Si vous vous promenez dans l'atelier de l'usine chimique, vous verrez certainement des tuyaux équipés de vannes à tête ronde, qui sont des vannes de régulation.
vanne de régulation à membrane pneumatique
Le nom de la vanne de régulation vous donne quelques informations à son sujet. Le mot clé « régulation » indique que sa plage de réglage peut être ajustée arbitrairement entre 0 et 100 %.
Les utilisateurs attentifs remarqueront un dispositif suspendu sous la tête de chaque soupape de régulation. Ceux qui connaissent ce système savent qu'il s'agit du cœur de la soupape, le positionneur de soupape. Ce dispositif permet d'ajuster le volume d'air entrant dans la tête (film pneumatique) et de contrôler précisément la position de la soupape.
Les positionneurs de vannes comprennent des positionneurs intelligents et des positionneurs mécaniques. Aujourd'hui, nous nous intéressons à ces derniers, les positionneurs mécaniques, identiques à celui présenté sur la photo.
Principe de fonctionnement du positionneur de vanne mécanique pneumatique
schéma structurel du positionneur de vanne
L'image explique en détail les composants du positionneur de vanne pneumatique mécanique. La prochaine étape consiste à voir comment il fonctionne.
L'air comprimé provient de la station de compression. Un détendeur-filtre est installé en amont de l'entrée d'air du positionneur de vanne pour purifier l'air comprimé. L'air comprimé est acheminé par la sortie du détendeur-filtre jusqu'au positionneur de vanne. Le débit d'air entrant dans la membrane de la vanne est déterminé par le signal de sortie du contrôleur.
Le contrôleur délivre un signal électrique de 4 à 20 mA et un signal pneumatique de 20 à 100 kPa. La conversion du signal électrique en signal pneumatique est effectuée par un convertisseur électrique.
Lorsque le signal électrique émis par le contrôleur est converti en un signal de gaz correspondant, ce dernier est appliqué au soufflet. Le levier 2 se déplace autour de son point d'appui, et sa partie inférieure se déplace vers la droite, s'approchant de la buse. La contre-pression de la buse augmente et, après amplification par l'amplificateur pneumatique (composant marqué d'un signe moins sur l'image), une partie de l'air comprimé est envoyée à la chambre à air du diaphragme pneumatique. La tige de la vanne entraîne le noyau de la vanne vers le bas et ouvre progressivement la vanne. Simultanément, la tige de rappel (tige oscillante sur l'image) reliée à la tige de la vanne se déplace vers le bas autour de son point d'appui, entraînant le déplacement vers le bas de l'extrémité avant de l'arbre. La came excentrique qui y est reliée tourne dans le sens antihoraire, tandis que le galet tourne dans le sens horaire et se déplace vers la gauche, étirant le ressort de rappel. La partie inférieure du ressort de rappel, en étirant le levier 2 et en le déplaçant vers la gauche, équilibre les forces avec la pression du signal appliquée au soufflet, bloquant ainsi la vanne dans une position fixe.
Grâce à cette introduction, vous devriez avoir une certaine compréhension du positionneur de vanne mécanique. Si vous en avez l'occasion, il est préférable de le démonter une fois en fonctionnement afin de bien comprendre la position et le nom de chaque pièce. Ainsi s'achève cette brève présentation des vannes mécaniques. Nous allons maintenant approfondir nos connaissances sur les vannes de régulation.
expansion des connaissances
Développement des connaissances un
La vanne de régulation à membrane pneumatique représentée sur la photo est de type étanche à l'air. Certains se demandent pourquoi ?
Tout d'abord, observez la direction d'entrée d'air du diaphragme aérodynamique, ce qui constitue un effet positif.
Deuxièmement, vérifiez le sens d'installation du noyau de la valve, qui est positif.
La vanne de ventilation à membrane pneumatique fonctionne grâce à six ressorts situés à l'intérieur de celle-ci, ce qui abaisse la tige de la vanne. Cette tige est reliée au noyau de la vanne, lequel est installé vers l'avant. Ainsi, l'arrivée d'air comprimé ferme la vanne. C'est pourquoi on l'appelle vanne à fermeture pneumatique. En cas d'interruption de l'alimentation en air (due à des travaux ou à la corrosion de la conduite d'air), la vanne se réinitialise sous l'effet de la force de réaction du ressort et reprend sa position complètement ouverte.
Comment utiliser la vanne d'arrêt d'air ?
Son utilisation est envisagée sous l'angle de la sécurité. Il s'agit d'une condition nécessaire pour décider d'allumer ou d'éteindre la climatisation.
Par exemple : le ballon de vapeur, un des éléments essentiels de la chaudière, et la vanne de régulation du système d’alimentation en eau doivent être étanches à l’air. Pourquoi ? En cas de coupure brutale de l’alimentation en gaz ou en électricité, le foyer continue de brûler intensément et de chauffer l’eau du ballon. Si le gaz est utilisé pour ouvrir la vanne de régulation et que l’alimentation est interrompue, la vanne se ferme et le ballon se vide en quelques minutes (combustion à sec). Ceci est très dangereux. Il est impossible de remédier rapidement à la défaillance de la vanne de régulation, ce qui entraîne l’arrêt du foyer. Des accidents peuvent survenir. Par conséquent, pour éviter la combustion à sec, voire l’arrêt complet du foyer, une vanne d’arrêt de gaz est indispensable. Même en cas de coupure d’alimentation et si la vanne de régulation est complètement ouverte, l’eau continue d’alimenter le ballon de vapeur sans provoquer de combustion à sec. Il reste ainsi du temps pour intervenir sur la défaillance de la vanne de régulation et le foyer n’est pas immédiatement arrêté.
