Électrovannes pour carburant, mazout, gaz et propane

Les électrovannes utilisées dans les applications pétrolières et gazières sont conçues pour contrôler la direction du gaz combustible, du propane liquide et d'autres qualités de mazout utilisées dans les applications de combustion telles que les chaudières industrielles, les fours, les incinérateurs et les fours. La vanne peut couper l'alimentation en gaz ou en mazout à distance. Les électrovannes typiques pour le gaz, le carburant, l'huile et le propane sont disponibles en 2 voies normalement fermées, 2 voies normalement ouvertes, 3 voies normalement fermées, 3 voies normalement ouvertes et 3 voies à fonction universelle avec action directe, servo-pilote assisté par la pression ou pilote assisté.

Cet article présente les caractéristiques des électrovannes qui les rendent aptes à être installées dans des environnements difficiles, la manière de sélectionner les matériaux des vannes et d'autres critères de sélection.

Électrovannes pour le carburant, l'huile, le gaz et le propane

Une électrovanne est une vanne électromécanique utilisée pour contrôler le débit de liquides ou de gaz. Ces vannes ont des temps de réaction très courts en raison de la présence de circuits de contrôle et sont couramment utilisées dans les injecteurs de carburant. Les systèmes Autogas utilisent différentes catégories de vannes, telles que les vannes d'arrêt et les vannes de filtrage, qui peuvent fonctionner à l'électricité ou sous vide. Les systèmes à bicarburation utilisent généralement des vannes d'arrêt.

Avantages des électrovannes d'arrêt

Historiquement, des vannes d'arrêt à commande pneumatique étaient utilisées dans les brûleurs des systèmes de chauffage industriel. Mais ces unités de vannes nécessitent des vannes pilotes pour la commande et requièrent des équipements et des tuyaux supplémentaires, ce qui augmente les dépenses globales. En outre, les vannes pneumatiques rejettent du méthane dans l'atmosphère pendant leur fonctionnement.

La consommation d'énergie relativement élevée et l'incapacité à faire face à une large gamme de pressions de service rendaient ces vannes mal adaptées aux emplacements éloignés des pipelines ou des réservoirs. En outre, la plupart des systèmes installés utilisant des technologies de vannes plus anciennes n'étaient pas conformes aux réglementations de sécurité en vigueur.

Voici les avantages de l'électrovanne pour les applications de carburant dans un système de chauffage industriel :

• Durée de vie plus longue et plus grande fiabilité dans les environnements difficiles.
• Moins d'équipement de soutien et des niveaux de maintenance plus bas, ce qui réduit les coûts du cycle de vie.
• Réduction de la consommation d'énergie et augmentation du temps de fonctionnement des équipements.
• Respectueux de l'environnement car il ne rejette pas de gaz dans l'atmosphère.
• Respect des règles de sécurité en vigueur.

Carburant, huile, gaz et propane

Le combustible est une substance qui est brûlée pour produire de l'énergie thermique. Les combustibles peuvent être classés en trois catégories : solides, liquides et gazeux. Les exemples typiques de carburants sont les suivants :

• Solide : charbon, bois
• Liquide : essence, diesel, kérosène
• Gaz : Gaz naturel, hydrogène, biogaz

Le pétrole est un combustible que l'on trouve à la surface de la terre et dont on peut extraire des produits pétroliers tels que le diesel, le kérosène (ou la paraffine) et de nombreuses autres substances chimiques. Ces huiles sont utilisées comme combustibles dans les véhicules, les appareils de chauffage et d'autres équipements. Le propane est un sous-produit respectueux de l'environnement issu du traitement du gaz naturel domestique ou du raffinage du pétrole brut. Il est également appelé gaz de pétrole liquéfié (GPL), le gaz étant généralement comprimé et stocké sous forme liquide. Le combustible est donc un vaste groupe qui comprend plusieurs huiles, solides et gaz adaptés à la combustion.

Sélection des matériaux

Il est essentiel de sélectionner des matériaux adaptés aux supports utilisés dans l'application. Pour plus d'informations, veuillez vous référer à nos matériaux de boîtier d' électrovanne , à nos matériaux d'étanchéité et à notre tableau de compatibilité chimique globale.

