Nous pouvons considérer l'actionneur de vanne papillon comme la "source d'énergie dédiée" pour la vanne papillon.-la vanne papillon elle-même est le composant le plus important contrôlant le débit de fluide dans le pipeline, tandis que l'actionneur est le dispositif qui fournit l'énergie nécessaire pour faire tourner le disque interne de la vanne. En bref, sans actionneur, la vanne papillon doit être tournée manuellement ou ne bouge pas du tout.
Quatre grands types : leur « tempérament » et leurs usages respectifs
Le type le plus basique est l’actionneur manuel
Cet actionneur est similaire à une clé de robinet domestique ; c'est entièrement manuel, nécessitant soit de tourner la poignée, soit de faire tourner les engrenages.
Ses avantages sont également évidents : sa structure est très simple, composée de seulement quelques pièces de base, ce qui la rend moins sujette à la casse, et elle est peu coûteuse. Vous n'avez pas à vous soucier de l'alimentation électrique ou de l'air.
Cependant, ses inconvénients sautent également aux yeux : quelqu'un doit être présent pour le surveiller et le faire fonctionner. Par exemple, pour des canalisations simples dans de petits entrepôts qui ne nécessitent pas de réglages fréquents et ne sont allumées et éteintes qu'occasionnellement, cet actionneur manuel est suffisant, économisant à la fois de l'argent et des efforts.
Les actionneurs pneumatiques sont couramment utilisés dans l'industrie.
La source d'alimentation d'un actionneur pneumatique est l'air comprimé, semblable à une pompe à air domestique. La pression de l'air comprimé pousse la tige de valve à tourner, actionnant ainsi le disque de valve.
Ses principaux avantages sont doubles : premièrement, il est rapide. L'air comprimé fournit une force suffisante et est très réactif, complétant l'action d'ouverture et de fermeture immédiatement après réception de la commande ; deuxièmement, c'est sûr. Parce qu'il ne nécessite pas d'électricité et qu'il est entraîné par air, il est particulièrement sûr dans les environnements dangereux contenant des gaz inflammables ou explosifs, tels que les usines pétrochimiques et les stations-service, éliminant ainsi les problèmes de fuites électriques provoquant des explosions. Les actionneurs pneumatiques sont fréquemment utilisés dans les usines pour les fermetures de pipelines-et la régulation de débit de routine. Si une usine dispose d’un système d’air comprimé, les actionneurs pneumatiques sont le bon choix.
La "force principale" des usines automatisées-actionneurs électriques.
Un actionneur électrique est essentiellement une vanne papillon équipée d'un « moteur électrique ». La clé est de convertir l’énergie électrique en énergie mécanique. Il contient un moteur, des engrenages et des circuits de commande et fonctionne automatiquement en utilisant uniquement des signaux électriques, sans intervention humaine. Il se décline en deux types principaux, équivalents au « basique » et au « précision » :
-Actionneur électrique de type marche/arrêt : sa fonction est très simple, contrôlant seulement deux choses-l'ouverture ou la fermeture complète de la vanne. Par exemple, les canalisations d’urgence dans les usines sont normalement fermées et ouvertes uniquement en cas d’urgence. C'est simple, fiable et moins cher que les types à régulation.
- Actionneur électrique de type régulateur : il s'agit du type "précision", permettant un contrôle précis. Il peut recevoir de faibles signaux électriques de 4 à 20 mA (en termes simples, les signaux de commande couramment utilisés dans l'industrie, équivalents à l'envoi de « commandes » à l'actionneur). Sur la base des différents signaux, il contrôle avec précision le disque de la vanne pour qu'il tourne selon n'importe quel angle. Par exemple, si vous souhaitez que le débit dans la canalisation ne soit que de 30 % ou 50 %, donnez-lui simplement le signal correspondant, et il maintiendra régulièrement le disque de la vanne à cet angle, contrôlant avec précision le débit à la valeur souhaitée. De tels types de régulation sont utilisés dans les usines chimiques où des proportions précises de matières premières sont requises, et dans les systèmes CVC où le débit d'eau est ajusté pour réguler la température intérieure.
