Actionneurs Électriques pour Vannes à Boule Modulantes

Figure 1 : Vanne à boule modulante 2 voies avec actionneur J4C (gauche) et vanne à boule Belimo avec actionneur (droite)
Un actionneur électrique dans un système de vanne à boule modulante ajuste précisément la position de la vanne en fonction des signaux de commande, ce qui les rend essentiels pour les applications nécessitant une modulation précise. Il existe des actionneurs électriques pour vannes à boule modulantes 2 voies et 3 voies. Cet article explore les spécifications techniques, les mécanismes opérationnels et les capacités d'intégration de ces actionneurs.
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Actionneurs Belimo pour vanne à bille modulante
L'actionneur de vanne à bille électrique Belimo (Figure 1 à droite) peut être monté manuellement sur la vanne sans outils, nécessitant uniquement des mouvements verticaux pour assurer un alignement correct des broches avec les trous de bride. L'orientation de fixation est réglable par incréments de 180° par rapport à la vanne. De plus, l'angle de rotation de l'actionneur peut être finement ajusté par incréments de 2,5° à l'aide d'un clip, permettant un réglage précis du débit maximal de la vanne. Il dispose d'une protection contre les surcharges, éliminant le besoin d'interrupteurs de fin de course en s'arrêtant automatiquement lorsque la butée est atteinte. L'actionneur peut être facilement retiré en le décliquetant et peut être utilisé pour faire tourner manuellement la tige de la vanne. Il comprend une interface intégrée pour BACnet MSTP et Modbus RTU, lui permettant de recevoir des signaux de contrôle numériques du système de contrôle et de fournir des mises à jour d'état en temps réel. BACnet MSTP facilite le contrôle CVC et d'éclairage, Modbus RTU est connu pour sa fiabilité dans l'automatisation industrielle, et MP-Bus simplifie l'intégration des composants CVC.
Actionneurs J4C
Les actionneurs J4C (Figure 1 à gauche) présentent une construction robuste avec des options pour le cas de défaillance (Retour de Sécurité par Batterie, permettant à l'actionneur de s'ouvrir ou de se fermer en cas de perte de courant) et un contrôle modulant (Système de Positionnement Numérique) avec des signaux analogiques comme 4-20 mA ou 0-10V. Ces signaux analogiques permettent des ajustements précis de dispositifs tels que les variateurs de vitesse, les registres et les vannes, assurant des conditions environnementales optimales et une efficacité énergétique. Ils fournissent un couple élevé, un fonctionnement rapide et conviennent à divers milieux agressifs et corrosifs. Avec une plage de couple de fonctionnement de 20-300 Nm, ces actionneurs conviennent à diverses tailles de vannes. Pour l'entretien, les vannes à bille et les actionneurs sont vendus séparément si l'un ou l'autre doit être remplacé.
Lisez notre article sur l'aperçu des vannes modulantes pour plus d'informations sur le modèle et les applications des vannes modulantes.
Comment sélectionner une vanne à boule modulante avec actionneur
- Configuration : Les vannes à bille 2 voies conviennent pour un contrôle simple marche/arrêt. Une configuration 3 voies est utilisée dans les systèmes où le flux doit être redirigé entre différents chemins. Elle est idéale pour les applications nécessitant de mélanger différents fluides ou de distribuer le flux vers plusieurs sorties.
- Exigences de débit : Déterminez le débit et sélectionnez une vanne avec une valeur Kv appropriée. Si le débit est inférieur à celui requis, le système peut ne pas fonctionner efficacement, entraînant un transfert de fluide inadéquat. À l'inverse, si le débit est trop élevé, cela peut provoquer des pertes de pression excessives. Lisez notre calculateur Kv pour plus de détails sur le dimensionnement des vannes à bille en fonction du débit.
- Taille et type de raccordement : Déterminez la taille appropriée en fonction des exigences du système de tuyauterie. Assurez-vous de la compatibilité avec les diamètres de tuyaux existants pour éviter les restrictions de débit ou les fuites. Les extrémités de la vanne sont généralement à bride ou filetées (BSP).
- Tension : Sélectionnez la tension nominale correspondant à l'alimentation électrique disponible sur le site d'installation. Les options standard comprennent 24V CA/CC, 120 V CA et 230V CA.
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Matériaux du corps : Assurez-vous que les matériaux de la vanne sont compatibles avec le fluide contrôlé. Cela empêche la corrosion et prolonge la durée de vie de la vanne. Les matériaux de corps typiques sont :
- Laiton : Le laiton est couramment utilisé dans les applications à température modérée à usage général en raison de sa résistance à la corrosion. Le laiton est plus économique que l'acier inoxydable. Cependant, il n'est pas recommandé pour les chlorures ou les environnements acides ou alcalins.
- Acier inoxydable : Offre une résistance supérieure à la corrosion, en particulier dans les environnements difficiles, y compris ceux exposés aux produits chimiques, à l'eau salée et aux fortes concentrations de chlorures. L'acier inoxydable est plus durable et convient aux applications à haute pression et haute température, mais il est plus coûteux.
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Matériaux d'étanchéité : Les matériaux d'étanchéité typiques sont :
- EPDM (Éthylène Propylène Diène Monomère) : Excellente résistance à l'eau, à la vapeur et à divers produits chimiques, souvent utilisé pour l'étanchéité dans les systèmes CVC et de traitement de l'eau.
- PTFE (Polytétrafluoroéthylène) : Haute résistance chimique et durabilité, convient à une large gamme d'applications industrielles impliquant des produits chimiques agressifs. Lisez notre guide de résistance chimique pour plus de détails sur la compatibilité des différents matériaux avec divers fluides.
- Signal de commande : Un actionneur qui prend en charge le signal de commande souhaité (par exemple, 0-10 V, 4-20 mA, BACnet MSTP) est essentiel pour obtenir un contrôle précis et une intégration transparente avec les systèmes existants.
- Pression de fermeture : La pression de fermeture doit dépasser la pression d'installation prévue pour assurer une fermeture fiable de la vanne.
- Temps de fonctionnement : Sélectionnez le temps de fonctionnement en fonction des besoins de l'application. Par exemple, une vanne avec un temps de réponse de 9 secondes convient aux applications nécessitant une réponse rapide, tandis qu'une vanne avec 150 secondes est idéale pour les systèmes où un mouvement progressif de la vanne est nécessaire pour éviter les coups de bélier ou les pics de pression.
- Température maximale : Assurez-vous que le matériau de la vanne peut résister à la température de fonctionnement maximale. La limite de température maximale dépend du matériau du corps ; des options sont disponibles jusqu'à 180 °C (356 °F).
- Couple maximal de l'actionneur : Sélectionnez un actionneur avec un couple suffisant pour faire fonctionner la vanne sous pression maximale. Un couple inadéquat peut entraîner un fonctionnement incomplet de la vanne ou des dommages à l'actionneur.
- Autres caractéristiques des vannes à bille : Considérez des fonctionnalités supplémentaires comme la commande manuelle auxiliaire, le type modulant et le retour de position continu en fonction des exigences de l'application :