Gaz combustible

Pour une durée de vie et des performances maximales, choisissez des matériaux tels que le laiton, l'aluminium, l'acier ou la fonte pour le corps et le caoutchouc nitrile pour l'étanchéité.

Carburant

Dans un système à mazout, il est nécessaire de tenir compte de la température particulière du fluide, car la viscosité change avec la température. Il faut également tenir compte de la pression maximale et minimale de fonctionnement du fluide et de la valeur Kv requise. Une électrovanne avec un corps en laiton et un joint FKM est un choix acceptable pour une efficacité maximale de la vanne. Le FKM offre un équilibre entre la compatibilité des matériaux et la longévité.

Gaz naturel et propane

Le gaz naturel et le propane sont compatibles avec le laiton, l'aluminium, la fonte ou l'acier pour le corps, et le caoutchouc nitrile pour le matériau d'étanchéité de la vanne. La vanne fonctionne sur une large plage de pression pour le fluide, de très basse à très haute (typiquement 30 psi ou plus). Si l'application est soumise à des températures extrêmes de fonctionnement de la soupape, il faut s'assurer que la soupape est dimensionnée en conséquence. Les températures ambiantes très basses (comme^400°C) nécessitent des élastomères spécialisés pour une étanchéité sans faille. Les températures ambiantes élevées nécessitent une isolation des bobines de classe H pour un fonctionnement correct.

Critères de sélection

Tenez compte des facteurs suivants pour faire le bon choix technique et commercial :

