Aujourd'hui, nous allons parler des types de vannes qui sont principalement utilisées pour le réseau de canalisations de vapeur. Avant de présenter les vannes, nous allons d'abord apprendre ce qu'est la vapeur et sa fonction.

La vapeur est largement utilisée dans diverses industries. Les applications typiques de la vapeur sont, par exemple, les processus chauffés par condensation dans les usines et les fabriques et les turbines à vapeur dans les centrales électriques. Mais les utilisations de la vapeur dans l'industrie vont bien au-delà.

Voici quelques applications typiques de la vapeur dans l'industrie :

I . Quel type de vapeur ?

En fonction de la pression et de la température, on distingue principalement la vapeur saturée et la vapeur surchauffée.

1.1 La vapeur saturée

When the liquid evaporates in a limited, confined space, the liquid molecules enter the upper area through the liquid surface and become vapor molecules. Because the vapor molecules are in turbulent thermal motion, they collide with each other and collide with the container wall and the liquid surface. When they collide with the liquid surface, some molecules are attracted by the fluid molecules and return to the liquid to become liquid molecules. .At the beginning of evaporation, the number of molecules entering the space is more than the number of molecules in the return liquid. As the evaporation continues, the space vapor molecules’ density increases, so the number of molecules in the return liquid also increases. When the number of molecules entering the space per unit time is equal to the number of molecules in the returning liquid, the evaporation and condensation are in a dynamic equilibrium state. At this time, although evaporation and condensation are still going on, the density of vapor molecules in the space no longer increases. The medium at this time is called the saturated state. The saturated state liquid is called saturated liquid, and its steam is called dry saturated steam (also called saturated steam). 

Avantages et inconvénients de la vapeur saturée 

Fonctionnalité	Avantage
Chauffage rapide et uniforme grâce à la chaleur latente	Améliorer la qualité des produits et l'efficacité de la production
Le contrôle de la pression permet de contrôler la température	Permet de déterminer et de contrôler rapidement la température
Coefficient de transfert thermique élevé	La zone de transfert de chaleur doit être relativement petite, ce qui permet de réduire efficacement l'investissement initial dans l'équipement.
La matière première est l'eau	Sûr, propre et peu coûteux

Les points suivants doivent être pris en compte lors de l'utilisation de la vapeur saturée pour chauffer des produits :

1. In the heating process, if dry saturated steam is not used, the product’s heating efficiency may be reduced. Contrary to common sense, the boiler’s steam is often not dry condensation but contains some water molecules that have not entirely evaporated steam.

2. La perte de chaleur due au rayonnement thermique entraîne la condensation d'une partie de la vapeur, de sorte que la vapeur humide devient plus humide et que de l'eau condensée se forme. Par conséquent, un purgeur doit être installé à l'endroit approprié de la canalisation pour évacuer le condensat.

3. Heavy condensate will fall from the steam and be discharged by the trap at the bottom of the pipe, but the wet mist with small water droplets will still reduce the product’s heat exchange efficiency. Therefore, steam separators must be installed in certain parts of the pipeline.

4. Le frottement de la vapeur dans la canalisation entraîne une perte de pression et une perte correspondante de la température de la vapeur.

1.2 Vapeur surchauffée 

If the saturated steam is heated continuously, its temperature will rise and exceed the pressure’s saturation temperature. This kind of moisture above the saturation temperature is called superheated steam. Superheated steam has its application areas, such as turbines used in generator sets, passing through nozzles to the motor, and pushing the motor to rotate. However, superheated steam is rarely used in the heat transfer process of industrial processes. This is because superheated steam must be cooled to the saturation temperature before it is condensed to release evaporation enthalpy. Compared with the enthalpy of evaporation of saturated moisture, superheated steam is cooled to the saturation temperature. The heat released is minimal, which will reduce the performance of the process equipment.

