Comparaison des électrovannes avec d'autres types de vannes : Avantages et inconvénients

Les électrovannes sont appréciées pour leur vitesse de réponse, leur fiabilité et leur facilité d'utilisation dans les systèmes automatisés. Les électrovannes sont toutefois l'une des nombreuses vannes de contrôle différentes et ne conviennent pas à toutes les applications.

Cet article compare les électrovannes à cinq autres types de vannes d'arrêt. Il met l'accent sur les avantages et les inconvénients de chacun d'entre eux. Lisez notre article sur les électrovannes pour plus d'informations sur ce type de vanne.

Tableau des avantages et des inconvénients

Le tableau 1 présente une très brève comparaison entre les électrovannes et les autres types de vannes de contrôle. Les autres vannes dont il est question dans cet article sont les vannes à guillotine, les vannes papillon, les vannes à bille, les vannes à pointeau et les vannes à siège incliné. Chaque information du tableau 1 est comparée aux électrovannes. Par exemple, le tableau décrit le temps de réponse des robinets-vannes comme étant plus lent. Cela signifie que les robinets-vannes ont un temps de réponse plus lent que les électrovannes.

Type de vanne	Temps de réaction	Contrôle du débit	Capacité de débit	Pression nominale	Indice de température	Coût
Vanne d'arrêt	Plus lent	marche/arrêt	Plus élevé	Plus élevé	Plus élevé	Plus bas
Vanne à aiguille	Plus lent	on/off et proportionnel	Plus bas	Plus élevé	Plus élevé	Semblable
Vanne papillon	Plus lent	on/off et proportionnel	Plus élevé	Semblable	Plus élevé	Semblable
Vanne à bille	Plus lent	marche/arrêt	Plus élevé	Plus élevé	Plus élevé	Plus bas
Vanne à siège incliné	Plus lent	marche/arrêt	Plus élevé	Plus élevé	Plus élevé	Plus bas

Tableau 1 : Bref aperçu des différents types de vannes par rapport aux électrovannes. Temps de réponse "plus lent" pour les robinets-vannes signifie qu'un robinet-vanne a un temps de réponse plus lent qu'une électrovanne.

Électrovannes et autres vannes de contrôle

Par rapport aux autres vannes de contrôle, les électrovannes présentent plusieurs avantages et inconvénients. Cette section examine de plus près ces facteurs en donnant des informations supplémentaires sur le bref aperçu du tableau 1.

Temps de réaction

L'un des principaux avantages des électrovannes par rapport aux autres types de vannes est leur temps de réponse, qui est presque instantané, de l'ordre de quelques millisecondes. Ce temps de réponse est nécessaire pour des applications telles que l'injection de carburant dans les systèmes automobiles, la régulation de la pression dans un système hydraulique et le contrôle du débit d'air dans un système de chauffage, de ventilation et de climatisation.

Contrôle du débit

Toutes les vannes dont il est question dans cet article sont, dans leur forme de base, des vannes de contrôle tout ou rien. Les électrovannes, avant tout, sont appréciées pour leur commutation quasi instantanée entre l'état totalement ouvert et l'état totalement fermé. Au-delà du contrôle marche/arrêt, les électrovannes proportionnelles peuvent moduler le débit.

Les vannes à pointeau et les vannes papillon permettent également un contrôle précis du débit entre les états de marche et d'arrêt. Un robinet à boisseau sphérique standard ne le permet pas, mais un robinet à boisseau sphérique à orifice en V le permet. Les vannes à siège incliné et les robinets-vannes n'offrent pas un contrôle précis du débit.

Capacité de débit

Hormis les vannes à pointeau, tous les types de vannes mentionnés dans cet article ont des débits plus élevés que les électrovannes. Si les électrovannes indirectes peuvent gérer des débits plus élevés que les électrovannes semi-directes et directes, elles ont toujours des débits beaucoup plus faibles que les types de vannes de contrôle. Par exemple, une électrovanne indirecte de 2,5 pouces peut avoir une valeur Kv de 40 mètres cubes par heure. En revanche, un robinet à boisseau sphérique de 2,5 pouces a une valeur Kv de 320 mètres cubes par heure. Pour en savoir plus sur la façon de mesurer le débit, lisez notre article sur le calculateur de Kv. Pour les unités impériales, lisez notre article sur le calculateur de Cv.

