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Une vanne de régulation électromagnétique ne peut exercer qu'une force d'environ 5 N sur son clapet. Il pourrait être possible d'utiliser une bobine plus forte, délivrant une force magnétique plus importante. Cependant, les régulateurs de débit massique ont souvent une alimentation électrique limitée et la quantité de chaleur produite par effet Joule peut également devenir un problème. Leur débit maximal est donc limité, proportionnellement à la pression et à la surface de l'orifice. En résumé, la plupart des vannes de régulation directe ne sont pas adaptées aux débits élevés, aux pressions différentielles élevées (∆P) ou aux pressions absolues découlant de ces restrictions. Les vannes de régulation directe peuvent être utilisées pour des débits faibles de 0. 014 mln/min jusqu'à environ 70 ln/min. Quelles alternatives avons-nous pour une vanne de régulation directe? Concevoir une vanne directe pour l'adapter à des pressions plus élevées Utiliser une vanne avec 2 étages de régulation, une vanne de régulation pilotée Utiliser une vanne à compensation de pression, afin d'atteindre des débits élevés à basse pression Option 1) La vanne de régulation directe haute pression Pour gérer des pressions plus élevées, la solution la plus simple est souvent de concevoir une vanne de régulation directe.

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Comme la taille de l'orifice est limitée, elle peut être utilisée pour des débits relativement faibles (jusqu'à 20 ln/min). Pour faire face aux différences de pression plus importantes, jusqu'à 200 bar de pression différentielle (bard) (∆P), le corps de la vanne et du régulateur de débit massique doivent être plus robustes. La plupart des vannes ne peuvent pas supporter une poussée de 200 bard, soit le matériau d'étanchéité se rompt, soit les pièces mécaniques ne supportent pas les impulsions de force soudaines qui peuvent survenir à 200 bard. Les dimensions de la vanne ne sont que légèrement supérieures à celles d'une vanne standard et donc de l'ensemble du régulateur de débit massique. En revanche, les faibles débits sont souvent limités en raison des fuites à travers la vanne en cas de fortes différences de pression. Vanne de régulation indirecte Option 2) La vanne de régulation pilotée, une vanne à 2 étages de régulation Pour gérer des pressions et des débits encore plus élevés, jusqu'à 200 ln/min, nous devons innover encore un peu plus et changer notre régulateur de débit massique.

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Une vanne de régulation pilotée (illustration 1) permet d'atteindre des débits ainsi que des pressions absolues et différentielles (∆P), plus élevées. Une vanne de régulation indirecte (ou vanne de régulation à 2 étages) se compose de: une vanne pilote de régulation directe (A), se comportant comme décrit précédemment, et cela sans nécessiter de puissance supplémentaire. une vanne supplémentaire dans le corps de vanne, un élément de compensation de pression (B) qui permet de maintenir une différence de pression constante (P1 -P2) de seulement quelques bars dans la vanne pilote (A). Ce faisant, les pressions d'entrée et de sortie peuvent changer sans que cela n'ait d'impact sur le fonctionnement de la vanne. La force de pression exercée sur la pièce compensée en pression maintient la vanne fermée. Ce n'est que lorsque la vanne supérieure s'ouvre que la force de pression est ramenée à une valeur suffisamment faible pour ouvrir la vanne et contrôler le débit. Ainsi, la vanne de régulation pilotée se compose de deux vannes en série (A+B), où la chute de pression et la taille de l'orifice déterminent ensemble le débit résultant.

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July 31, 2024, 2:38 am