Advantages and disadvantages of superheated steam heating To ensure that the condensate will not damage the drive equipment, superheated steam is generally used. For example, the superheat under low-pressure steam reaches a great specific volume, even in a vacuum, to improve thermal efficiency and working capacity. The obvious advantage of using superheated steam for both supply and discharge is that no condensed water is generated when the steam drives the equipment, effectively avoiding the danger of carbonic acid erosion and corrosion. Besides, a steam turbine’s theoretical thermal efficiency is related to its outlet and inlet’s enthalpy values. Therefore, increasing the superheated steam pressure is equivalent to increasing the enthalpy value in the steam turbine’s inlet direction, thereby effectively providing thermal efficiency.

Inconvénients du chauffage à la vapeur surchauffée :

Caractéristiques	Inconvénient
Faible coefficient de transfert thermique	Faible efficacité de la production
Besoin d'une plus grande surface de transfert de chaleur
Impossibilité de contrôler la température de la vapeur par le biais du contrôle de la pression	La vapeur surchauffée doit être transportée à une vitesse plus élevée. Dans le cas contraire, la chaleur se perd et la température baisse.
Utilisation de la chaleur sensible pour transférer l'énergie thermique	La baisse de température peut avoir un impact négatif sur le produit
Les températures peuvent être très élevées	Nécessite un investissement initial élevé en raison de la nécessité de construire des équipements robustes

Pour ces raisons, la vapeur saturée convient mieux que la vapeur surchauffée comme source de chaleur dans les échangeurs de chaleur. D'autre part, elle présente également l'avantage de pouvoir utiliser la vapeur à haute température comme source de chaleur directe dans un environnement sans oxygène. Des recherches sont également en cours sur l'application de la vapeur surchauffée dans l'industrie alimentaire, notamment pour la cuisson et le séchage.

II. Quelle est la fonction de la vapeur dans l'industrie de transformation ?   

2.1  Chauffage

La vapeur est généralement générée et distribuée à une pression positive. Cela signifie que la vapeur est fournie à l'appareil à des pressions supérieures à 0 MPa ou 0 PSIG et à des températures supérieures à 100°C ou 212°F.

Les applications de vapeur chauffante à pression positive sont courantes dans les usines de transformation des aliments, les raffineries, les usines chimiques, etc. La vapeur saturée est utilisée comme source de chaleur pour les équipements de transfert de chaleur des fluides de traitement, tels que les échangeurs de chaleur, les rebouilleurs, les réacteurs, les préchauffeurs d'air de combustion, etc. 

In heat transfer equipment, steam raises the medium’s temperature by heat transfer, after which it turns into condensate and is discharged through a steam trap. Steam traps are automatic valve that filters out condensate (such as condensed steam) and non-condensable gases such as air without letting steam escape.  

Superheated steam heated to 200 – 800°C (392 – 1472°F) at atmospheric pressure is particularly easy to handle and is used in the household steam ovens seen on the market today.

L'utilisation de la vapeur pour le chauffage à des températures inférieures à 100°C (212°F), traditionnellement la plage de température dans laquelle l'eau chaude est utilisée, s'est rapidement développée ces dernières années.

Lorsque la vapeur saturée sous vide est utilisée de la même manière que la vapeur saturée à pression positive, la température de la vapeur peut être rapidement modifiée en ajustant la pression, ce qui permet d'obtenir un contrôle précis de la température, contrairement aux applications utilisant de l'eau chaude. Toutefois, une pompe à vide doit être utilisée conjointement avec l'équipement, car la réduction de la pression ne permet pas de descendre en dessous de la pression atmosphérique. Par rapport à un système de chauffage à eau chaude, ce système permet un chauffage rapide et homogène. La température de consigne est rapidement atteinte sans provoquer d'irrégularités climatiques. 

2.2  Propulsion et entraînement 

Les turbines à vapeur sont des équipements indispensables aux centrales thermiques. Pour améliorer l'efficacité, des technologies ont été mises au point pour utiliser de la vapeur à haute température et à haute pression. Certaines centrales thermiques utilisent de la vapeur supercritique à 25 MPa (abs) et 610°C dans leurs turbines. Pour éviter que l'équipement de la turbine ne soit endommagé par le condensat, il faut éviter d'utiliser de la vapeur saturée, c'est pourquoi la vapeur surchauffée est utilisée dans la plupart des cas. Inversement, la vapeur à haute température est interdite dans le secteur des centrales nucléaires parce qu'elle peut causer des problèmes matériels dans l'équipement de la turbine, de sorte que la vapeur saturée à haute pression est couramment utilisée.