Grâce aux exemples ci-dessus, vous devriez maintenant avoir une compréhension préliminaire de la façon de choisir les vannes de régulation d'ouverture d'air et les vannes de régulation de fermeture d'air !
Développement des connaissances 2
Ces quelques informations concernent les changements dans les effets positifs et négatifs du localisateur.
La vanne de régulation représentée est à action positive. La came excentrique possède deux faces AB, A étant la face avant et B la face latérale. Actuellement, la face A est orientée vers l'extérieur ; orienter la face B vers l'extérieur constitue une réaction. Par conséquent, le passage de la direction A à la direction B sur l'image correspond à l'actionnement d'un positionneur de vanne mécanique à réaction.
L'image représente un positionneur de vanne à action positive, dont le signal de sortie du contrôleur est de 4 à 20 mA. À 4 mA, le signal d'air correspondant est de 20 kPa et la vanne de régulation est complètement ouverte. À 20 mA, le signal d'air correspondant est de 100 kPa et la vanne de régulation est complètement fermée.
Les positionneurs de vannes mécaniques présentent des avantages et des inconvénients.
Avantages : contrôle précis.
Inconvénients : Du fait de la commande pneumatique, si le signal de position doit être renvoyé à la salle de contrôle centrale, un dispositif de conversion électrique supplémentaire est nécessaire.
trois. Expansion des connaissances
Questions relatives aux pannes quotidiennes.
Les défaillances lors du processus de production sont normales et font partie intégrante de celui-ci. Toutefois, afin de garantir la qualité, la sécurité et la quantité, il est impératif de traiter les problèmes rapidement. C'est là tout l'intérêt de travailler dans cette entreprise. Par conséquent, nous aborderons brièvement plusieurs types de défaillances rencontrées :
1. Le mouvement du positionneur de vanne est comparable à celui d'une tortue.
N'ouvrez pas le couvercle avant du positionneur de vanne ; écoutez le bruit pour vérifier si le tuyau d'arrivée d'air est fissuré et provoque une fuite. Cela se voit à l'œil nu. Écoutez également s'il y a une fuite au niveau de la chambre d'entrée d'air.
Ouvrez le couvercle avant du positionneur de vanne ; 1. Vérifiez si l’orifice constant est obstrué ; 2. Vérifiez la position du déflecteur ; 3. Vérifiez l’élasticité du ressort de rappel ; 4. Démontez la vanne carrée et vérifiez le diaphragme.
2. La sortie du positionneur de vanne est alésée
1. Vérifiez que la pression de la source d'air se situe dans la plage spécifiée et que la tige de retour d'information n'est pas tombée. C'est l'étape la plus simple.
2. Vérifiez si le câblage de la ligne de signal est correct (les problèmes qui surviennent ultérieurement sont généralement ignorés).
3. Y a-t-il quelque chose de coincé entre la bobine et l'armature ?
4. Vérifiez si la position correspondante de la buse et du déflecteur est appropriée.
5. Vérifiez l'état de la bobine du composant électromagnétique.
6. Vérifiez si la position de réglage du spiral est raisonnable.
Ensuite, un signal est reçu, mais la pression de sortie ne change pas, il y a une sortie mais elle n'atteint pas sa valeur maximale, etc. Ces défauts sont également rencontrés dans les pannes courantes et ne seront pas abordés ici.
quatre. Expansion des connaissances
Réglage de la course du clapet de régulation
Lors du processus de production, une utilisation prolongée de la vanne de régulation peut entraîner une course imprécise. De manière générale, une marge d'erreur importante se produit toujours lors de l'ouverture d'une position donnée.
La course est réglable de 0 à 100 %. Sélectionnez le point de réglage maximal : 0, 25, 50, 75 ou 100 (exprimé en pourcentage). Pour les positionneurs de vannes mécaniques, il est particulièrement important de connaître la position des deux composants manuels internes : la position zéro et la plage de réglage.
Prenons comme exemple la vanne de régulation d'ouverture d'air : réglez-la.
Étape 1 : Au point de réglage zéro, la salle de contrôle ou le générateur de signaux délivre 4 mA. La vanne de régulation doit être complètement fermée. Si ce n’est pas le cas, effectuez un réglage zéro. Une fois le réglage zéro terminé, réglez directement le point à 50 % et ajustez la plage en conséquence. Assurez-vous que la tige de retour et la tige de la vanne soient parfaitement verticales. Une fois ce réglage terminé, réglez le point à 100 %. Procédez ensuite par étapes successives entre 0 et 100 % jusqu’à obtenir l’ouverture précise.
Conclusion : du positionneur mécanique au positionneur intelligent. D'un point de vue scientifique et technologique, le développement rapide des sciences et des technologies a réduit la pénibilité du travail des techniciens de maintenance. Personnellement, je pense que pour développer ses compétences pratiques, un positionneur mécanique est idéal, surtout pour les nouveaux techniciens. En clair, le positionneur intelligent comprend quelques lignes du manuel et se règle automatiquement du bout des doigts, du point zéro à la plage de réglage. Il suffit d'attendre la fin du réglage et le nettoyage. Vous pouvez ensuite partir. Avec un positionneur mécanique, il faut démonter, réparer et remonter soi-même de nombreuses pièces. Cela permet d'améliorer ses compétences manuelles et de mieux comprendre son fonctionnement interne.
Qu’il soit intelligent ou non, il joue un rôle prépondérant dans l’ensemble du processus de production automatisé. Une fois déclenché, il est impossible de le corriger et le contrôle automatisé perd tout son sens.
Date de publication : 31 août 2023