Electrovanne à impulsions à jet - Comment elles fonctionnent

Les électrovannes à impulsions sont des vannes électromagnétiques qui s'ouvrent et se ferment rapidement pour libérer de courtes rafales d'air dans un système de nettoyage de filtres. Typiquement, ces vannes se composent d'un corps, d'un diaphragme et d'une bobine de solénoïde, fonctionnant ensemble pour contrôler le débit et la pression de l'air. Principalement utilisées dans les systèmes de dépoussiéreurs pour déloger les particules accumulées des surfaces des filtres, les électrovannes à impulsions améliorent l'efficacité de la filtration et prolongent la durée de vie d'un filtre. Les électrovannes à impulsions sont généralement installées après le filtre. Dans cette position, ces vannes poussent l'air en sens inverse à travers le système pour nettoyer le filtre.

Conception de l'électrovanne à impulsions

Cette section détaille les composants clés des électrovannes à impulsions. Chaque pièce joue un rôle crucial dans le fonctionnement efficace de la vanne, garantissant un nettoyage de filtre efficace grâce à une gestion précise des impulsions d'air.

• Corps : La structure principale qui abrite les composants internes de l'électrovanne à impulsions d'air, généralement fabriquée à partir de matériaux durables tels que l'aluminium ou l'acier inoxydable.
• Diaphragme : Le diaphragme d'une électrovanne à impulsions est une membrane flexible qui sépare l'alimentation en air de la sortie, se déplaçant vers le haut et vers le bas pour ouvrir ou fermer la vanne.
• Bobine de solénoïde : Une bobine électromagnétique qui, lorsqu'elle est alimentée, déplace le diaphragme pour ouvrir ou fermer la vanne.
• Électrovanne pilote : Une petite vanne qui contrôle le flux d'air vers le diaphragme, aidant au mécanisme d'ouverture et de fermeture.
• Ressort : Un composant qui ramène le diaphragme à sa position d'origine lorsque la bobine de solénoïde est hors tension.
• Orifice : L'ouverture par laquelle l'impulsion d'air est libérée, sa taille affecte le débit et la pression de l'impulsion d'air.
• Orifices : Connexions d'entrée et de sortie pour l'alimentation en air et l'air pulsé vers les filtres, respectivement.

Principe de fonctionnement de l'électrovanne à impulsions

Les électrovannes à impulsions à jet sont des vannes électromagnétiques à action indirecte qui fonctionnent à travers une série d'étapes garantissant le nettoyage efficace des filtres dans les systèmes de dépoussiéreurs. Voici une explication étape par étape de leur fonctionnement :

1. Alimentation de la bobine de solénoïde : Le processus commence lorsque la bobine de la vanne à impulsions à jet est alimentée. Cette action provoque l'évacuation rapide de l'air piégé au-dessus du diaphragme à l'intérieur de la vanne.
2. Ouverture du diaphragme : Lorsque l'air piégé est libéré, une différence de pression significative est créée de part et d'autre du diaphragme. Cette différence de pression force le diaphragme à se déplacer brusquement, ouvrant la vanne et permettant à l'air de passer pour le nettoyage.
3. Déconnexion de la bobine de solénoïde : Après une courte période, la solénoïde est déconnectée. Ce changement permet à l'air de retourner dans la chambre au-dessus du diaphragme par un petit trou, visant à équilibrer la pression des deux côtés du diaphragme.
4. Fermeture de la vanne : Avec la pression équilibrée, le diaphragme revient à sa position d'origine, fermant instantanément la vanne. Cette fermeture rapide empêche la perte d'air comprimé et garantit que l'impulsion de nettoyage est courte et puissante.
5. Activation rapide : La clé d'un nettoyage de filtre efficace et d'une utilisation économique de l'air comprimé réside dans l'ouverture et la fermeture rapides de la vanne. Cela est réalisé en concevant les pièces mobiles de la vanne, telles que le diaphragme, pour qu'elles soient légères, minimisant l'inertie et permettant une action rapide.
6. Atteinte du débit maximal : La vanne est conçue pour atteindre son débit maximal lorsque la vitesse de l'air à travers elle devient sonique (344 m/s). Cette considération de conception garantit que la vanne fonctionne à une efficacité optimale, offrant les meilleures performances de nettoyage possibles.
7. Valeurs de Kv élevées : La conception de la vanne permet des valeurs de Kv substantielles, indiquant sa capacité à gérer un débit d'air élevé. Des valeurs de Kv élevées sont cruciales pour un nettoyage de filtre efficace et pour la conservation de l'air comprimé, rendant la vanne plus efficace et économique en fonctionnement.

Applications des électrovannes à impulsions

Les dépoussiéreurs jouent un rôle crucial dans le maintien d'un air propre et d'une efficacité opérationnelle dans divers environnements industriels. Ils utilisent des technologies avancées, telles que les électrovannes à impulsions à jet, pour garantir un retrait efficace de la poussière et un fonctionnement continu du système. Cette section fournit un aperçu des dépoussiéreurs et propose diverses applications industrielles à titre d'exemples.

Aperçu des dépoussiéreurs

Les dépoussiéreurs sont des systèmes conçus pour éliminer ou récupérer les polluants solides des gaz d'échappement. Ils comprennent généralement un ventilateur, un filtre à poussière, un système de nettoyage de filtre et un système de retrait de poussière. Un type efficace est le collecteur de tissu, ou la maison de sacs, où la poussière s'accumule sur des sacs en tissu. Ces sacs sont nettoyés à l'aide d'une méthode à impulsions d'air, où une rafale d'air à haute pression pénètre dans le sac, délogeant la poussière. Cette méthode permet un fonctionnement continu sans interrompre le flux de gaz dans la maison de sacs. Les électrovannes à impulsions à jet contrôlent le processus de nettoyage, garantissant un retrait efficace de la poussière et le maintien du flux d'air. Consultez les Figures 2 et 3 pour en savoir plus sur les composants et le fonctionnement d'une maison de sacs.