2.3 Nettoyage and  Sterilization  

Grâce à sa température élevée, à sa pureté et à son effet d'impact, la vapeur peut décontaminer plus rapidement l'huile et la viscose lors du nettoyage à la vapeur. En même temps, aucun produit chimique polluant n'est rejeté dans l'environnement. La vapeur saturée a un large éventail d'utilisations dans l'industrie du nettoyage. 

La vapeur saturée sous haute température et pression dissout les taches d'huile sur la surface nettoyée. Elle les vaporise et les évapore, de sorte que la sensation balayée par la vapeur saturée peut atteindre l'état de super-propreté. Simultanément, la vapeur sursaturée peut pénétrer efficacement dans les petits trous et les fissures, décaper et éliminer les taches et les résidus qui s'y trouvent.

2.4 Moisturization 

Steam is sometimes used to add moisture to a process while at the same time supplying heat. For example, steam is used for moisturization in paper production so that paper moving over rolls at high speed does not suffer microscopic breaks or tears. Another example is the pellet mills. Often, mills that produce animal feed in pellet form use direct-injected steam to heat and provide additional water content to the feed material in the mill’s conditioner section.

The feed softens the feed and partially gelatinizes the ingredients’ starch content, resulting in firmer pellets.

Une fois que nous avons une compréhension détaillée, présentons les vannes utilisées dans les conduites de vapeur.

III. Quel type de vanne est principalement utilisé pour les systèmes de conduites de vapeur ?  

3.1 Vanne de régulation de la vapeur

The function of the pneumatic control valve  for steam application  

La vanne de régulation de vapeur est un dispositif qui contrôle le débit d'un fluide ou d'une vapeur dans n'importe quel système. Dans le cas de la vapeur, les principales applications consistent à réduire la pression d'entrée de la vapeur pour les applications de traitement. Cependant, en plus de contrôler la pression, une vanne de régulation de vapeur gère également la température.  

Les chaudières fonctionnent généralement à des pressions élevées, car le fonctionnement à basse pression entraîne une accumulation d'eau. La vapeur à haute pression a un volume spécifique plus faible, ce qui permet aux tuyaux de supporter moins de poids. En effet, la distribution de la vapeur devient plus confortable et moins coûteuse en raison de la réduction des coûts de tuyauterie et d'isolation. Les applications industrielles utilisent de la vapeur à plus basse pression. En effet, la vapeur à basse pression a une chaleur latente plus élevée, ce qui augmente considérablement l'efficacité énergétique. La pression de la vapeur et la température sont liées, et la température est donc automatiquement contrôlée par le contrôle de la pression de la vapeur. La réduction de la pression de la vapeur est également associée à la sécurité requise de l'installation. La pression de la vapeur peut être contrôlée à l'aide d'une vanne de contrôle de la vapeur.

A steam control valve is an essential part of the steam pipe control system. It is used compressed air as the power source.  It contained the actuator, converter, solenoid valve, position-keeping valve, etc. With an electrical valve positioner and other accessories, they drive the valve to achieve switching or proportional adjustment.

It receives the industrial automation control system’s control signal to complete the adjustment of the flow, pressure, temperature, and other process parameters of the stream pipeline.

3.1.2 Sélection du type de corps de vanne de régulation

Les types de corps de vanne de régulation sont variés. Les types de corps couramment utilisés sont les suivants : simple siège droit, double siège droit, angle, diaphragme, petit débit, trois voies, rotation excentrique, papillon, type manchon, sphérique, etc. Lors de la sélection spécifique, les considérations suivantes peuvent être prises en compte.

- (1) La structure de la forme de la bobine est principalement basée sur les caractéristiques d'écoulement sélectionnées, les forces de déséquilibre et d'autres facteurs à prendre en compte.

- (2) Résistance à l'usure lorsque le fluide est une suspension contenant une forte concentration de particules abrasives. Le matériau interne de la soupape doit être dur.

- (3) Résistance à la corrosion Le fluide étant corrosif, il convient de choisir une vanne de structure simple.

