptibles de produire des vapeurs instantanées.
Les pipelines doivent être posés à angle droit.
⑥Soupape d'équerre à haute pression
Elle convient à des pressions statiques élevées et à des pressions différentielles importantes. Cependant, le matériau et la structure des pièces internes de la soupape doivent être sélectionnés de manière raisonnable afin de prolonger la durée de vie.
⑦Type de séparation des corps vanne de régulation
Elle convient aux fluides à haute viscosité, contenant des particules, des cristaux et des fibres. Lorsqu'il est utilisé pour des acides forts, des alcalis forts ou des fluides très corrosifs, le corps du robinet doit être choisi avec un revêtement résistant à la corrosion, le couvercle du robinet, le tiroir et le siège du robinet doivent être utilisés avec un coussin de pression résistant à la corrosion ou avec les matériaux résistants à la corrosion correspondants. Ses caractéristiques d'écoulement sont meilleures que celles des vannes à membrane.
⑧Vanne rotative excentrique
Il convient à une grande capacité de débit, à un rapport réglable large (R jusqu'à 50:1 ou 100:1), à une pression différentielle considérable et à des occasions d'étanchéité.
Il convient pour les grands diamètres, les grands débits et les faibles pressions différentielles.
Il convient également aux fluides turbides épais et aux fluides contenant des particules en suspension.
Il nécessite une étanchéité parfaite. Il convient d'utiliser une structure d'étanchéité souple en caoutchouc ou en PTFE ; le revêtement résistant à la corrosion correspondant doit être utilisé pour les fluides corrosifs.
⑩Vanne à trois voies
Il convient pour la dérivation et la fusion lorsque la température du fluide est inférieure à 300°C. Il est également utilisé pour un simple réglage proportionnel. La différence de température entre les deux fluides ne doit pas être plus importante que 150℃.
⑪ L'application des valves
Il convient à la corrosion solide, à la viscosité élevée. Il est également idéal pour les fluides contenant des particules en suspension et des fibres. Il convient également aux cas où les caractéristiques d'écoulement ne sont pas strictement requises. Cependant, en raison des limitations du revêtement de la membrane, nous ne pouvons l'utiliser que pour des applications où la pression est inférieure ou égale à 1MPa et où la température de travail est inférieure à 150°C.
⑫Soupape à soufflet d'étanchéité
Il convient aux liquides hautement toxiques, volatils, rares et précieux pour les systèmes et fluides sous vide.
⑬Basse température vanne de régulation
Il convient aux conditions de travail à basse température et aux cas de gel profond.
It’s the medium temperature at -100 ~ 40 ℃. We can choose the heat sink (here for heat absorption) plus a flexible graphite packing valve. If the medium temperature is at -200 ~ -100℃, we should choose the long neck type low-temperature valve.
⑭Vanne de régulation à faible valeur S et à faible consommation d'énergie
Il convient aux changements de charge du processus ou lorsque la valeur S est inférieure à 0,3.
⑮Soupape à faible bruit
Il convient pour les éclaboussures de liquide, la cavitation et l'écoulement de gaz à la surface de rétrécissement de la vanne à une vitesse plus importante que la vitesse du son et le bruit prévu dépasse 95dB (A).
⑯Vanne d'arrêt rapide
Elle convient à un système de régulation à deux positions et à une défaillance du processus. Nous avons besoin d'une vanne d'urgence pour ouvrir ou fermer l'occasion.
⑰Vanne de régulation autonome
Il convient aux petites variations de débit, et les exigences de précision de la régulation ne sont pas élevées ou les difficultés d'alimentation en gaz d'instrumentation occasionnelles.
Dans le processus de production unique, nous devons choisir une vanne de régulation spéciale en fonction de notre expérience.
2. matériaux des vannes de contrôle
2.1 Sélection générale
2.1.1 The pressure rating, temperature range and corrosion resistance of the valve body and materials shall not be less than that required for the process connection piping materials. We should give priority to the manufacturer’s final product. The general situation choose cast steel or forged steel valve body.
2.1.2 La vapeur d'eau ou le gaz humide contenant plus d'eau et de fluide inflammable ne doit pas choisir un corps de soupape en fonte.
