Vanne automatique

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La vanne automatique ou vanne de régulation, organe relevant de la régulation industrielle des procédés physico-chimiques, est commandée par un actionneur dont les variations continues de position entraînent une modification de la taille de l'orifice de passage du fluide, permettant la modulation de la chute de pression à ses bornes lors du passage d'un fluide. Cette modulation de la chute de pression à ses bornes pouvant par exemple permettre la maîtrise du débit la traversant.

Les vanne automatique de pompage est une vanne qui a pour fonction de démarrer le pompage de manière électrique. Elle est placée sur une pompe au niveau des branchement électrique reliée au manostat dés que l'utilisateur allume la pompe la vanne permet de démarrer de manière automatique le pompage. Elle est utile pour les pompe a haute pression capable de provoquer des coup de bélier.

Constitution[modifier | modifier le code]

Une vanne automatique est composée :

  • d'un corps de vanne monté en série sur la canalisation, contenant le clapet et son siège ;
  • d'un servomoteur, accouplé au clapet par une tige ou un axe de commande, et dont le rôle est de déplacer le clapet à partir d'un ordre de commande pneumatique, électrique ou hydraulique ;
  • d'un positionneur dont le rôle est d'asservir la position de l'obturateur, en fournissant à l'actionneur l'énergie motrice nécessaire pour vaincre les frottements dus au dispositif d’étanchéité et les forces exercées par la poussée du fluide, en fonction d'un signal de commande issu du système de contrôle-commande, électrique analogique ou numérique, voire hydraulique.
Constituants principaux d'une vanne de régulation

Coefficient de débit[modifier | modifier le code]

La capacité de la vanne de régulation est traduite par son coefficient de débit Cv.

La relation fondamentale de détermination du Cv et origine de sa définition, établie en 1944 par la firme américaine Masoneilan, s'applique au passage turbulent dans une restriction d'un fluide incompressible:

Cv=1,1591 q_{v}\sqrt{\frac{G}{\Delta p}}

Avec :

Cv_{(GPM.PSI^{-0,5})} : coefficient de débit de la vanne. Il est d'usage de ne pas préciser l'unité du Cv
GPM : Gallons US par minute
PSI : Livres anglaises par pouce carré
1,1591_{(\frac{GPM}{\sqrt{PSI}}\times\frac{\sqrt{bar}}{m^{3}h^{-1}})} : coefficient de conversion des unités internationales en unité impériales

\Delta p_{(bar)} : différence de pression aux bornes de la vanne

q_{v (m^{3}.h^{-1})} : débit de fluide incompressible

G_{(-)} : densité du fluide par rapport à celle de l'eau

Caractéristique (externe) de débit[modifier | modifier le code]

Le coefficient de débit ou Cv est calculé pour le débit obtenu à pleine ouverture soit avec un signal de commande Y_{R}=100%

La caractéristique de débit est la courbe traduisant le pourcentage de Cv en fonction du pourcentage d'ouverture.

Elle est le plus souvent "égal pourcentage" ou "linéaire".

Pour plus de détails, se référer à la page "control valves" en langue anglaise http://en.wikipedia.org/wiki/Control_valves#See_also