- (4) lorsque la température et la pression du fluide changent de manière significative, il convient de sélectionner les matériaux du tiroir et du siège en fonction des changements de température et de pression dans la petite vanne.

· (5) prevent flashing and cavitation flashing and cavitation only in liquid media. In the actual production process, flash and cavitation will form vibration and noise, shortening the valve’s service life, so the valve should be selected to prevent the valve from flash and cavitation.

3.1.3 Sélection de l'actionneur de la vanne de contrôle

- Sélection de l'actionneur de la vanne de régulation Pour que la vanne de régulation fonctionne correctement, l'actionneur associé doit produire une force de sortie suffisante pour assurer un degré élevé d'étanchéité et d'ouverture de la vanne.

- Pour les actionneurs pneumatiques, hydrauliques et électriques à double effet, il n'y a généralement pas de ressort de rappel. Par conséquent, la clé du choix de l'actionneur consiste à déterminer la force de sortie maximale et le couple de rotation du moteur. Pour les actionneurs pneumatiques à simple effet, la force de sortie est liée au degré d'ouverture de la vanne. La pression émergente sur la vanne de régulation affectera également les caractéristiques du mouvement, il faut donc établir l'équilibre de la force dans toute la plage d'ouverture de la vanne de régulation.

Determination of actuator type: After the actuator’s output force is determined, the corresponding actuator is selected according to the process’s requirements. For the site with explosion-proof requirements, pneumatic actuators should be used. From the aspect of energy saving, an electric actuator should be used. If the adjustment precision is high, the liquid-acting actuator can be chosen. The transparent machine’s speed adjustment in the power plant, temperature adjustment control of the catalytic device reactor in an oil refinery, etc.

· The mode of action of the control valve is only available when the pneumatic actuator is selected. The method of action is formed by combining the actuator’s positive and negative motion and the valve. There are four types of combination, namely positive and positive (air off type), positive and negative (air on the type), anyway (air on the type), negative and negative (air off type), through these four combinations to form the regulating valve mode of action of air on and air off two. For the choice of regulating valve mode of action, mainly from three considerations

- ① sécurité du processus de production - ② caractéristiques des médias

- ③ pour garantir la qualité du produit, les pertes économiques sont minimes.

3.1.4 Installation de la vanne de régulation de vapeur

Steam control valves are best installed with the working piston’s upper end in the lower part of the horizontal line. The temperature sensor can be installed in any position, and the entire length must be immersed in the controlled medium. Installation area and operation  

3.3 Principal

Steam control valves work accurately and usually to ensure the process equipment’s regular operation, and safe production has a vital significance. Therefore, it is necessary to strengthen the maintenance of pneumatic control valves.

Les pièces critiques lors de l'inspection

Contrôle de la paroi interne : dans les cas de différences de pression élevées et de milieux corrosifs, la paroi interne du corps de la vanne, la membrane de la vanne à membrane est souvent soumise à l'impact du fluide et à la corrosion, il faut donc se concentrer sur le contrôle de la pression et de la résistance à la corrosion.

Vérifier le siège de la soupape : en raison de l'infiltration du fluide, la surface intérieure du filetage utilisé pour fixer le siège de la soupape est susceptible d'être corrodée et rend le siège de la soupape lâche.

Vérifier le tiroir : le tiroir est l'une des pièces mobiles de la vanne de régulation, par l'érosion du milieu est plus grave, la maintenance de vérifier soigneusement si les pièces du tiroir sont rouillées, l'usure, en particulier dans le cas de la différence de pression élevée, l'usure du tiroir causée par le phénomène de cavitation est plus grave. Le tiroir sérieusement endommagé doit être remplacé ; vérifier la garniture d'étanchéité : vérifier si le câble d'amiante de la garniture est sec, comme la garniture en polytétrafluoroéthylène, doit faire attention au vieillissement et à sa surface d'accouplement sont endommagés.

Vérifier si le film de caoutchouc de l'actionneur vieillit et s'il y a un phénomène de fissuration.

