Électrovanne à Action Directe

Les électrovannes sont largement utilisées dans diverses industries pour contrôler le débit des liquides et des gaz. Une électrovanne à action directe utilise la force électromagnétique générée par la bobine alimentée pour contrôler le débit d'un liquide ou d'un gaz. Cet article présente les caractéristiques, la construction, les avantages et les inconvénients des électrovannes à action directe, ainsi qu'une comparaison avec d'autres types de vannes :

• Électrovannes à action indirecte
• Électrovannes à action semi-directe

Lisez notre article de synthèse sur les électrovannes pour connaître la construction, le fonctionnement et les applications des électrovannes.

Table des matières

• Principe de fonctionnement
• Avantages
• Désavantages
• Comparaison avec d'autres types de vannes
• Conclusion
• FAQ

Principe de fonctionnement

Dans une électrovanne à action directe normalement fermée, le ressort (Figure 2 étiquetée D) exerce une force sur le plongeur (Figure 2 étiquetée E), le forçant à bloquer l'orifice avec le joint (Figure 2 étiquetée F). Lorsque la bobine est alimentée (figure 2 étiquetée A), elle crée un champ électromagnétique. Le plongeur se déplace alors vers le haut, surmontant la force du ressort, ouvrant ainsi l'orifice et permettant le passage du fluide. Une vanne normalement ouverte a les mêmes composants mais fonctionne de manière opposée.

Avantages

• Pas de pression minimale de fonctionnement : Les électrovannes à commande directe ne nécessitent pas de pression minimale de fonctionnement ou de différence de pression pour être utilisées de 0 bar jusqu'à la pression maximale admissible. Ils peuvent également être utilisés dans des circuits à pression négative.
• Démarrage rapide : Elles ont une vitesse de démarrage plus rapide que les électrovannes pilotées car elles ne nécessitent pas de différence de pression. Il est donc particulièrement adapté aux situations où une ouverture et une fermeture rapides sont nécessaires.
• Compact : Les électrovannes à action directe ont le moins de pièces mécaniques mobiles de tous les types d'électrovannes et sont généralement plus petites ; elles peuvent donc être facilement installées dans des espaces restreints. Ils sont couramment utilisés dans des environnements où les diamètres d'orifice sont faibles, généralement inférieurs à 25 mm.
• Coût moins élevé pour les petites tailles : Les électrovannes à action directe ont une conception plus simple et nécessitent moins de composants, ce qui réduit les coûts de fabrication. Ils sont souvent plus efficaces sur le plan énergétique, ce qui permet de réduire les coûts d'exploitation au fil du temps. Cependant, pour les applications qui impliquent des débits élevés, la vanne peut avoir besoin d'utiliser des solénoïdes plus grands, ce qui peut augmenter à la fois la taille et le coût de la vanne. Les électrovannes à action indirecte sont économiques pour les débits plus élevés. Tenez compte du débit typique et de la pression du système pour faire un choix approprié entre les types d'électrovannes.

Désavantages

• Petits débits et applications à basse pression : Les électrovannes à action directe ne sont pas idéales pour les applications à débit ou pression élevés. Ces applications nécessitent un grand orifice et un grand solénoïde, ce qui augmente considérablement le coût. C'est pourquoi les électrovannes à commande directe sont généralement choisies pour les applications à faible débit.
• Consommation électrique élevée : Dans une électrovanne à commande directe, le solénoïde contrôle directement le mouvement de la tige de l'électrovanne. Ces vannes nécessitent une alimentation électrique continue pour maintenir la position de la vanne. La consommation d'énergie est relativement élevée en raison de la taille du solénoïde et de l'intensité du champ magnétique nécessaire pour déplacer le plongeur de la vanne.
  • Cependant, une fois que le plongeur ou l'armature est soulevé et que la vanne est ouverte, le courant électrique peut être réduit à un courant de maintien plus faible, qui est juste suffisant pour maintenir la vanne en position ouverte.
• Durée de vie limitée de la bobine : La bobine peut brûler facilement avec une alimentation à haute fréquence. En effet, les signaux électriques à haute fréquence peuvent générer une chaleur excessive dans la bobine, ce qui la fait surchauffer et la brûle. Les signaux électriques à haute fréquence peuvent également générer des pointes de tension qui peuvent endommager l'isolation autour de la bobine, entraînant des courts-circuits et d'autres problèmes électriques.

Comparaison avec d'autres types d'électrovannes

Le choix du bon type d'électrovanne dépend des exigences spécifiques de l'application, telles que le type de fluide, le débit, la pression, la température et les conditions environnementales. Le tableau 1 résume les différents facteurs à prendre en compte lors de la sélection des types d'électrovannes.

Tableau 1 : Comparaison entre les électrovannes à action directe, indirecte et semi-directe

Type d'électrovanne	Tolérance de pression	Différence de pression	Vitesse	Consommation électrique	Durée de vie de la bobine	Capacité de débit	Pureté des médias	Coût
Action directe	Convient pour les basses pressions, les pressions nulles et les pressions négatives	Pas de différence de pression nécessaire	Rapide	Haut (5-20 W)	Moins	Faible, typiquement un Kv < 0,865	Ils peuvent traiter plus de débris liquides que les systèmes indirects ou semi-directs, mais il est toujours conseillé d'utiliser un filtre.	Faible coût initial pour les systèmes à faible débit, le coût augmente au fur et à mesure que le débit augmente
Action indirecte	Applications à haute pression.	Différence de pression minimale de 0,5 bar (7,3 psi)	Lenteur	Faible (0,1-0,2W)	Moyen	Élevé, typiquement un Kv > 2,6	Des débris peuvent obstruer le diaphragme. L'utilisation d'une crépine peut augmenter la contre-pression et réduire l'efficacité.	Economique pour les systèmes à grand débit
Action semi-directe	Convient aux basses et hautes pressions	Aucune différence de pression n'est nécessaire	Moyen	Faible	Haut	Élevé, typiquement un Kv > 2,6	Des débris peuvent obstruer le diaphragme. Le montage d'un filtre avant l'électrovanne peut éviter le colmatage.	Economique pour les systèmes à grand débit

Conclusion

Les électrovannes à commande directe conviennent aux applications où la vanne doit être réactive et offrir des temps d'ouverture et de fermeture rapides. Ils sont couramment utilisés lorsque l'espace disponible pour l'installation d'une vanne est limité.

FAQ

Quelle est la différence entre les électrovannes à action directe et les électrovannes pilotes ?

Les électrovannes à action directe fonctionnent sans avoir besoin d'une source de pression externe, tandis que les vannes pilotes utilisent la pression différentielle du fluide pour contrôler la vanne. Les vannes à action directe sont plus rapides et plus efficaces sur le plan énergétique, tandis que les vannes pilotes peuvent supporter des pressions et des débits plus élevés.

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