1. Sélection des matériaux : La sélection des matériaux pour l'application particulière d'une vanne est le critère de sélection le plus important.
2. Antidéflagrant : Le combustible utilisé dans l'électrovanne étant hautement inflammable, il convient de prendre toutes les précautions nécessaires pour éviter qu'une étincelle ne se produise à l'intérieur de la bobine ou du boîtier. La bobine ou l'enceinte de la soupape doit être explicitement spécifiée pour supprimer toute explosion provenant de la soupape. Il existe plusieurs normes de classification des appareils destinés à un environnement dangereux, telles que la NEMA (National Electrical Equipment Manufacturers Association, États-Unis), l'ATEX (Atmosphères Explosibles, Union européenne) et la CEI Ex (Commission électrotechnique internationale pour les explosifs, monde entier). Lors de l'achat d'un robinet destiné à être utilisé avec des combustibles explosifs, veillez à ce que le robinet porte la marque de l'une de ces normes.
3. Le nombre de voies : Une électrovanne est généralement désignée comme une vanne 2/2 ou une vanne 3/2. Une vanne désignée comme a/b a un nombre "a" d'orifices et un nombre "b" d'états d'orifices. Par exemple, une vanne 2/2 possède deux orifices (entrée et sortie) et deux positions (ouverte et fermée). Un distributeur 3/2 a trois orifices et deux positions. Pour plus d'informations, consultez notre article sur les principes de base des électrovannes .
4. Fonction de commutation : Selon la fonction de commutation, une électrovanne peut être normalement ouverte (NO) ou normalement fermée (NC). Une électrovanne normalement fermée est fermée lorsqu'elle n'est pas alimentée, ce qui empêche le fluide de la traverser. Une électrovanne normalement ouverte est ouverte lorsqu'elle est hors tension, ce qui permet au fluide de la traverser. Une électrovanne normalement ouverte est idéale pour les applications qui nécessitent que la vanne reste ouverte pendant de longues périodes, car elle est alors plus économe en énergie. Lisez notre article sur les électrovannes normalement ouvertes et normalement fermées pour plus de détails sur leur fonctionnement.
5. Taille de la connexion : Les électrovannes sont disponibles dans une large gamme de pressions, de débits et de tailles d'orifices. La taille de l'orifice détermine le débit du fluide ; il convient donc de sélectionner la taille en conséquence en vérifiant les spécifications du fabricant de la vanne. La valeur Kv mesure le débit d'une vanne pour un fluide et une perte de charge donnés. Si les caractéristiques du fluide, la perte de charge et le débit souhaité sont connus, la valeur Kv minimale requise pour la vanne peut être calculée. Des formules différentes s'appliquent aux fluides et aux gaz. Utilisez notre calculateur Kv pour calculer la valeur Kv du fluide concerné afin de sélectionner une vanne appropriée.
6. Type de connexion : La vanne peut être raccordée aux tuyaux d'entrée et de sortie de différentes manières, par exemple par des raccords filetés, des brides ou des joints soudés.
   1. Fileté : Ces raccords de tuyauterie constituent l'un des plus anciens mécanismes de connexion des systèmes de tuyauterie. Les raccords filetés sont classés en deux catégories : les raccords mâles et les raccords femelles. Les filetages mâles se trouvent sur la surface extérieure des tuyaux ou des raccords, tandis que les filetages femelles sont situés à l'intérieur.
   2. À brides : Un raccordement à brides est une combinaison de boulons, de joints et de brides de tuyaux, et le lien n'est pas permanent.
   3. Soudé : L'extrémité du tuyau est soudée à l'orifice de la vanne par application de chaleur.
7. Pression de travail et temps de réponse : Il faut tenir compte de la pression de service maximale des flux d'entrée et de sortie de la vanne et choisir la vanne qui correspond le mieux à cette plage. Les électrovannes pilotées sont utilisées pour contrôler le débit d'essence et d'autres carburants inflammables dans des zones reculées pour des raisons de sécurité personnelle. Les électrovannes à commande indirecte nécessitent une pression différentielle pour fonctionner (environ 0,3 - 3,5 bar). Le temps de réponse d'une électrovanne est défini comme le temps nécessaire pour passer d'une position ouverte à une position fermée ou vice versa. Le temps de réponse est crucial pour les électrovannes d'arrêt fonctionnant avec des carburants et des huiles inflammables. Les électrovannes à commande directe ont un temps de réponse d'environ 30 ms, tandis que le temps de réponse des électrovannes à commande indirecte peut atteindre 1000 ms ou plus. Le temps de réponse de l'électrovanne varie selon les fabricants et les types d'opération ; il est donc essentiel d'estimer la valeur lors du choix d'une électrovanne pour l'industrie pétrolière et gazière.
8. Température du fluide et température ambiante : S'assurer que les matériaux utilisés pour les vannes peuvent résister aux températures minimales et maximales requises pour l'application concernée. La plupart des vannes sont conçues pour une température de fonctionnement minimale de ^-400°C. Elles peuvent donc être installées à l'extérieur dans des climats extrêmement froids. La vanne peut être montée dans n'importe quelle position sans que son fonctionnement en soit affecté ; toutefois, il est préférable de monter la vanne verticalement avec la bobine vers le haut. La prise en compte de la température est également essentielle pour déterminer la capacité de la soupape, car elle affecte la viscosité et le débit du fluide.
9. Alimentation du solénoïde : Les électrovannes peuvent fonctionner sur des tensions alternatives ou continues. Pour plus d'informations, lisez notre article sur le choix d'une bobine AC ou DC pour une électrovanne.
10. Agréments : S'assurer que la vanne est certifiée de manière appropriée en fonction de l'application.
11. Degré de protection : Veillez à ce que le robinet ait l'indice IP approprié pour la protection contre la poussière, les liquides, l'humidité et les contacts. Ceci est particulièrement important lorsque la vanne est installée dans des environnements industriels difficiles pour un fonctionnement à distance.

Applications

1. Carburant et huile : Une électrovanne de distribution d'essence proportionnelle peut gérer un débit d'essence fluctuant proportionnellement au signal d'entrée de la commande. Elle est fréquemment utilisée pour les applications de mélange. Une vanne de distribution d'essence normalement fermée est utilisée dans les distributeurs de carburant. Ces vannes peuvent également être utilisées pour le contrôle marche-arrêt des combustibles dans les brûleurs, les fours et les étuves industriels et commerciaux.
2. Gaz naturel : Les véhicules fonctionnant au gaz naturel utilisent des électrovannes pour contrôler le flux de gaz dans les cylindres du moteur.
3. Propane : Les électrovannes sont utilisées dans les chariots élévateurs fonctionnant au propane.