3.2 Vanne papillon à vapeur

Pour une conduite de vapeur, si la pression de service est inférieure à 6,4 MPA, une vanne papillon peut être utilisée. Et comme la température de fonctionnement est élevée, il est conseillé de choisir une vanne papillon à joint métallique. Le corps peut être en WCB ou en acier inoxydable. Lors de l'installation, il convient de respecter le sens d'écoulement. La tuyauterie doit rester propre afin d'éviter que le laitier de soudure ne reste dans le joint. 

3.3 Vanne à vapeur 

 Le robinet-vanne à vapeur sert principalement à couper et à ouvrir le fluide circulant dans la canalisation de vapeur. 

Steam gate valve opening and closing part is the gate. The direction of movement of the gate is perpendicular to the fluid’s direction, and the steam gate valve can only be fully open and fully closed, can not be used for regulation throttling. 

Il a une structure compacte, une bonne conception, une bonne rigidité de la vanne, un passage en douceur et un faible coefficient de résistance à l'écoulement. La surface d'étanchéité est en acier inoxydable et en alliage dur pour une longue durée de vie. 

Il existe des robinets-vannes à vapeur pneumatiques, des robinets-vannes à vapeur électriques, des robinets-vannes à vapeur hydrauliques et des robinets-vannes manuels. 

Avantages du robinet-vanne à vapeur 

1. Le corps du robinet-vanne à vapeur est en acier importé de haute qualité, résistant aux hautes températures, aux hautes pressions, au froid et à l'usure.

2 Le matériau d'étanchéité du robinet-vanne à vapeur est principalement un joint en métal dur. L'utilisation d'un métal de haute qualité et un traitement équitable permettent d'obtenir une résistance à l'usure, à la pression et à la température.

3.The sealing surface of the steam gate valve is treated with superior lubrication, and the ball’s friction loss is small, with long service life.

4. La résistance du fluide est faible, la surface d'étanchéité du fluide par le gougeage et l'érosion est faible.

5. L'ouverture et la fermeture demandent moins d'effort. La direction du flux des fluides n'est pas restreinte, il n'y a pas de perturbation, ni de réduction de la pression.

6. Forme simple, longueur de structure courte, processus de fabrication équitable, adapté à la vapeur.

3.4 Soupape à bille de vapeur

Les robinets à boisseau sphérique pour vapeur sont des robinets à boisseau sphérique utilisés dans les conduites de vapeur, principalement pour couper, distribuer et changer la direction du flux de vapeur. Les robinets à boisseau sphérique pour vapeur sont principalement utilisés dans diverses conduites de transmission de fluides à haute pression dans les industries chimiques, métallurgiques, pétrolières, pharmaceutiques et autres.

Principe de fonctionnement du robinet à boisseau sphérique Le principe de fonctionnement du robinet à boisseau sphérique consiste à ouvrir ou à fermer le robinet en faisant tourner l'embrayage du robinet. Le robinet à boisseau sphérique est léger à manœuvrer et de petite taille, ce qui permet de le transformer en un grand calibre. 

Steam ball valves’ main feature is their compact structure, easy to operate and maintain, suitable for general working media such as water, solvents, acids, natural gas, and suitable for harsh working conditions, such as oxygen hydrogen peroxide, methane, and ethylene. The ball valve body can be integral or combined. This type of valve should be installed in the horizontal direction of the pipeline.

Le robinet à boisseau sphérique à vapeur se ferme hermétiquement avec seulement 90 degrés de rotation et un très faible couple de rotation. La cavité du corps, complètement égale, offre une voie d'écoulement rectiligne avec une faible résistance au fluide. Le robinet à boisseau sphérique est généralement considéré comme adapté à l'ouverture et à la fermeture immédiates, mais des développements récents l'ont conçu pour l'étranglement et le contrôle du débit.

Le choix du matériau du siège détermine les conditions de fonctionnement d'un robinet à boisseau sphérique particulier. Bien que de nouveaux matériaux de siège soient continuellement développés, les principaux types de robinets à tournant sphérique pour la vapeur sont énumérés ci-dessous. 

Ball valve  Applied steam pressure and temperature

Pression et température de la vapeur appliquée	Matériau du siège	Température maximale de fonctionnement
13barg  saturated steam pressure	PTFE	200OC
PTFE renforcé	230OC
Pression de vapeur saturée de 25 bar	PEEk	250OC
40bargs Pression de la vapeur saturée	Métal	1000OC

3.5 Robinet à soupape à vapeur 

Le robinet à soupape à vapeur est également appelé robinet à soupape à soufflet. 