Haut de gamme-et uniques : actionneurs hydrauliques.
Les actionneurs hydrauliques sont entraînés par la pression de l'huile hydraulique, offrant une puissance suffisante et une précision de contrôle élevée. Cependant, leurs scénarios d'application sont quelque peu spécialisés, généralement utilisés dans les grandes vannes papillon à usage intensif, telles que celles des conduites d'eau de grand diamètre ou des conduites à haute température et haute pression dans les grandes aciéries, où une force importante est nécessaire pour faire tourner le disque de la vanne. Dans ces situations, les actionneurs hydrauliques s’avèrent inestimables. Cependant, ils présentent également des inconvénients : ils nécessitent un système hydraulique dédié, sont encombrants et coûteux, et difficiles à entretenir, nécessitant des contrôles réguliers de la qualité et des fuites de l'huile hydraulique. Par conséquent, ils sont rarement utilisés dans les petites et moyennes usines-.
Principe de fonctionnement : « Entraîner la rotation du disque de vanne »
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Actionneur de base
Quel que soit le type d'actionneur, le principe de fonctionnement est très simple. En termes simples, il s'agit « d'une connexion mécanique qui entraîne la tige de valve à tourner, et la tige de valve entraîne à son tour le disque de valve à tourner », un peu comme si l'on serrait une vis avec une clé. La clé (actionneur) entraîne la tige de vis (tige de valve) en rotation, et la tige de vis entraîne à son tour l'écrou (disque de valve) pour se déplacer. La façon dont il contrôle la marche/arrêt et le débit dépend de l'angle de rotation du disque de la vanne.
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- Lorsque le disque de la vanne tourne pour être parallèle au tuyau, le tuyau est complètement ouvert- le fluide peut s'écouler en douceur à travers le tuyau, ce qui équivaut à une vanne "complètement ouverte" ;
- Lorsque le disque de la vanne tourne pour être perpendiculaire au tuyau, il bloque complètement le tuyau.- Le fluide ne peut pas du tout passer, ce qui équivaut à une vanne "complètement fermée".
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Actionneur de régulation
Le dernier type est l’actionneur hydraulique. Ce dispositif est entraîné par la pression de l'huile hydraulique, offrant une puissance suffisante et une précision de contrôle élevée. Cependant, ses scénarios d'application sont plutôt spécifiques, généralement utilisés dans les grandes vannes papillon à usage intensif, telles que les canalisations de conservation de l'eau de grand diamètre et les canalisations à haute température et haute pression dans les grandes aciéries. Ceux-ci nécessitent une force considérable pour faire tourner le disque de la vanne, et c'est là que les actionneurs hydrauliques s'avèrent utiles. Cependant, il présente également des inconvénients : il nécessite un système hydraulique adapté, est encombrant et coûteux, et difficile à entretenir, nécessitant des contrôles réguliers de la qualité de l'huile hydraulique et des fuites. Par conséquent, il est rarement utilisé dans les petites et moyennes usines-.
L'avantage le plus significatif
Pourquoi est-il indispensable dans l’industrie ?
Vitesse de commutation rapide
Qu'il soit pneumatique ou électrique, il suffit d'un quart de tour (90 degrés) pour terminer l'action de complètement ouvert à complètement fermé. Comparé à d'autres types d'actionneurs de vanne, tels que les actionneurs de vannes, qui peuvent nécessiter des dizaines de rotations, ce système est beaucoup plus rapide et très efficace.
Excellentes performances d'étanchéité
Dans les canalisations à basse- à moyenne-pression, telles que les conduites d'eau domestiques ou les gazoducs conventionnels dans les usines, l'actionneur de vanne papillon offre une excellente étanchéité après la fermeture du disque de la vanne, éliminant pratiquement les fuites de fluide et garantissant l'étanchéité du système de canalisation.
