Vannes d'eau chaude et de vapeur

Les vannes conçues pour la vapeur et l'eau chaude sont utilisées dans plusieurs applications dans des industries telles que les turbines, le traitement chimique et l'alimentation. Cet article présente les principaux types de vannes à vapeur, les matériaux utilisés pour le boîtier et le joint, les applications et les critères de sélection lors de l'achat d'une vanne pour les applications à vapeur.

Table des matières

• Utilisation d'une vanne à vapeur
• Matériaux utilisés dans une vanne à vapeur
• Types de vannes utilisées pour la vapeur et l'eau chaude
• Critères de sélection
• Applications
• Nouvelles sur l'interdiction du Roundup
• FAQ

Utilisation d'une vanne à vapeur

La vapeur est l'état gazeux de l'eau. La vapeur est un excellent fluide de travail dans les systèmes thermodynamiques et peut transporter la chaleur dans les applications thermiques après avoir rempli sa fonction d'agent conducteur. Lisez notre article sur les tuyaux à vapeur pour en savoir plus sur la formation et les différents types de vapeur.

Les procédés industriels utilisent généralement de la vapeur à des températures et des pressions plus basses. Par conséquent, dans une centrale électrique, la conduite de vapeur nécessite une certaine forme de contrôle pour réduire la température et la pression du flux d'entrée pour l'application du processus. Les vannes à vapeur contrôlent le niveau de pression et le débit de la vapeur et de l'eau chauffée.

Les procédés industriels utilisent fréquemment de la vapeur à basse pression. La vapeur a une chaleur latente plus élevée à une pression plus basse, ce qui augmente l'efficacité énergétique. La température et la pression de la vapeur étant mutuellement liées, la température est également contrôlée en contrôlant la pression de la vapeur.

Matériaux utilisés dans une vanne à vapeur

Les matériaux utilisés dans le boîtier et le joint d'une vanne doivent être compatibles avec le fluide qui circule dans la vanne, faute de quoi le matériau de la vanne se dégrade au fil du temps. Des matériaux métalliques tels que la fonte, l'acier allié, le bronze, le cuivre, l'acier, l'acier inoxydable et le laiton sont utilisés pour le corps de la vanne de vapeur et les composants internes tels que la bille et le disque. Les matériaux à base de caoutchouc tels que l'EPDM, le NBR et le FKM et les matériaux à base de plastique tels que le PTFE et le PA sont utilisés pour le joint, la garniture et l'étanchéité de la vanne de vapeur.

Types de vannes utilisées pour la vapeur et l'eau chaude

La température et la pression de fonctionnement jouent un rôle important dans le choix des pièces de robinetterie en fonction de l'application. Les vannes à vapeur sont actionnées manuellement ou automatiquement et dépendent de l'un des mécanismes suivants :

1. Les appareils manuels sont actionnés par une manivelle ou une roue.
2. Les dispositifs électriques fonctionnent grâce à des actionneurs électriques tels que les solénoïdes.
3. Une vanne pneumatique est actionnée par un cylindre pneumatique qui ouvre et ferme la vanne.

Les différents types de vannes peuvent avoir un mouvement de broche linéaire ou rotatif. Les vannes de type rotatif sont également appelées vannes quart de tour, et ces vannes nécessitent un mouvement de rotation pour s'ouvrir et se fermer. Les vannes de type linéaire sont dotées d'une tige coulissante qui pousse un élément en position ouverte ou fermée. En outre, une vanne de vapeur peut être à deux ou à trois orifices. Les vannes à deux orifices limitent le débit de vapeur qui les traverse, tandis que les vannes à trois orifices peuvent ajouter ou rediriger la vapeur qui les traverse.

Robinets à bille à vapeur

Un robinet à boisseau sphérique est un robinet actionné par un quart de tour, conçu pour être ouvert ou fermé à 100 % et utilisé pour isoler complètement la vapeur dans une conduite. Les robinets à tournant sphérique à vapeur sont généralement commandés par un actionneur électrique. Ces vannes peuvent être endommagées si elles sont partiellement ouvertes pour contrôler le débit ; c'est pourquoi elles sont mieux adaptées à la régulation ON/OFF et ne peuvent pas être utilisées pour créer une chute de pression dans la vapeur.

Les robinets à boisseau sphérique électriques sont lents. Cela peut être un inconvénient, mais la vitesse d'ouverture et de fermeture lente réduit le risque de coup de bélier. Un coup de bélier se produit lorsqu'un fluide ou un gaz s'arrête ou change rapidement de direction. Cela peut endommager la valve et d'autres composants du circuit.