Under high temperature, the stem does not contact the medium, ensuring zero leakage of the stem. Also, ensure enough strength and toughness to open and close tens of thousands of times. The handwheel is ergonomically designed for longer service life and easy and convenient operation. The steam globe valve’s opening and closing parts are plug-shaped valve flaps with a flat or tapered sealing surface. The flaps move in a straight line along the fluid’s centerline, called a shut-off door, which is the most widely used kind of valve. It is popular because of the small friction between the sealing surfaces during opening and closing, more durable, short opening height, easy manufacturing, convenient maintenance, not only for low and medium pressure but also for high pressure. Widely used in food, medicine, petroleum, chemical, natural gas, steel, environmental protection, paper, and other transport pipelines to do media cut off or circulation.

3.6 Clapet anti-retour de vapeur 

The steam Check valve is also known as a single-way valve. Its role is to prevent the backflow of media in the steam pipeline. Water pump suction off the bottom valve is also in the check valve class. The opening and closing parts rely on the steam flow and force to open or close to prevent the steam check valve’s backflow. Check valves in the automatic valve class, mainly used in the medium one-way flow of the pipeline, only allow the medium to flow in one direction to prevent accidents. 

Le clapet anti-retour de vapeur s'applique à la pression nominale PN1.6-4.0Mpa, température de travail -29~350℃.

Le clapet anti-retour à vapeur choisit un clapet anti-retour à ressort et à anse est meilleur, il peut assurer l'étanchéité. 

Avantages du clapet anti-retour à vapeur BCST 

1. Les pièces d'ouverture et de fermeture du clapet anti-retour de vapeur sont soumises à des expériences strictes de non-retour au cours de la production, ce qui permet de jouer un rôle complet de non-retour.

2. Les pièces du clapet anti-retour de vapeur sont traitées par polissage spécial. Les joints sont fabriqués à partir de matériaux importés afin de réduire le bruit lors du processus de contrôle, ce qui permet de protéger l'environnement et d'économiser de l'énergie.

3. The sealing surface of the steam check valve’s valve flap and the seat is made of carbide spray welding of different hardness—seal reliable, high hardness; wear-resistant and high temperature, good anti-scratch performance, long life. 

Note d'installation du clapet anti-retour de vapeur 

Le clapet anti-retour doit être installé dans la sortie de la pompe, la vanne de contrôle de la sortie avant l'emplacement du clapet anti-retour. La première sortie générale de la pompe est un raccord souple (amortisseur), suivi d'un clapet anti-retour, puis d'une vanne d'arrêt (telle qu'une vanne papillon, un robinet-vanne, un robinet à soupape, etc.)

1.Lors de la mise en place de la canalisation, il convient de prêter attention au sens de passage du clapet anti-retour à pince et au sens d'écoulement du fluide ; le clapet anti-retour à pince est installé dans le canal placé verticalement, pour les canalisations placées horizontalement, le clapet anti-retour à pince est placé verticalement.

2.Use an expansion tube between the clamp-on check valve and the butterfly valve, and don’t connect it directly to other valves.

3. dans le rayon d'action de la plaque de la vanne, éviter d'ajouter des joints de tuyauterie et des obstructions ; ne pas installer de réducteur devant ou derrière le clapet anti-retour à contre-courant.

4. lors de l'installation d'un clapet anti-retour à contre-courant près d'un coude, veiller à laisser un espace suffisant.

1. Lors de l'installation d'un clapet anti-retour à contre-courant à la sortie de la pompe, le débit doit être au moins égal à six fois le diamètre du clapet afin que la plaque de papillon soit finalement soumise à l'action du fluide.

3.7 Purgeur de vapeur 

Steam traps’ essential function is to discharge air and cold non-condensable gases from steam systems and condensate generated after steam use as soon as possible and to prevent leakage of steam automatically. 