Source d'alimentation

Les électrovannes sont toujours commandées électriquement et ont donc besoin d'électricité pour fonctionner. Les autres vannes dont il est question dans cet article sont toutefois contrôlées manuellement. Cela dit, chaque vanne peut être commandée par des actionneurs électriques, pneumatiques ou hydrauliques afin de surmonter les limites de la commande manuelle.

Pureté des médias

Il ne doit pas y avoir de contaminants ou de particules dans le fluide circulant dans une électrovanne. Ceux-ci peuvent facilement obstruer la vanne, la faisant rester en position ouverte, et endommager les composants internes. Les vannes à pointeau et les vannes à siège incliné fonctionnent également mieux avec des fluides propres. Les vannes papillon, les vannes à bille et les vannes à guillotine peuvent cependant mieux fonctionner avec des fluides contaminés, ce qui les rend idéales dans des situations telles que les applications d'eaux usées. En fin de compte, les soupapes fonctionnent mieux avec des fluides qui ne contiennent pas de contaminants ou de particules.

Pression nominale

L'inconvénient majeur des électrovannes est qu'elles ne peuvent pas supporter une pression aussi élevée que les autres vannes de contrôle. Parmi les vannes présentées dans cet article, seules les vannes papillon ont une limitation de la pression maximale de fonctionnement similaire à celle des électrovannes. Les soupapes à siège incliné sont légèrement plus élevées, et les soupapes à aiguille, les soupapes à bille et les robinets-vannes ont des pressions de fonctionnement maximales nettement plus élevées. C'est pourquoi ces trois dernières vannes sont souvent utilisées dans les processus industriels à haute pression.

Indice de température

Les électrovannes ont également une température maximale de fonctionnement relativement basse. Cela est dû aux composants électriques de la vanne qui peuvent facilement être endommagés à des températures supérieures à 120 °C (250 °F). Les autres vannes présentées dans cet article n'ont pas de composants électriques dans leur conception standard, mais peuvent être actionnées par des actionneurs électriques. L'utilisation d'un actionneur électrique peut réduire l'adéquation d'une vanne aux applications à haute température.

Applications

Il est essentiel d'utiliser la bonne vanne pour une application particulière, afin de maximiser l'efficacité de l'application et la durée de vie de la vanne. Il n'est pas facile de choisir la bonne vanne pour chaque application, car certaines applications peuvent utiliser plusieurs types de vannes. Il faut toujours étudier les paramètres de l'application (par exemple, la pression de fonctionnement maximale, la température et l'environnement) pour déterminer si une vanne particulière répond aux besoins.

Cette section présente quelques applications typiques des vannes étudiées dans cet article. Cette liste est incomplète, mais elle peut donner un aperçu des utilisations typiques.

• Électrovannes
  • Systèmes d'irrigation pour les jardins, les parcs, etc.
  • Contrôle de l'écoulement des fluides dans les industries pétrolières et gazières
  • Air comprimé et systèmes CVC
• Vannes à bille
  • Isolation de l'écoulement des fluides dans les systèmes de plomberie
  • Applications à haute pression telles que les pipelines de gaz naturel
  • Contrôle des flux de fluides dans les usines chimiques
• Vannes à guillotine
  • Systèmes d'approvisionnement en eau ou de traitement des eaux usées
  • Procédés industriels à grande échelle, tels que les centrales électriques et les raffineries
  • Isolation des flux dans les pipelines et les réservoirs de stockage
• Vannes papillon
  • Contrôle du débit dans les systèmes de refroidissement et les usines de transformation des aliments et des boissons
  • Contrôle des flux d'air dans les systèmes CVC
  • Arrêt d'urgence du système de protection contre l'incendie
• Vannes à pointeau
  • Contrôle précis d'un fluide ou d'un gaz dans un équipement de laboratoire
  • Réglage fin du débit dans les systèmes d'injection de carburant
  • Régulation du débit des fluides à haute pression dans les systèmes hydrauliques
• Vannes à siège incliné
  • Systèmes de vapeur et de fluide thermique
  • Contrôle de l'écoulement des fluides dans les applications à haute viscosité
  • Régulation de la pression des systèmes d'air comprimé

FAQ

Quand dois-je choisir une électrovanne plutôt qu'un autre type de vanne pour mon application ?

Choisissez une électrovanne pour les applications à basse pression qui nécessitent un actionnement à distance, une réponse rapide et une ouverture et une fermeture rapides de la vanne.