Guide complet des principes de fonctionnement des vannes de régulation hydrauliques
Qu'est-ce qu'une vanne de commande hydraulique?
La vanne de commande hydraulique est un terme général pour les vannes. Il s'agit d'un type de vanne de commande automatique composée d'une vanne principale et de composants auxiliaires externes tels qu'une vanne à pointeau et une vanne pilote.. Il ne nécessite pas de source d'alimentation externe et s'appuie entièrement sur la différence de pression △P entre l'amont et l'aval du système de canalisation comme énergie pour réaliser une ouverture automatique., fermeture et réglage de la vanne.
Principe de fonctionnement de la vanne de commande hydraulique
Les vannes de régulation hydrauliques sont largement utilisées dans l'approvisionnement en eau domestique, systèmes de protection incendie et systèmes d'approvisionnement en eau industrielle. Ils peuvent remplir plusieurs fonctions telles que la réduction de la pression et la stabilisation de la pression., décompression et maintien de la pression, contrôle à fermeture lente, et contrôle du niveau de liquide.
Explication détaillée du principe de fonctionnement de la vanne de commande hydraulique
logique de travail de base
Le principe de fonctionnement de base de la vanne de commande hydraulique est: alimenté par la différence de pression ΔP entre l'amont et l'aval du système de canalisation et contrôlé par la vanne pilote, le diaphragme (piston) fonctionne hydrauliquement de manière différentielle et est entièrement réglé automatiquement par l'hydraulique, de sorte que le disque de la vanne principale soit complètement ouvert, entièrement fermé ou dans un état réglementé.
Il existe trois états de fonctionnement principaux des vannes de commande hydrauliques:
État de fonctionnement État de la salle de contrôle Position du disque de vanne
A l'état ouvert, l'eau sous pression dans la salle de contrôle est évacuée vers la zone basse pression, et le disque de la valve est poussé par la pression inférieure pour s'ouvrir complètement..
A l'état fermé, l'eau sous pression dans la salle de contrôle ne peut pas être évacuée. Le disque de la vanne est complètement fermé par la pression venant du haut..
État de réglage: La pression dans la chambre de contrôle se situe entre l'entrée et la sortie. Le disque de valve est en position de réglage intermédiaire.
Processus d'ouverture
Lorsque l'eau sous pression pénètre dans la chambre de contrôle au-dessus du diaphragme (piston) est rejeté dans l’atmosphère ou dans la zone basse pression en aval, la valeur de pression agissant au bas du disque de la vanne et en dessous du diaphragme est supérieure à la valeur de pression au-dessus. S'appuyer sur la pression du fluide du pipeline, le disque de la vanne principale est poussé en position complètement ouverte.
processus d'arrêt
Lorsque l'eau sous pression pénètre dans la chambre de contrôle au-dessus du diaphragme (piston) ne peut pas être rejeté dans l’atmosphère ou dans la zone de basse pression en aval, la valeur de pression agissant sur le dessus du diaphragme (piston) est supérieure à la valeur de pression ci-dessous. Le fluide dans le pipeline pousse le disque de la vanne principale en position complètement fermée..
État régulateur
Lorsque la valeur de pression dans la chambre de contrôle au-dessus du diaphragme (piston) est compris entre la pression d'entrée et la pression de sortie, le disque de la vanne principale est dans un état de régulation. Sa position de réglage dépend de l'effet de contrôle conjoint de la vanne à pointeau et de la vanne pilote réglable dans le système de tuyauterie attaché.. La vanne pilote réglable peut ajuster automatiquement l'ouverture de son propre port de vanne grâce à la pression de sortie en aval et à ses modifications., modifiant ainsi la valeur de pression dans la chambre de contrôle au-dessus du diaphragme (piston) et contrôler la position de réglage du disque de soupape principale.
Composition structurelle de la vanne de commande hydraulique
La vanne de commande hydraulique se compose principalement des pièces suivantes:
Vanne principale: la partie principale de la valve, y compris les composants essentiels tels que le corps de la vanne, couvercle de soupape, diaphragme (ou piston), et disque de valve.