3.7.1 Principe de fonctionnement 

Le purgeur à flotteur inversé utilise le principe de fonctionnement de la différence de densité entre le condensat et la vapeur. La structure interne est un système de levier relié au flotteur inversé pour surmonter la pression de la vapeur. Le purgeur à flotteur inversé est constitué d'un flotteur inversé en tant que pièce sensible au niveau, et l'ouverture du flotteur inversé se fait vers le bas. Lorsque le dispositif est mis en marche pour la première fois, de l'air et du condensat à basse température apparaissent dans la tuyauterie. À ce moment-là, le purgeur est complètement ouvert, l'air et le condensat à basse température sont rapidement évacués, et l'appareil augmente rapidement la température. Lorsque la vapeur pénètre dans le godet inversé, celui-ci génère une poussée d'Archimède et le levier relié au godet entraîne le centre de la vanne pour fermer cette dernière. Un petit trou est ouvert sur le seau inversé, ce qui permet d'évacuer automatiquement l'air. Lorsqu'une partie de la vapeur est évacuée par le petit trou, une autre partie de la vapeur produit du condensat, le seau inversé perd sa flottabilité et descend. Le levier du seau inversé actionne la vanne pour l'ouvrir. Lorsque la vapeur pénètre à nouveau dans le seau inversé, la vanne se referme, et le cycle de travail est un drainage intermittent. 

3.7.2 Fonction du purgeur de vapeur 

1. Le purgeur de vapeur est installé entre l'équipement de chauffage à la vapeur et le collecteur de retour du condensat. Lorsque le purgeur est mis en marche, le flotteur est au fond et la vanne est complètement ouverte. Le condensat pénètre dans le purgeur et s'écoule jusqu'au fond du godet, remplissant le corps de la vanne et immergeant complètement le godet. Le condensat est ensuite évacué vers le tuyau de collecte de retour par la vanne complètement ouverte.

2. Steam also enters the trap from the bottom of the barrel and occupies the barrel body’s top, creating buoyancy. The barrel slowly rises and gradually moves the lever toward the valve seat until the valve is closed. Air and carbon dioxide gas collect at the top of the trap through the bucket body’s small vent hole. Any steam discharged from the vent hole will condense due to heat dissipation from the trap.

3. Lorsque le condensat entrant commence à remplir le seau, celui-ci commence à exercer une traction sur le levier. Au fur et à mesure que le niveau de condensat continue à monter, la force générée augmente jusqu'à ce qu'elle puisse surmonter le différentiel de pression et ouvrir la vanne.

4. Lorsque la soupape commence à s'ouvrir, la pression différentielle agissant sur le clapet de la soupape diminue. Le godet s'abaisse rapidement, ce qui permet à la soupape de s'ouvrir complètement. Le gaz non condensable accumulé au sommet du purgeur est évacué en premier, suivi de l'évacuation des condensats. L'eau qui s'écoule du corps du godet entraîne avec elle les impuretés hors du purgeur. Pendant que le condensat est évacué, la vapeur recommence à pénétrer dans le purgeur et un nouveau cycle commence.

3.7.3 Avantages de l'utilisation de purgeurs de vapeur 

The main benefit of using steam traps is to prevent vapor blockage and water hammer. Condensate at lower levels of piping and heating equipment without traps can block the streamflow or even cause a water hammer. The purpose of a trap is to automatically remove steam condensate and non-condensable gases, such as air, steam piping, heating equipment, and prevent steam leakage. The steam trap’s ability to block and discharge steam allows steam heating equipment to supply heat evenly, making full use of the latent heat of steam to prevent steam blockage and water hammer in the steam piping.

1. perte de vapeur réduite ; 2. longue durée de vie, performance fiable ;

3. résistance à la corrosion ; 4. possibilité d'évacuer l'air ;

5. peut rejeter du gaz carbonique ; 6. peut fonctionner sous contre-pression ;

7. capable d'empêcher l'obstruction par la saleté

Si le purgeur répond à toutes les exigences susmentionnées, le système de vapeur sera alors en mesure de fonctionner.