2.1.3 La température ambiante inférieure à -20 ℃ ne doit pas être sélectionnée corps de vanne en fonte.
2.1.4 Les pièces de la soupape doivent résister à la corrosion, à l'érosion du fluide et aux dommages causés par la cavitation des pièces de la soupape.
2.2 Sélection des matériaux des pièces internes de la vanne
2.2.1 Les fluides non corrosifs choisissent généralement l'acier inoxydable 1Crl8Ni9, 1Crl8Ni9Ti ou autre.
2.2.2 Les fluides corrosifs doivent être choisis en fonction du type de fluide, de la concentration, de la température et de la pression des différents fluides et des fluides contenant des oxydants, du débit des autres fluides et du choix des matériaux appropriés résistant à la corrosion.
Nous utilisons souvent des matériaux résistants à la corrosion tels que le 1Crl8Ni9Ti, le 0Crl8Nil2M02Ti, l'alliage 20#, l'Hastelloy et l'acier au titane.
2.2.3 Pour les débits importants, il convient de choisir des matériaux résistants à l'usure dans des conditions de décapage sévères. Tels que 9Crl8 et 17-7PH traités thermiquement, couche d'oxyde serrée, ténacité et résistance à la fatigue de l'acier au chrome-molybdène, G6X, et autres matériaux.
2.2.4 Sélection des matériaux pour les cas d'usure sévère
En cas de flash, de cavitation et de particules contenant du fluide, la surface du tiroir et du siège doit être durcie.
Lorsque la température du fluide est trop élevée et que la différence de pression est trop importante, le siège du tiroir doit subir un traitement de durcissement superficiel - par exemple, la surface de l'alliage stéarique soudé.
3. fuite et débit de la vanne de contrôle
La fuite d'une vanne à simple siège à passage droit doit être inférieure ou égale à 0,01% de la valeur C nominale, et la fuite d'une vanne à double siège doit être inférieure ou égale à 0,1% de la valeur C nominale.
3.1 Sélection du sens d'écoulement
3.1.1 Les robinets à tournant sphérique et les robinets à papillon standard n'ont pas d'exigence en matière de sens d'écoulement et peuvent être sélectionnés dans n'importe quel sens d'écoulement.
3.1.2 Les vannes à trois voies, les vannes à angle venturi, les vannes à manchon à double étanchéité avec trous d'équilibrage ont été spécifiées dans un sens d'écoulement spécifique et ne peuvent généralement pas être modifiées.
3.1.3 Les vannes à simple siège, les vannes angulaires, les vannes haute pression, les vannes à manchon à simple étanchéité sans trou d'équilibrage, les petites vannes de régulation de débit, etc., doivent être basées sur différentes conditions de fonctionnement pour choisir le sens d'écoulement de la vanne de régulation.
①Pour les soupapes haute pression de DN ≤ 20, en raison de la pression statique élevée, de la différence de pression, de l'érosion par cavitation importante, nous devrions choisir d'utiliser le type fermé ; lorsque DN > 20, nous devrions choisir la stabilité de bonnes conditions pour déterminer le débit.
②Angle-type valve for high viscosity, solid particles containing media requirements “self-cleaning” performance, we should choose to use the flow closed type.
③Les vannes à simple siège, les vannes de régulation de petit débit sont généralement utilisées pour ouvrir le type de débit ; en cas d'affouillement important, on peut choisir de fermer le type de débit.
④Single-sealed sleeve valve is generally used to open the flow type; when there is a “self-cleaning” requirement, we can choose to close the flow type.
⑤Soupape de contrôle à deux positions (soupape à siège unique, soupape d'angle, soupape à manchon, caractéristiques d'écoulement à ouverture rapide), nous devrions choisir d'utiliser le type d'écoulement fermé ; lorsqu'il y a un sifflement de grève de l'eau, nous devrions passer au type d'écoulement ouvert.
⑥When we choose the flow-closed type and ds < d (ds – stem diameter; d – seat diameter), the valve has poor stability, we should pay attention to the following points.
Ouverture minimale de travail plus importante que 20% à 30% ou plus.
