Guide de sélection des actionneurs de vannes électriques : gardez ces cinq points à l'esprit

Un actionneur de vanne électrique est un dispositif mécanique qui utilise l’énergie électrique comme principale source d’énergie pour entraîner une vanne. La sélection du bon actionneur électrique est cruciale, car un choix incorrect peut entraîner un dysfonctionnement de la vanne. Le processus de sélection doit tenir compte des cinq aspects suivants.

1. Déterminez le mode de contrôle en fonction des exigences de contrôle du processus

Les actionneurs électriques sont généralement classés en deux modes de contrôle principaux : marche-arrêt (contrôle en boucle ouverte) et modulant (contrôle en boucle fermée).

1.1 Type marche-arrêt (contrôle en boucle ouverte)

Les actionneurs électriques tout ou rien contrôlent la vanne en position d'ouverture ou de fermeture complète, sans avoir besoin d'un contrôle précis du débit. Notamment, les actionneurs électriques marche-arrêt peuvent être divisés en structures de type divisé et de type intégré, qui doivent être clairement spécifiées lors de la sélection pour éviter toute inadéquation avec le système de contrôle lors de l'installation.

a) Structure de type divisé

Communément appelé type conventionnel, où l'unité de commande et l'actionneur électrique sont séparés. L'actionneur lui-même ne peut pas contrôler la vanne de manière indépendante et nécessite une unité de commande externe, généralement sous la forme d'un contrôleur ou d'une armoire de commande.

Inconvénients : intégration du système peu pratique, coûts de câblage et d'installation plus élevés et plus sujet aux pannes. Lorsque des pannes surviennent, le dépannage et les réparations peuvent être compliqués, ce qui rend cette option moins rentable.

b) Structure de type intégré

Souvent appelé type « tout-en-un », où l'unité de commande et l'actionneur électrique sont intégrés dans un seul boîtier. Aucune unité de commande externe n'est nécessaire et l'actionneur peut être commandé localement, le fonctionnement à distance ne nécessitant que des signaux de commande de base.

Avantages : Intégration facile du système, coûts de câblage et d'installation réduits et diagnostic et dépannage plus faciles. Cependant, les actionneurs intégrés traditionnels présentent également des inconvénients, ce qui a conduit au développement d’actionneurs électriques intelligents, dont nous parlerons plus tard.

1.2 Type modulant (contrôle en boucle fermée)

Les actionneurs électriques modulants présentent non seulement une structure intégrée comme les actionneurs tout ou rien, mais fournissent également un contrôle précis de la position de la vanne et du débit du fluide. Vous trouverez ci-dessous les paramètres clés qui doivent être spécifiés lors de la sélection d'un actionneur électrique modulant :

a) Type de signal de commande (courant, tension)

Les signaux de commande courants incluent les signaux de courant (4 à 20 mA, 0 à 10 mA) et les signaux de tension (0 à 5 V, 1 à 5 V). Le type et les paramètres du signal de commande doivent être clairement spécifiés lors de la sélection.

b) Mode de fonctionnement (Power-to-Open, Power-to-Close)

Les actionneurs électriques modulants fonctionnent généralement en mode d'ouverture ou de fermeture.

Par exemple, dans un système de contrôle 4-20 mA :

• Alimentation d'ouverture : 4 mA correspond à une vanne fermée, 20 mA correspond à une vanne ouverte.

• Alimentation de fermeture : 4 mA correspond à une vanne ouverte, 20 mA correspond à une vanne fermée.

Le mode opératoire doit être clairement défini, car certains produits ne peuvent pas être modifiés après fabrication. Cependant, les actionneurs électriques intelligents de COVNA permettent une configuration sur site pour basculer entre les modes à tout moment.

c) Positionnement sécurisé

Le positionnement de sécurité détermine la position de la vanne lorsque le signal de commande est perdu en raison d'une défaillance du câblage ou d'autres problèmes. Les options de sécurité courantes incluent :

• Entièrement ouvert

• Entièrement fermé

• Conserver la dernière position

De nombreux actionneurs ne permettent pas de modifier les paramètres de sécurité après la fabrication. Cependant, les actionneurs électriques intelligents de COVNA permettent une configuration flexible sur site et peuvent être réglés dans n'importe quelle position de sécurité souhaitée.

2. Déterminez le couple requis en fonction du couple de fonctionnement de la vanne

Le couple requis pour faire fonctionner la vanne détermine le couple nominal de l'actionneur électrique. Cette valeur est généralement fournie par le fabricant de la vanne. Étant donné que les différents fabricants de vannes ont différents niveaux de précision d'usinage et de qualité d'assemblage, le couple requis peut différer même pour des vannes de même taille et de mêmes spécifications.

La sélection d'un actionneur avec un couple insuffisant peut entraîner l'incapacité d'ouvrir ou de fermer complètement la vanne. Par conséquent, il est essentiel de choisir un actionneur électrique avec une plage de couple correctement nominale pour garantir un fonctionnement fiable.

3. Sélectionnez l'actionneur électrique en fonction du type de vanne

Différents types de vannes fonctionnent selon des principes distincts, tels que le mouvement rotatif ou le mouvement linéaire, et l'actionneur doit être choisi en conséquence.

3.1 Actionneurs électriques quart de tour (Rotation < 360°)

Ces actionneurs ont un arbre de sortie qui tourne de moins d'un tour complet (généralement 90°) pour ouvrir ou fermer la vanne. Ils sont classés en deux types d'installation :

a) Type à montage direct : L'arbre de sortie de l'actionneur est directement connecté à la tige de la vanne.

b) Type de base et de levier : L'arbre de sortie de l'actionneur se connecte à la tige de la vanne via un mécanisme à levier. Ce type est couramment utilisé pour les vannes papillon, les vannes à bille et les vannes à boisseau sphérique.

3.2 Actionneurs électriques multitours (Rotation > 360°)

Ces actionneurs nécessitent plusieurs rotations complètes pour ouvrir ou fermer complètement la vanne. Ils sont principalement utilisés pour les robinets-vannes et les robinets à soupape.

3.3 Actionneurs électriques linéaires (mouvement linéaire)

Ces actionneurs fournissent un mouvement linéaire plutôt qu'une rotation. Ils sont généralement utilisés pour les vannes de régulation à simple siège, les vannes de régulation à double siège et des applications similaires.

4. Choisissez la protection du boîtier et l'indice antidéflagrant en fonction de l'application

a) Indice de protection IP : Spécifie le niveau de protection contre la poussière et l'eau.

b) Indice antidéflagrant : requis pour les environnements dangereux où des gaz ou des poussières explosifs peuvent être présents.

5. Déterminer les paramètres électriques en fonction de l'actionneur sélectionné

Différents fabricants d'actionneurs proposent différents paramètres électriques, qui doivent être soigneusement spécifiés lors de la sélection afin d'éviter des disparités pouvant entraîner des pannes du système, telles que le déclenchement d'un disjoncteur ou des fusibles grillés. Les paramètres électriques clés comprennent :

• Puissance nominale du moteur

• Courant nominal

• Tension du circuit de commande secondaire

Conclusion

Ceci conclut la discussion d'aujourd'hui sur la sélection des actionneurs de vannes électriques. Choisir le bon actionneur implique de comprendre les modes de contrôle, les exigences de couple, la compatibilité des vannes, les conditions environnementales et les paramètres électriques.

Pour plus d'informations sur les produits de vannes électriques COVNA ou pour une consultation, n'hésitez pas à laisser un commentaire ci-dessous ou à nous suivre pour les mises à jour !