1. Réduire le temps de démarrage à froid ;

2. améliorer l'efficacité du transfert de chaleur de la vapeur afin que l'équipement puisse atteindre des températures élevées ;

3. Obtenir une capacité d'équipement élevée ; 4. Obtenir un bon rendement énergétique ;

5. réduire le coût de la main-d'œuvre nécessaire par unité de production ;

6. réduire le nombre d'opérations de maintenance et augmenter la durée de vie de l'appareil.

V. Vanne de réduction de pression à piston pilote de type Y43

Le détendeur de pression à piston pilote de type Y43H/Y pour la vapeur est un détendeur de pression à piston pilote. Il est composé de deux parties : la soupape principale et la soupape pilote. La soupape principale est principalement composée du siège de soupape, du disque de soupape, du piston, du manchon de cylindre, du ressort et d'autres pièces. La soupape pilote est principalement composée du siège de soupape, du disque de soupape, du diaphragme, du ressort, du ressort de réglage et d'autres pièces. La pression de sortie est réglée en ajustant la pression du ressort de régulation, et le diaphragme est utilisé pour détecter le changement de la pression de sortie, et la taille de la zone de débordement de la partie d'étranglement de la vanne principale est ajustée en entraînant le piston par l'ouverture et la fermeture de la vanne pilote pour réaliser la fonction de réduction et de stabilisation de la pression. Ce produit est principalement utilisé pour les conduites de vapeur, la super réduction de pression et la fonction de stabilisation.

Le réducteur de pression est une vanne qui réduit la pression d'entrée à une certaine pression de sortie requise par le biais d'une régulation et qui s'appuie sur l'énergie du fluide lui-même pour maintenir la pression de sortie stable automatiquement. Du point de vue de la mécanique des fluides, le détendeur-régulateur de pression est un élément d'étranglement dont la résistance locale peut être modifiée, c'est-à-dire qu'en modifiant la zone d'étranglement, le débit et l'énergie cinétique du fluide sont modifiés, ce qui entraîne une perte de pression différente, permettant ainsi d'atteindre l'objectif de réduction de la pression. Ensuite, le système de contrôle et de réglage permet d'équilibrer la fluctuation de la pression après la soupape et la force du ressort, de sorte que la pression après la soupape reste constante dans une certaine plage d'erreur. 

4.1 Principe de fonctionnement

Principle of action: The pressure reducing valve relies on the local resistance to water flow in the valve flow channel to reduce water pressure, and the range of water pressure drop is automatically adjusted by the difference in water pressure between the import and export on both sides of the film or piston connected to the valve flap. The principle of fixed ratio pressure reduction is controlled by using the water pressure ratio of the floating piston in the valve body. The pressure reduction ratio at the import and export end is inversely proportional to the piston’s area ratio on the import and export side. This kind of pressure reducing valve works smoothly without vibration; there is no spring in the valve body, so there is no spring corrosion, metal fatigue failure; the sealing performance is good without leakage, so both the dynamic pressure reduction (when the water flows) and static pressure reduction (when the flow is 0); in particular, the water flow is not affected at the same time of pressure reduction.

Working principle: pressure reducing valve is used to control the opening of the opening and closing parts of the valve body to regulate the medium’s flow. The pressure of the medium will be reduced. In contrast, the role of the pressure after the valve to adjust the opening and closing parts of the opening and closing parts so that the pressure after the valve to keep within a certain range, and in the valve body or after the valve sprayed into the cooling water, the temperature of the medium will be reduced, this valve is called pressure reducing and temperature reducing valve. Pressure reducing valve quick and easy automatic selection has been included. In the case of constant changes in the inlet pressure, the characteristics of this valve maintain the outlet pressure and temperature values within a certain range.

4.2 Avantage de l'utilisation d'une soupape de réduction de pression  

Bien que le flux de vapeur passant par le détendeur-régulateur de pression présente une perte de chaleur importante, il permet néanmoins d'économiser de l'énergie car il réduit le gaspillage de vapeur, rend la distribution du flux du système raisonnable et améliore l'agencement du système et les conditions de travail. Pour la vapeur, il convient d'utiliser un détendeur de pression à piston pilote ou un détendeur de pression à soufflet pilote. Pour des raisons de commodité d'utilisation, de réglage et de maintenance, les détendeurs-régulateurs de pression doivent généralement être installés sur une canalisation horizontale.