Autres applications

• Systèmes de transport pneumatique : Les valves à impulsions pneumatiques régulent les chocs d'air qui déplacent efficacement les matériaux à travers les pipelines.
• Systèmes de filtration d'air : Ils nettoient les filtres en délogeant la poussière et les débris accumulés, assurant une qualité d'air optimale.
• Processus de revêtement en poudre : Les valves à impulsions contrôlent la libération de poudre par intermittence pour une application uniforme sur les surfaces.
• Transformation des céréales et de l'alimentation animale : Elles aident à nettoyer les filtres du système, prévenant les obstructions et maintenant le flux d'air.
• Production de ciment : Les valves à impulsions éliminent la poussière des filtres pour éviter l'accumulation et garantir le fonctionnement continu des machines.
• Opérations de fonderie : Elles éliminent les particules des systèmes de filtration d'air pour maintenir un environnement de travail propre.
• Fabrication pharmaceutique : Les valves à impulsions assurent une filtration d'air propre, essentielle pour maintenir des conditions stériles.
• Transformation chimique : Elles empêchent l'accumulation de poussière potentiellement dangereuse dans les filtres à air, garantissant la sécurité.
• Installations de menuiserie : Les valves à impulsions maintiennent les systèmes de filtration d'air exempts de poussière de bois, protégeant les machines et les travailleurs.
• Travail des métaux et usinage : Elles aident à éliminer les particules métalliques des filtres à air, prévenant les dommages aux équipements et les risques pour la santé.

Critères de sélection

Les critères de sélection des valves à jet d'impulsion incluent :

• Volume du réservoir : Le volume d'air dans le réservoir d'alimentation détermine la taille de valve requise. Un réservoir plus grand peut nécessiter une valve capable de gérer des volumes d'air plus élevés pour garantir un nettoyage efficace.
• Pression du réservoir : Il s'agit de la pression d'entrée de la valve, influencée par la pression d'air dans le réservoir. C'est crucial pour adapter les capacités de la valve aux besoins du système.
• Pression maximale admissible : La pression maximale que la valve peut supporter en toute sécurité. Cela garantit l'intégrité et la sécurité de la valve pendant le fonctionnement.
• Longueur d'impulsion électrique : La durée pendant laquelle la valve reste sous tension. Des impulsions plus courtes peuvent réduire la consommation d'énergie, tandis que des impulsions plus longues peuvent être nécessaires pour un nettoyage en profondeur.
• Longueur totale de l'impulsion : L'intervalle entre l'ouverture et la fermeture de la valve. Cela affecte l'efficacité du processus de nettoyage, la longueur optimale variant en fonction des exigences du système.
• Pression maximale : La pression la plus élevée atteinte pendant l'impulsion, qui génère l'onde de choc de nettoyage. Cette pression déloge les particules des surfaces des filtres.
• Chute de pression du réservoir : La chute de pression autorisée pour maintenir un écoulement sonique, idéalement ne dépassant pas 50 % de la pression absolue du réservoir. Cela garantit un flux d'air efficace à travers le système.
• Ratio de performance : Le pourcentage de ratio entre la pression du réservoir et la pression maximale, influencé par Kv de la valve (coefficient de débit) et le temps d'ouverture. Un ratio plus élevé indique une performance de valve plus efficace.
• Volume par impulsion : Le volume d'air passant à travers la valve par impulsion, affectant l'efficacité du nettoyage des filtres. Un volume adéquat garantit un retrait efficace des particules.
• Matériau de construction : Le choix des matériaux du corps et des joints, essentiel pour la compatibilité avec le milieu. Les matériaux courants incluent l'aluminium, l'acier inoxydable et le nitrile pour les joints, sélectionnés en fonction des caractéristiques du milieu pour assurer durabilité et fiabilité.

Valves électromagnétiques à impulsions Festo VZWE

Festo propose deux types principaux de valves à impulsions : les valves à impulsions d'angle et les valves à impulsions à bride. Chaque type répond à des besoins opérationnels spécifiques et est doté de ses propres caractéristiques principales.

• Valves à impulsions d'angle (Figure 4)
  • montage direct sur les systèmes de collecte de poussière
  • chemins d'écoulement optimisés pour un retrait efficace de la poussière
  • diaphragmes durables assurant une longue durée de vie
  • faciles à installer et entretenir
  • adaptées à une large gamme d'applications de pression
• Valves à impulsions à bride FESTO VZWE (Figure 5)
  • conçues pour les systèmes à grand débit d'air
  • connexion à bride pour une installation sécurisée
  • construction robuste pour des applications intensives
  • durée de vie prolongée avec un entretien minimal
  • compatibles avec diverses normes de bride pour une installation polyvalente

FAQ

Qu'est-ce qu'une valve à impulsions ?

Une valve à impulsions est une valve électromagnétique qui libère de courtes rafales d'air pour nettoyer les filtres des systèmes de collecte de poussière.

Quel est le but d'une valve à impulsions d'air ?

Une valve à impulsions d'air déloge les particules accumulées des surfaces des filtres, améliorant l'efficacité de la filtration et prolongeant la durée de vie des filtres.