Électrovanne à Action Indirecte

Les électrovannes sont largement utilisées dans diverses industries pour contrôler le débit des liquides et des gaz. Une électrovanne à action indirecte utilise la pression différentielle du fluide pour contrôler la vanne. Cet article présente les caractéristiques, la construction, les avantages et les inconvénients des électrovannes à action indirecte, ainsi qu'une comparaison avec d'autres types de vannes :

• Électrovannes à action directe
• Électrovanne semi-directe

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

Table des matières

• Construction et travail
• Avantages
• Disadvantages
• Comparaison avec d'autres types d'électrovannes
• Conclusion
• FAQ

Construction et travail

Une électrovanne à action indirecte, également appelée électrovanne pilotée, utilise un solénoïde pour contrôler le débit de fluides dans un système. On parle d'action indirecte parce que le solénoïde n'ouvre ou ne ferme pas directement la vanne, mais contrôle la pression qui actionne la vanne. La figure 2 montre la construction d'une électrovanne à action indirecte.

Construction

• La valve se compose d'un corps de valve (Figure 2 étiquetée I), d'un joint (Figure 2 étiquetée F), d'une membrane (Figure 2 étiquetée G) et d'une bobine de solénoïde (Figure 2 étiquetée A).
• Le corps de la valve contient le diaphragme et le siège de la valve, qui contrôle le débit du fluide.
• La bobine du solénoïde est montée sur le corps de la vanne et alimentée pour activer la vanne.

Travailler

Les orifices d'entrée et de sortie sont séparés par une membrane en caoutchouc appelée diaphragme, qui présente une zone de chambre inférieure et une zone de chambre supérieure. La membrane est percée d'un petit trou afin que le fluide puisse s'écouler de l'entrée vers les deux chambres, ce qui permet d'égaliser la pression entre elles. La figure 2 à gauche montre qu'il y a plus de surface qui pousse sur la membrane de la chambre supérieure que sur la chambre inférieure, ce qui provoque une force vers le bas et ferme la membrane contre le siège de la valve. Dans le cas d'une électrovanne normalement fermée, le ressort contribue également à cette fermeture.

Lorsque le courant électrique traverse la bobine du solénoïde, il génère un champ magnétique qui magnétise le plongeur (figure 2 étiquetée E) et le fait se déplacer vers le haut. Ce mouvement vers le haut entraîne l'ouverture d'un petit orifice pilote (mis en évidence dans la figure 2 à droite). Cela entraîne une diminution de la pression dans la chambre supérieure, ce qui se traduit par une pression ascendante sur le diaphragme. Cela ouvre la valve et relie la chambre supérieure à l'orifice de sortie (figure 2 droite).

Lorsque le courant électrique s'arrête, l'orifice pilote se ferme et la pression dans la chambre supérieure augmente, ce qui entraîne la fermeture de la soupape. Une vanne normalement ouverte contient les mêmes composants mais fonctionne de manière opposée. Lisez notre article sur les pièces d' une électrovanne pour plus de détails sur chaque pièce d'une électrovanne.

Avantages

• Applications à haute pression et à grand débit : Les électrovannes à action indirecte sont bien adaptées aux applications impliquant des pressions élevées et des débits importants. Les électrovannes à action directe peuvent ne pas générer une force suffisante pour surmonter des pressions de fluide élevées sans une bobine de solénoïde de grande taille.
  • Le solénoïde d'une électrovanne à action indirecte contrôle le débit à travers le petit canal pilote, c'est pourquoi les petits solénoïdes conviennent aux électrovannes indirectes. Les électrovannes indirectes conviennent donc aux applications avec de grands diamètres de tuyaux, des différentiels de pression suffisants et des débits élevés.
• Coût : Pour les systèmes à haut débit ou à haute pression, les électrovannes à action indirecte sont plus économiques. Toutefois, ces vannes sont moins économiques que les vannes à action directe pour les systèmes à faible débit et à faible pression.
• Faible consommation d'énergie : Une électrovanne pilotée consomme moins d'énergie car elle ne doit contrôler le débit du fluide qu'à travers un petit canal pilote.
  • Le solénoïde peut être relativement petit, ce qui signifie qu'il consomme relativement peu d'énergie car il ne doit générer qu'une force suffisante pour surmonter la différence de pression du canal pilote. La puissance nécessaire est généralement comprise entre 0,1 et 0,2 watts. Les électrovannes à action indirecte peuvent être fréquemment mises sous tension ou fonctionner pendant de longues périodes sans surchauffe.

Disadvantages

• Temps de réponse lent : Les vannes à action indirecte dépendent de la pression du fluide dans le système pour actionner la vanne, ce qui peut prendre plus de temps pour s'accumuler et actionner la vanne.
• Fuites : Les électrovannes à action indirecte peuvent être plus sujettes aux fuites et aux dysfonctionnements en raison de la multiplicité des composants et des surfaces d'étanchéité.
• Pureté des médias : Une électrovanne pilotée a généralement une conception plus complexe et comprend une vanne pilote supplémentaire qui contrôle le débit de la vanne principale. Cette vanne pilote peut avoir des orifices ou des passages plus petits, plus susceptibles d'être obstrués ou contaminés par des particules ou des débris présents dans le fluide. Il est donc important de veiller à ce que le fluide utilisé dans une électrovanne pilotée soit aussi pur que possible afin d'éviter tout colmatage ou dysfonctionnement.
• Contrôle de flux unidirectionnel : Les électrovannes à action indirecte contrôlent le débit du fluide dans un seul sens en raison de la conception particulière de la membrane et de l'orifice pilote.

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.

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 a (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	Élevée, typiquement a (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	Pas de différence de pression nécessaire	Moyen	Faible	Haut	Élevée, typiquement a (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

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

Conclusion

Les électrovannes à action indirecte sont une option appropriée pour les applications qui requièrent des débits et des pressions élevés. Toutefois, ces vannes peuvent prendre un certain temps pour être actionnées ; elles sont donc souvent utilisées dans des systèmes où un temps de réponse plus lent est acceptable, comme dans les systèmes d'eau ou d'autres applications de manipulation de fluides où un délai de réponse n'aura pas d'impact négatif sur les performances du système.

Lisez nos articles sur les électrovannes d'humidification, de vide et d'eau pour plus de détails sur les applications spécifiques des électrovannes.

FAQ

Quelles sont les applications courantes des électrovannes à commande indirecte ?

Les électrovannes à commande indirecte sont couramment utilisées pour contrôler les fluides dans les systèmes de traitement et de distribution de l'eau, l'agriculture et l'automatisation industrielle.