Vanne pilote: Agit en fonction des changements dans l'objet de contrôle (niveau d'eau, pression, etc.) pour contrôler l'ouverture, fermeture et réglage de la vanne principale
Vanne à pointeau: ajuste le débit d'eau d'entrée dans la salle de contrôle et affecte la vitesse d'action de la vanne
Robinet à tournant sphérique: utilisé pour couper ou connecter des pipelines de contrôle
Manomètre: surveiller l'état de pression de l'entrée, salle de prise et de contrôle
Microfiltre: protège la vanne pilote et la vanne à pointeau contre le blocage par des impuretés
Les vannes de commande hydrauliques peuvent être divisées en deux types selon leurs structures: type de diaphragme et type de piston. Leurs principes de fonctionnement sont les mêmes. L'action de la vanne principale est réalisée grâce à la différence de pression entre les côtés supérieur et inférieur du diaphragme. (piston).
Principaux types de vannes de commande hydrauliques
Selon le but, fonction et lieu d'utilisation, la vanne de commande hydraulique peut évoluer vers une variété de vannes fonctionnelles:
Type de vanne Fonctions principales Applications typiques
La vanne à flotteur télécommandée contrôle le niveau de liquide et réapprovisionne automatiquement l'eau dans les piscines et les châteaux d'eau.
Réducteur de pression pour stabiliser la pression en aval dans les systèmes d'alimentation en eau des immeubles de grande hauteur
Le clapet anti-retour à fermeture lente empêche le reflux et élimine les coups de bélier à la sortie de la pompe à eau.
Vanne de régulation de débit Limiter le débit Régulation du débit dans les canalisations
La soupape de maintien/de surpression maintient ou libère la pression Système de protection incendie, protection du réseau de canalisations
Vanne de commande électrique hydraulique, télécommande d'ouverture et de fermeture, système de contrôle automatique
Vanne de commande de pompe à eau, contrôle de démarrage et d'arrêt de la pompe à eau, automatisation des stations de pompage
Vanne d'arrêt d'urgence, coupure d'urgence, gazoducs et gazoducs chimiques
Caractéristiques de conception des vannes de commande hydrauliques
1. Combinaison de vanne pilote flexible
Puisqu'il existe de nombreux types de vannes pilotes, ils peuvent être utilisés seuls ou en combinaison, de sorte que la vanne principale puisse avoir pour fonction de réguler le niveau d'eau, pression de l'eau, couler, etc.. individuellement ou en combinaison. Presque 30 les fonctions peuvent être dérivées grâce à différentes combinaisons de vannes pilotes et de petites canalisations du système.
2. Caractéristiques de fermeture lente
Lorsque la vanne de commande hydraulique est presque complètement fermée, le mouvement du disque de vanne s'accélère et un coup de bélier est susceptible de se produire. Donc, lorsque la vanne est presque complètement fermée, plus l'action de la valve est lente, mieux c'est. Un mécanisme d'étranglement peut être réglé sur le disque de la vanne pour prolonger le temps de fermeture et réduire l'impact des coups de bélier.
3. Conception anti-colmatage
Les parties d'étranglement et d'action de la vanne pilote doivent essayer d'éviter de régler des orifices de diamètre particulièrement petit pour éviter le colmatage.. Si nécessaire, il est nécessaire d'installer un filtre, effectuer un entretien régulier et mettre en place un pipeline de dérivation.
Limites des vannes de commande hydrauliques
Grande perte de pression: Le corps de la vanne principale est similaire à une vanne d'arrêt. Lorsque la vanne est complètement ouverte, sa perte de pression est beaucoup plus importante que celle des autres vannes. Et plus chaque coefficient de perte d'ouverture est proche de l'état complètement fermé, plus ça augmente fortement, et plus le diamètre de la valve est grand, plus c'est important.
Vitesse de réponse: Les vannes de commande hydrauliques dépendent d'une pression moyenne pour fonctionner. La vitesse de réponse est relativement lente et ne convient pas aux conditions de travail nécessitant une réponse rapide.
Applications typiques des vannes de commande hydrauliques
Les vannes de commande hydrauliques sont largement utilisées dans:
Système d'approvisionnement en eau domestique: réduction et stabilisation de la pression, contrôle du niveau de liquide
Système d'alimentation en eau d'incendie: décompression et maintien de la pression, contrôle de pompe à eau
Système d'approvisionnement en eau industriel: régulation du débit, contrôle de la pression
Réseau d'approvisionnement en eau municipal: approvisionnement en eau zoné, gestion de la pression
Pour plus d’informations techniques sur la sélection des vannes de commande hydrauliques ou des applications spécifiques, n'hésitez pas à contacter notre équipe d'ingénierie.
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