Grande adaptabilité de la régulation du débit
En particulier pour les actionneurs de régulation, il peut gérer à la fois un contrôle de débit rapide avec de grandes ouvertures et fermetures et un contrôle de débit précis avec un flux constant, s'adaptant à divers scénarios nécessitant une régulation de débit. Il est compatible avec l'eau, le gaz naturel, le pétrole, la vapeur et les liquides chimiques non-corrosifs.
Capacité d'automatisation
Les actionneurs pneumatiques et électriques se connectent directement au système d'automatisation de votre usine-pas besoin de surveillance 24h/24 et 7j/7. Il suffit de cliquer sur une souris dans la salle de contrôle et les actionneurs à distance commuteront et s'ajusteront tout seuls, économisant ainsi de la main d'œuvre et réduisant les erreurs.
Foire aux questions
Comment éviter les pièges ?
De nombreuses personnes ont du mal à choisir leurs actionneurs. En fait, en saisissant quatre points clés, vous pouvez sélectionner le bon.
Tout d’abord, considérons la précision de contrôle requise. S'il s'agit simplement d'allumer et d'éteindre des pipelines, par exemple en les gardant fermés normalement et en les ouvrant en cas de besoin, ou d'un pipeline ouvert ou fermé sans régulation de débit, un actionneur de type marche/arrêt est suffisant-pour économiser de l'argent et répondre aux exigences. Cependant, si un contrôle précis du débit est nécessaire, comme pour le mélange de produits chimiques ou le contrôle de la température de la climatisation, un actionneur de type régulateur doit être choisi. De plus, vérifiez le type de signal que l'actionneur peut recevoir, tel que le signal commun 4-20 mA, pour éviter toute incompatibilité avec le système de contrôle de l'usine.
Deuxièmement, différents fluides nécessitent des matériaux différents pour le siège et le corps de l'actionneur. La vapeur à haute-température nécessite des matériaux résistants à haute-température ; les liquides hautement corrosifs comme l'acide chlorhydrique et l'acide sulfurique nécessitent du PTFE ou de l'acier inoxydable ; l'eau du robinet ordinaire peut être traitée avec de la fonte. Avant de sélectionner un actionneur, il est crucial de comprendre ce qui circule dans le tuyau, sa température et s'il est corrosif.
Troisièmement, considérez l’environnement opérationnel. Pour les endroits humides comme les salles de pompes souterraines ou les canalisations ouvertes, choisissez des actionneurs avec des indices d'étanchéité élevés (IP67 ou IP68) pour leur résistance à la poussière et à l'eau et leur durabilité. Dans les environnements inflammables et explosifs comme ceux impliquant de l'essence ou du gaz naturel, les modèles antidéflagrants-sont essentiels, en particulier pour les actionneurs électriques avec une certification antidéflagrante-pour éviter les fuites électriques. Les environnements à haute -température comme les ateliers d'aciéries nécessitent des actionneurs résistants à haute-température pour éviter la déformation et le dysfonctionnement des composants internes.
Quatrièmement, respectez la configuration système requise par l'usine. Par exemple, le système de contrôle de l'usine utilise-t-il des signaux analogiques 4-20 mA ou des signaux numériques comme BACnet ou Modbus ? Lors de la sélection d'un actionneur, il est essentiel de s'assurer qu'il peut recevoir ces signaux ; sinon, il ne pourra pas se connecter au système et le contrôle automatique sera impossible. De plus, déterminez si l'usine dispose d'une alimentation en air et en électricité : s'il existe un système d'air comprimé complet, les actionneurs pneumatiques offrent un meilleur rapport qualité-prix ; s'il n'y a pas d'alimentation en air ou si l'installation de tuyaux d'air n'est pas pratique, les actionneurs électriques sont plus adaptés ; les actionneurs hydrauliques ne conviennent que pour les canalisations de grande taille et robustes.
Shanxi Jintai Hongye Casting & Forging Machinery Co., Ltd., située dans la province du Shanxi, en Chine, est l'un des principaux fabricants de raccords de tuyauterie, de tuyaux, de diverses vannes et de bouchons en fonte ductile, exploitant pleinement les abondantes matières premières industrielles de la région.
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