Électrovanne à Action Semi-directe

Les électrovannes sont largement utilisées dans diverses industries pour contrôler le débit des liquides et des gaz. Une électrovanne à action semi-directe combine les caractéristiques des électrovannes à action directe et indirecte ; ces électrovannes peuvent fonctionner à partir de zéro bar et gérer des débits importants. Cet article présente les caractéristiques, la construction, les avantages et les inconvénients des électrovannes à action semi-directe, ainsi qu'une comparaison avec les autres types d'électrovannes :

• électrovannes à action directe
• électrovanne à action indirecte

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

Table des matières

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

Construction et travail

Une électrovanne à action semi-directe, également connue sous le nom d'électrovanne à levage assisté, combine les caractéristiques des électrovannes à action directe et indirecte. La soupape utilise la pression différentielle pour s'ouvrir et se fermer, mais contrairement aux soupapes à action indirecte, elle peut s'ouvrir à partir d'une pression différentielle de zéro bar.

Construction

Une électrovanne à action semi-directe se compose de deux chambres séparées par une membrane souple (figure 2 étiquetée H). Un petit trou dans la membrane relie les deux chambres, ce qui permet d'obtenir une pression égale dans les deux chambres. La surface de la membrane dans la chambre supérieure est plus grande que la surface dans la chambre inférieure. La membrane est ainsi poussée vers le bas contre le siège de la valve, ce qui crée une étanchéité fiable.

Travailler

• Lorsque la bobine (Figure 2 étiquetée A) est alimentée, un champ magnétique est créé qui attire le plongeur ferromagnétique (Figure 2 étiquetée E) vers le centre de la bobine.
• Le plongeur est relié à la membrane par un ressort (figure 2 étiquetée D) et cet ensemble se soulève, ce qui ouvre la valve.
• En outre, un petit orifice pilote est ouvert et crée une connexion entre la chambre supérieure et la sortie, ce qui abaisse la pression dans la chambre supérieure.
• Le différentiel de pression qui en résulte de part et d'autre de la membrane aide cette dernière à se soulever.
• Lorsque le solénoïde est désactivé, le plongeur descend, abaissant la membrane et fermant l'orifice pilote. La pression dans la chambre supérieure augmente et la vanne se ferme. Sans le ressort, le plongeur resterait en position d'excitation et la soupape ne pourrait pas fonctionner correctement.

Avantages

• Large gamme de pressions : Les électrovannes à action semi-directe conviennent à une large gamme d'applications sous pression, des systèmes à basse pression (zéro ou vide) aux systèmes à haute pression. En effet, ces vannes utilisent la pression différentielle pour fonctionner plutôt que de s'appuyer uniquement sur la force générée par la bobine du solénoïde.
• Faible consommation d'énergie : La tige de la valve est poussée vers l'extérieur par le piston, mais elle est ensuite maintenue en place par le siège de la valve. Cette conception nécessite moins d'énergie pour ouvrir et fermer la vanne, car la force magnétique n'est nécessaire que pour surmonter la force du ressort pour ouvrir la vanne.
• Des bobines puissantes
  • Dans une électrovanne semi-directe, la bobine puissante génère un champ magnétique puissant qui surmonte la force du ressort et ouvre la vanne. Cette conception permet de faire fonctionner la vanne avec des impulsions électriques plus courtes, ce qui minimise l'échauffement de la bobine et prolonge la durée de vie de la vanne. En outre, la bobine plus résistante d'une électrovanne semi-directe la rend plus résistante aux fluctuations de tension, ce qui garantit des performances constantes même dans des conditions de fonctionnement variables ou lorsque la stabilité de la tension est un problème.
  • Les vannes à action indirecte s'appuient sur la pression du fluide pour actionner la vanne, la bobine n'ouvrant qu'une petite vanne pilote qui permet au fluide de s'écouler à travers la vanne. Cette conception nécessite moins d'énergie pour fonctionner mais peut entraîner une durée de vie plus courte en raison de la puissance plus faible de la bobine et de l'usure causée par le débit du fluide.

Disadvantage

• Risque de colmatage : Les électrovannes à action semi-directe ont une petite ouverture dans la membrane, qui peut obstruer la vanne si le fluide de travail contient des débris. Utiliser un fluide propre ou un tamis en Y pour éviter le colmatage. En revanche, les électrovannes à action directe sont moins sujettes au colmatage en raison de la taille plus importante de leur orifice et de leur construction plus simple avec moins de pièces mobiles. Cependant, des particules plus grosses ou des impuretés dans le fluide peuvent encore endommager le siège de la soupape ou d'autres composants.

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 pour les basses et hautes pressions	Aucune différence de pression n'est 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 semi-directes sont conçues pour gérer des débits et des pressions différentielles plus élevés que les électrovannes à action directe. En outre, elles ont généralement des temps de réponse plus rapides que les électrovannes à action indirecte. Par conséquent, ils constituent un excellent choix pour les applications où un temps de réponse rapide est nécessaire, ou lorsque la vanne doit fonctionner à partir de zéro bar.

FAQ

Quelle est la différence entre une électrovanne semi-directe et une électrovanne à action directe ?

Les électrovannes à action directe soulèvent la tige de la vanne directement en utilisant la force magnétique, tandis que les électrovannes semi-directes utilisent une vanne pilote pour contrôler le flux de fluide vers la vanne principale.