Vanne motorisée : Guide essentiel pour la sélection, les applications et les avantages

Un contrôle efficace des fluides est aujourd'hui nécessaire dans de nombreux domaines pour garantir le bon fonctionnement des systèmes. On le constate dans les grands oléoducs et gazoducs, ainsi que dans les maisons où les chauffages et les climatiseurs dépendent d'un contrôle précis et fiable de l'écoulement de l'eau et des liquides. Les vannes manuelles étaient autrefois la norme, mais l'automatisation a fait des vannes motorisées un meilleur choix. Les vannes motorisées ne sont pas seulement des interrupteurs ; elles permettent de contrôler les fluides de nombreuses manières et sont désormais des éléments essentiels des systèmes automatisés.

Qu'est-ce qu'une vanne motorisée ?

Une vanne motorisée est un dispositif qui utilise des actionneurs électriques pour déplacer une vanne en position totalement ouverte, fermée ou partiellement ouverte. Contrairement aux vannes manuelles ou pneumatiques, les vannes motorisées utilisent l'électricité pour créer la force nécessaire à l'exécution de leurs tâches. Elles tournent la tige de la vanne ou le disque à l'intérieur du corps de la vanne pour diriger le flux de fluide. Comme l'énergie électrique peut être transformée en énergie mécanique, les vannes motorisées sont faciles à ajouter aux systèmes qui nécessitent un contrôle à distance, une automatisation ou une intégration avec des PLC ou des DCS.

Comment fonctionnent les vannes motorisées ?

Les actionneurs électriques peuvent être considérés comme les composants essentiels des vannes motorisées. Le corps de l'actionneur contient généralement un moteur électrique, un réducteur de vitesse avec un multiplicateur de force, ainsi que des interrupteurs de fin de course ou des capteurs de mouvement et de force. Le moteur est mis en marche lorsque l'actionneur de la vanne reçoit un signal électrique. La rotation du moteur est transmise à l'arbre de sortie par l'intermédiaire d'engrenages. La tige de la vanne est reliée à l'arbre de sortie et peut donc tourner ou se déplacer linéairement. Elle peut alors tourner ou se déplacer linéairement pour s'ouvrir, se fermer ou s'arrêter en position neutre. Pour certains modèles, il suffit d'actionner un interrupteur pour déclencher l'action. Certains actionneurs sont également dotés de mécanismes de retour automatique à fil ou même à deux fils, ce qui simplifie le câblage et garantit le retour de la vanne à une position par défaut en cas de perte d'alimentation ou de changement de signal.

Les actionneurs peuvent effectuer des actions simples telles que l'ouverture ou la fermeture complète des vannes. Des actionneurs plus sophistiqués permettent une plus grande polyvalence, notamment : un contrôle précis (degré d'ouverture de la vanne en fonction d'un signal) et l'affichage de l'état actuel, la détection de données/problèmes intelligents, la transmission de données avec le centre de contrôle et la réception de commandes.

Principaux types de vannes motorisées

Les vannes motorisées ont des utilisations différentes. Elles se distinguent par leur mode de construction, car elles combinent différents corps de vannes, notamment des vannes en plastique, et des moteurs électriques. Elles peuvent être conçues pour fonctionner avec différents fluides, pressions, températures et applications. Il existe de nombreux types de vannes électriques, notamment :