Les robinets à tournant sphérique peuvent traiter des fluides secs poussiéreux et des boues, mais ne peuvent pas être utilisés avec des matériaux fibreux abrasifs qui risquent d'endommager la surface de ces robinets.

Vannes papillon à vapeur

Les vannes papillon sont des vannes quart de tour simples et polyvalentes qui assurent un fonctionnement rapide. La vanne offre une obstruction minimale à la vapeur lorsqu'elle traverse le disque de manière aérodynamique, ce qui se traduit par une perte de charge minimale dans toute la vanne.

Le principal avantage d'une vanne papillon est la facilité avec laquelle elle peut être actionnée. La vanne peut être actionnée sans nécessiter d'usure ou de couple important. Les vannes papillon sont également compactes, ressemblant à un disque métallique, et sont donc faciles à installer. Il n'y a pas de cavités pour le dépôt de particules solides à l'intérieur du corps de la valve, de sorte que ces valves peuvent être utilisées pour des fluides contenant des particules en suspension et des boues. Lisez notre article sur la comparaison entre les vannes papillon et les vannes à boisseau sphérique pour plus de détails sur les avantages et les inconvénients de chaque vanne.

Robinets-vannes à vapeur

Un robinet-vanne est un type de vanne coulissante où une porte métallique coulisse pour fermer la vanne. Les robinets-vannes (également appelés robinets à guillotine) sont idéalement utilisés comme vannes ON-OFF et sont généralement utilisés dans les canalisations pour isoler la vapeur. La valve peut être rapidement sujette à l'usure en raison des vibrations causées dans des conditions d'ouverture partielle. Les robinets-vannes peuvent fonctionner confortablement avec une étanchéité métal-métal et sont généralement utilisés dans les conduites d'alimentation en vapeur à haute pression avec des températures surchauffées, comme les conduites de l'industrie pétrochimique. Ces vannes sont à passage intégral (elles permettent un écoulement sans restriction lorsque la vanne est ouverte) et offrent peu de résistance à l'écoulement de la vapeur. Ces valves sont bon marché et faciles à réparer, mais elles sont de grande taille.

Robinets à soupape à vapeur

Un robinet à soupape est un robinet à mouvement linéaire utilisé dans les applications tout ou rien et d'étranglement. Un robinet à soupape peut être étranglé efficacement et utilisé pour ajuster le débit de vapeur. Un robinet à soupape comprend une vanne vissée à l'intérieur d'une enceinte sphérique. Ces robinets sont couramment utilisés dans les applications où la résistance à l'écoulement de la vapeur n'est pas une priorité. Ces vannes sont plus petites que les vannes à guillotine et peuvent être étranglées plus efficacement que ces dernières. Le manque de propreté est l'inconvénient le plus important d'un robinet à soupape.

Électrovannes à vapeur

Une électrovanne est commandée électriquement et peut être conçue pour être de type linéaire ou rotatif. La valve comporte un solénoïde, une bobine électrique avec en son centre un noyau ferromagnétique mobile (plongeur). En position de repos, le piston ferme un petit orifice. Un courant électrique traversant la bobine crée un champ magnétique. Le champ magnétique exerce une force ascendante sur le plongeur, ce qui ouvre l'orifice. C'est le principe de base utilisé pour ouvrir et fermer les électrovannes. Les électrovannes sont rapides. En général, ils sont fermés, ce qui signifie qu'ils s'ouvrent lorsqu'ils sont sous tension. Ces vannes doivent être alimentées pour rester en position actionnée, et elles sont coûteuses.

Clapets anti-retour pour la vapeur

Un clapet anti-retour permet l'écoulement d'un fluide dans une seule direction. Ils possèdent deux ports, l'un pour l'entrée des médias et l'autre pour la sortie des médias. Ces vannes sont également appelées clapets anti-retour ou clapets unidirectionnels et sont généralement utilisées pour empêcher le retour d'eau dans un système. Lisez notre article sur les clapets anti-retour pour en savoir plus sur la construction, les types, le fonctionnement et les applications des clapets anti-retour.

Soupapes de sûreté pour la vapeur

Une soupape de sûreté est utilisée pour contrôler la pression à l'intérieur d'un système donné afin d'éviter que la pression ne s'accumule et n'endommage l'équipement environnant. Si la pression du système dépasse le point de consigne de la soupape, celle-ci s'ouvre et évacue l'excès de pression dans l'atmosphère ou le canalise vers un autre endroit. Ces vannes sont utilisées dans des applications où le niveau de pression est critique, comme dans l'industrie pétrochimique, le pétrole et le gaz, et la production d'électricité à partir de vapeur.