La sélection de ressorts à haute rigidité.
Sélection de caractéristiques d'écoulement à pourcentage égal
4.Sélection des accessoires de la vanne de contrôle
4.1 Positionneurs de vanne pour applications
4.1.1. Le positionneur de vanne peut surmonter les frottements. Il peut également améliorer la vitesse d'action de la vanne de régulation.
4.1.2. Pour les vannes de régulation et de contrôle à gamme fractionnée qui doivent changer la forme d'ouverture et de fermeture de l'air.
4.1.3. Lorsque le positionneur de la vanne doit modifier les caractéristiques de débit de la régulation.
4.1.4. La bande proportionnelle du régulateur est vaste mais exige que la vanne réponde à de petites occasions de signal.
4.1.5. Cas où un actionneur sans ressort ou à piston est nécessaire pour obtenir une action proportionnelle.
4.1.6. Nous utilisons un signal standard et faisons fonctionner un actionneur à ressort non standard (plage de ressort autre que 20 à 100 kPa).
5. Installation des vannes de contrôle
5.1 Exigences de base
5.1.1. La vanne de contrôle doit être installée verticalement sur la canalisation horizontale. La vanne de régulation de diamètre nominal DN ≥ 80mm, sa vanne avant et après le canal doivent être équipées d'un support permanent.
5.1.2 Lorsque nous installons une vanne de contrôle, elle doit être positionnée de manière à être facile à utiliser et à entretenir. Si nécessaire, nous devons mettre en place une plate-forme.
5.1.3 Les ensembles de vannes de régulation doivent avoir une combinaison de tuyauterie compacte pour faciliter le fonctionnement, l'entretien et la vidange.
5.1.4 Les parties supérieure et inférieure de la vanne de régulation doivent laisser suffisamment d'espace pour que l'actionneur et les éléments internes de la vanne puissent être retirés pendant l'entretien, ainsi que la bride inférieure et le clapet de la vanne.
5.1.5 Les vannes de contrôle pour les fluides à haute viscosité, faciles à cristalliser, faciles à vaporiser et à basse température doivent prendre des mesures d'isolation et d'antigel.
5.1.6 La température de l'environnement de la vanne de contrôle n'est généralement pas supérieure à 60℃ et pas inférieure à -40℃.
5.1.7. Lorsque le robinet est installé dans un endroit soumis à des vibrations, il convient d'envisager des mesures anti-vibration.
5.1.8 Le positionneur de la vanne n'est pas installé dans la vanne de régulation. Nous devons installer un petit manomètre sur la tête de membrane pour indiquer le signal de commande.
5.1.9 Les vannes de contrôle contenant des matières en suspension et des fluides à haute viscosité doivent être équipées d'une conduite de rinçage.
5.1.10. Lors de l'installation de la vanne de régulation, il faut veiller à ce que le fluide circule dans le sens de la flèche indiquée sur le corps de la vanne.
5.1.11. Les vannes de contrôle doivent être vérifiées et étalonnées en premier et installées après la purge de la canalisation.
5.2 By-pass des vannes de contrôle
5.2.1 Des dérivations doivent être prévues pour les éléments suivants.
① Fluides corrosifs.
② En cas d'usure importante des pièces internes de la soupape.
③ Autres applications essentielles, telles que les vannes de régulation de l'eau d'alimentation des chaudières.
5.2.2 Les dérivations ne peuvent pas être prévues dans les cas suivants.
① Nettoyer les liquides.
② Diamètre nominal DN>80mm.
③ Lorsque la vanne de régulation est défectueuse ou révisée. Le processus ne permet pas ou ne peut pas être exploité à l'aide de la vanne de dérivation. Par exemple, la vanne de purge d'urgence et les boues, les fluides faciles à cristalliser, etc.
5.2.3 Control valve connection form should be in line with the manufacturer’s product description with the provisions of the book.
5.2.4. La vanne de contrôle se dilate (se rétracte), la ligne concentrique et excentrique se dilate (se rétracte) progressivement, nous devrions choisir un tube anormal qui se développe (se rétracte) lentement.
English 
Arabic 
Russian 
French 
Spanish