• Robinet à boisseau sphérique motorisé : Un robinet à boisseau sphérique motorisé se caractérise par une taille compacte facile à installer sur la tuyauterie, une faible résistance à l'écoulement et une bonne étanchéité. Elle est principalement utilisée pour une fermeture rapide ou pour envoyer le fluide dans différentes directions d'écoulement. Les actionneurs quart de tour sont standard.
• Vanne papillon motorisée : Légère, simple à installer, elle convient aux conduites de grand diamètre à faible pression. Utilisée pour les fonctions marche/arrêt ou le contrôle du débit. Les actionneurs quart de tour sont également fréquemment utilisés.
• Robinet à soupape motorisé : Le contrôle du fluide s'effectue en soulevant ou en abaissant un disque. Il est préférable d'utiliser ce type de vanne lorsqu'un contrôle précis du débit est nécessaire. La contre-pression est relativement élevée. Généralement équipé d'actionneurs multitours ou linéaires.
• Vanne motorisée : Utilise une vanne qui peut être soulevée ou abaissée pour des positions complètement ouvertes et complètement fermées. Offre une faible résistance à l'écoulement, mais une faible contrôlabilité. Lente à réagir. Convient aux conduites qui nécessitent une faible fréquence de commutation et un écoulement sans obstruction. Généralement équipé d'actionneurs multitours.
• Vanne de contrôle motorisée : Ces vannes sont conçues pour contrôler le débit, la pression et la température. Elles sont normalement équipées d'un actionneur électrique intelligent et d'un robinet à boisseau sphérique à orifice en V ou d'une cage spécialement conçue pour un contrôle précis.

Voici un résumé des principaux types de vannes motorisées :

Type de vanne	Type d'actionneur commun	Caractéristiques principales	Utilisations typiques
Robinet à boisseau sphérique motorisé	Quart de tour	Marche/arrêt rapide, faible résistance, bonne étanchéité	Obturation, orientation du flux
Vanne papillon motorisée	Quart de tour	Léger, de grande taille, facile à installer	Marche/arrêt, contrôle, haut débit
Robinet à soupape motorisé	Multi-tour/Linéaire	Contrôle précis, résistance accrue	Contrôle du débit, de la pression et de la température
Vanne motorisée	Multi-tour	Plein débit, faible résistance, lent	Ouverture/fermeture complète, peu utilisée
Valve de contrôle motorisée	Quart de tour/multi-tour intelligent	Contrôle précis, bon réglage	Paramètres du processus (débit, pression, température)

Applications typiques des vannes motorisées

Les vannes motorisées sont utilisées dans de nombreux domaines. Elles sont présentes dans presque tous les secteurs qui nécessitent un contrôle automatique des liquides ou des fluides. Elles sont en quelque sorte les "régulateurs d'impulsions" des industries et des bâtiments modernes.

• Automatisation industrielle : Milieux industriels tels que les industries du pétrole et du gaz, de l'électricité, de la métallurgie et du papier. Ils permettent de contrôler le flux de différents matériaux, de modifier le déroulement des opérations et de procéder à des arrêts d'urgence. Ils sont essentiels pour gérer de grands volumes de flux de médias.
• Systèmes CVC : Dans les grandes structures, les systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation (CVC) gèrent la circulation de l'eau chaude et froide ou de la vapeur. Ces systèmes permettent de gérer l'énergie et la température dans différentes zones.
• Traitement de l'eau : Dans les usines de production d'eau, les usines de traitement des eaux usées et les usines de dessalement. Utilisé pour contrôler le débit et la direction de l'eau brute, de l'eau traitée et des produits chimiques. Cela comprend les applications pour l'eau potable et le traitement de divers types de flux.
• Alimentation et boissons : Nécessité de respecter les règles sanitaires. Utilisé pour contrôler les liquides et les gaz lors de la fabrication d'aliments et de boissons.
• Automatisation des bâtiments : Dans les bâtiments intelligents. Utilisé pour surveiller et gérer automatiquement l'approvisionnement en eau, le drainage, la sécurité incendie et les systèmes de climatisation. Cela couvre également les scénarios d'utilisation domestique.
• Autres utilisations : Très utilisé dans la fabrication de médicaments, sur les bateaux, dans l'industrie légère et pour l'arrosage des fermes, même dans les applications impliquant de l'eau salée.

Avantages de l'utilisation de vannes motorisées

Le choix de vannes motorisées au lieu de vannes manuelles ou pneumatiques est généralement motivé par le besoin d'efficacité, de contrôle précis, de sécurité et par le fait qu'il s'agit d'une option abordable. Il s'agit là d'un avantage majeur.