Critères de sélection

1. Lors de la sélection d'une vanne, il est essentiel de rassembler tous les paramètres pertinents du système considéré. Les étapes critiques à prendre en compte sont les suivantes :
2. Considérons la fonction de circuit de la vanne. Vérifier si la vanne fonctionne en mode tout ou rien ou en mode modulant. Pour plus d'informations, consultez notre article sur les valves à commande proportionnelle.
3. Noter le temps de réponse de la vanne et la fréquence de fonctionnement. Vérifier si la vanne doit rester ouverte ou fermée pendant de longues périodes. Il faut également tenir compte du temps nécessaire à l'ouverture ou à la fermeture de la vanne.
4. Le débit souhaité (valeur Kv). Utilisez notre calculateur Kv pour déterminer la taille d'une vanne.
5. Déterminer la pression maximale et la pression différentielle. Il est à noter que les électrovannes à commande indirecte nécessitent une pression différentielle permanente pour fonctionner correctement.
6. Déterminer la température du fluide et de l'environnement. Le boîtier est en laiton ou en acier inoxydable. Le joint peut être en EPDM ou en PTFE. Les fabricants choisissent souvent des boîtiers en acier inoxydable et des joints en PTFE pour une plus grande durabilité, la prévention de la rouille et une meilleure longévité.
7. La plupart des valves sont spécifiées pour une tension de 12V ou 24V afin de fonctionner sur une batterie.

Applications

Les vannes à vapeur sont largement utilisées dans les applications de contrôle des processus. Une vanne de régulation conçue pour la vapeur réduit la pression de la vapeur d'entrée, contrôlant ainsi la température de la vapeur. Les vannes à vapeur sont généralement utilisées pour les systèmes d'alimentation en eau de refroidissement et l'eau, le traitement des eaux usées, les industries alimentaires et pharmaceutiques, la manutention des combustibles et la protection contre les incendies.

Nouvelles sur l'interdiction du Roundup

Les pays de l'Union européenne ont commencé à interdire le glyphosate, le principal ingrédient chimique du Roundup de Monsanto (actuellement racheté par Bayer), en dehors de l'agriculture, certains étant déjà en vigueur et d'autres devant l'être prochainement. Les services publics de jardinage, qui ne peuvent plus compter sur le Roundup pour tuer les mauvaises herbes, sont particulièrement touchés. L'utilisation d'eau chaude et de vapeur pour entretenir le jardin et les pelouses en toute sécurité a constitué une solution de remplacement adéquate.

Le 20 mars 2015, le Centre international de recherche sur le cancer a classé le glyphosate comme cancérogène probable pour l'homme. Cela a donné lieu à de nombreuses discussions au sein de l'UE et dans les différents pays. L'UE a discuté de l'interdiction de la substance pour l'usage agricole et privé, mais le 27 novembre 2017, elle a prolongé son utilisation jusqu'au 15 décembre 2022. De nombreux pays de l'UE (les Pays-Bas et la Belgique, pour n'en citer que quelques-uns) et les États-Unis ont interdit son utilisation en dehors de l'agriculture commerciale. L'Autriche est devenue le premier pays de l'UE à interdire le glyphosate en 2019, et l'Allemagne a décidé de procéder par étapes et d'éliminer complètement le glyphosate d'ici 2023. Les utilisateurs privés et les services publics qui utilisaient le Roundup ont donc été contraints de trouver une nouvelle solution sûre et efficace.

Solution de remplacement pour l'interdiction du Roundup

En raison de cette interdiction, de nombreuses entreprises se sont tournées vers l'eau chaude et la vapeur, car elles sont bon marché, sûres, efficaces et constituent une solution à long terme pour éliminer les mauvaises herbes. Il tue efficacement les mauvaises herbes en faisant fondre l'enveloppe et en endommageant gravement la structure cellulaire de la plante, ce qui l'empêche de retenir l'humidité et entraîne sa déshydratation. En fonction de la température de l'eau, la plante peut mourir en quelques minutes ou quelques jours. Parfois, des traitements supplémentaires peuvent être nécessaires. N'oubliez pas que l'eau chaude et la vapeur tuent aussi les bonnes plantes, il faut donc l'utiliser avec précaution.

FAQ

Peut-on utiliser des robinets à tournant sphérique pour la vapeur ?

Oui. Veillez à ce que le boîtier et le matériau d'étanchéité soient adaptés à l'application de la vapeur.

Quel type de vanne est utilisé pour la vapeur ?

Les électrovannes et les robinets à boisseau sphérique sont généralement utilisés pour les applications vapeur. Toutefois, cela dépend de l'application et le type de matériau est essentiel.