Électrovannes à jet pulsé - Leur fonctionnement

Les vannes à jet pulsé sont utilisées dans les systèmes de filtration des dépoussiéreurs, des turbines à gaz et des équipements de désulfuration.  Ils sont couramment utilisés pour nettoyer les filtres tels que les filtres à cartouche, les filtres à enveloppe, les filtres en céramique et les filtres en fibres métalliques frittées. Nous examinons ici le fonctionnement de ces vannes dans une application typique des systèmes de dépoussiérage.

Aperçu des dépoussiéreurs

Les dépoussiéreurs sont des systèmes utilisés pour éliminer les polluants solides granuleux ou pour récupérer les solides ou les poudres de valeur des gaz d'échappement avant leur évacuation dans l'atmosphère. Un dépoussiéreur se compose généralement d'une soufflerie, d'un filtre à poussière, d'un système de nettoyage du filtre et d'un système de dépoussiérage. L'un des dépoussiéreurs les plus efficaces et les plus rentables est le dépoussiéreur à manches, communément appelé "baghouse".

Dans un filtre à manches, le gaz chargé de particules passe à travers des sacs en tissu, déposant la poussière sur la surface extérieure du sac (figure 2). Pour maintenir la résistance à la pression du dépoussiéreur dans une plage prédéfinie et garantir ainsi l'efficacité du dépoussiérage, les sacs sont nettoyés en permanence. La méthode de nettoyage de filtre la plus couramment utilisée est appelée jet d'impulsion ou jet de pression.

Dans cette méthode, la poussière est éliminée par un jet d'air à haute pression qui pénètre dans la partie supérieure du filtre à manche tubulaire (1), voir les figures 2 et 3. Une valve à jet pulsé (2) alimente en air pulsé un tuyau de soufflage (3) qui alimente ensuite des buses situées au-dessus de chaque sac (1). Cela crée une onde de choc qui traverse le sac et provoque son expansion, ce qui brise le gâteau de poussière accumulé autour du sac. Bien que cette impulsion d'air comprimé arrête temporairement le flux d'air à travers la poche du tube filtrant, grâce à sa libération rapide, le flux de gaz chargé de particules dans le filtre à manches n'est pas perturbé. Les dépoussiéreurs à jet pulsé peuvent donc fonctionner en continu.

L'onde de choc descend et remonte le long du sac filtrant tubulaire en une demi-seconde environ. L'air pulsé doit donc être suffisamment puissant pour parcourir la longueur totale du sac et fracturer le gâteau de poussière. L'ouverture et la fermeture rapides de la vanne du dépoussiéreur (2) sont assurées par l'utilisation d'une électrovanne à jet d'air pulsé (2). L'utilisation d'une électrovanne à jet pulsé permet de contrôler la chute de pression à travers le filtre ainsi que la séquence d'impulsions.

Principe de fonctionnement

Les vannes à jet pulsé sont des électrovannes à commande indirecte spécialement conçues pour les systèmes de dépoussiérage. Lorsque le solénoïde est alimenté, l'air emprisonné au-dessus d'un diaphragme est rapidement évacué, ce qui provoque une différence de pression élevée à travers le diaphragme. Le diaphragme s'ouvre alors brusquement. Lorsque le solénoïde est désactivé, l'air s'échappe par un trou dans la chambre située au-dessus du diaphragme, ce qui équilibre la pression et ferme instantanément la vanne.

La rapidité d'ouverture et de fermeture de la vanne est très importante pour un nettoyage efficace des filtres et une consommation économique d'air comprimé. Cela est possible en maintenant le poids des pièces mobiles à un niveau faible et donc en leur conférant une faible inertie. Ces vannes ont des valeurs de kV très élevées. Le débit maximal est atteint lorsque la vitesse de l'air devient sonique (344 m/s).

Critères de sélection

Les principaux paramètres qui influencent la sélection des vannes à jet pulsé sont les suivants :

• Volume du réservoir : Le volume d'air stocké dans le réservoir d'alimentation, qui dépend à son tour de la taille de la vanne.
• Pression du réservoir : La pression de l'air dans le réservoir, qui est également la pression d'entrée de la soupape.
• Pression maximale admissible : Pression maximale de la ligne ou du système pour un fonctionnement sûr.
• Longueur de l'impulsion électrique : Durée pendant laquelle la vanne est sous tension.
• Longueur totale de l'impulsion : Le temps qui s'écoule entre l'ouverture et la fermeture de la vanne.
• Pression maximale : La pression maximale atteinte à l'extrémité du tuyau de soufflage qui crée l'onde de choc.
• Réservoir à perte de charge : La différence entre la pression du réservoir avant et après l'onde de choc. Pour maintenir un débit sonique dans les tuyaux de soufflage, il est nécessaire de limiter la chute de pression à un maximum de 50 % de la pression absolue du réservoir. Dans une installation, c'est le moyen le plus simple de réduire le temps d'impulsion électrique si la chute de pression est trop importante.
• Ratio de performance : Le rapport entre la pression du réservoir et la pression de pointe en pourcentage. La valeur de ce paramètre dépend du kV de la vanne et du temps d'ouverture.
• Volume par impulsion : Volume d'air à la pression atmosphérique passant à travers la soupape par impulsion. Plus ce paramètre est élevé, mieux les manches filtrantes sont nettoyées, et plus de manches peuvent être nettoyées par valve.

Ces types d'électrovannes sont proposés avec différents choix de matériaux de construction, à savoir le corps et le matériau d'étanchéité. Tous les matériaux de construction ont des propriétés spécifiques qui les rendent adaptés à différentes applications. Il est essentiel de choisir le corps et le matériau d'étanchéité appropriés pour votre média.