Tout d'abord, l'automatisation et le contrôle à distance sont les principaux avantages. Il n'est pas nécessaire d'être présent pour les faire fonctionner. Ils peuvent être ouverts, fermés ou réglés à partir d'un système de contrôle. C'est très important dans les endroits dangereux, en hauteur, sous terre ou loin de la salle de contrôle. Cela revient à doter le système de canalisations d'un "cerveau" intelligent. Il peut agir seul sur la base de plans définis ou d'informations en temps réel. Les principaux avantages de ce système comprennent également leur capacité à gérer un véritable scénario d'urgence avec une fermeture rapide et fiable.

Deuxièmement, les vannes motorisées permettent un contrôle très précis. En particulier les vannes motorisées de type commande. Elles peuvent contrôler exactement le degré d'ouverture de la vanne en fonction d'un signal (tel que 4-20mA). Cela permet de contrôler avec précision des éléments tels que le débit et la pression. De nombreux processus complexes en ont besoin, ce qui se traduit souvent par des débits plus élevés.

En outre, les vannes motorisées sont généralement plus faciles à installer et à entretenir (par rapport aux systèmes hydrauliques complexes). De plus, elles n'ont pas besoin d'une grande quantité d'énergie provenant de l'environnement extérieur (juste de l'électricité). Elles n'ont pas besoin d'une source d'air comprimé ni de tuyaux comme les vannes pneumatiques. Cela signifie qu'il y a moins de fuites et que l'on consomme moins d'énergie.

D'un point de vue financier, le coût initial peut être supérieur à celui des vannes manuelles. Mais les vannes motorisées permettent de réaliser d'importantes économies au fil du temps. Elles réduisent les coûts de main-d'œuvre et améliorent le fonctionnement des systèmes. Un contrôle précis permet d'économiser de l'énergie et des matériaux.

Choisir la bonne vanne motorisée

Le choix du bon robinet motorisé est un processus qui se déroule étape par étape. Vous devez tenir compte de nombreux éléments. C'est comme choisir le meilleur "cœur" pour une machine complexe.

Connaître les détails du processus

Tout d'abord, vous devez connaître le fluide (sa nature, s'il peut causer de la corrosion ou de l'usure - par exemple, s'il s'agit d'un fluide corrosif), la température et la pression de service, et la quantité de débit ou de contrôle nécessaire. Ces détails déterminent directement le matériau du corps de la vanne, le matériau du joint, la classe de pression et le type de vanne.

Choisir le type de vanne et le raccordement

En fonction de la fonction de la vanne (fermeture, contrôle, écoulement direct) et de l'état de la tuyauterie, il convient de choisir le bon type de corps (sphère, papillon, globe, etc.) et le mode de raccordement (bride, filetage, soudure, collier, etc.).

Déterminer les besoins en actionneurs

Pensez à la façon dont vous voulez le contrôler (marche/arrêt, contrôle, intelligent), à la source d'alimentation (par exemple, si une tension continue est nécessaire), au type de signal de commande de l'actionneur (numérique, analogique), à la force nécessaire et à la nécessité d'une protection spéciale, par exemple en cas d'explosion ou de contact avec de l'eau.

Pensez à l'environnement et aux certificats

Examinez l'endroit où il sera installé (température, humidité, gaz corrosifs, etc.). Vérifiez également les certificats requis pour le projet ou l'industrie (CE, RoHS, SIL, FDA, etc.). Pour les environnements exigeants, l'acier inoxydable est souvent le matériau préféré, car c'est le métal le plus couramment utilisé pour sa durabilité et sa résistance à la corrosion. Il est également important de choisir des vannes capables de supporter une large gamme de tensions et de températures.

Vérifier la capacité et le service du fournisseur

Outre le produit, ce qui compte, ce sont les compétences du fournisseur, son expérience, sa rapidité de réaction et son service après-vente. Le choix d'un fournisseur est très important. Un fournisseur fiable peut fournir plus que les produits qu'il vend. Il vous aide et vous guide grâce à ses connaissances.

Par exemple, VINCER développe des solutions de vannes automatiques depuis plus de dix ans. L'entreprise se concentre sur les vannes motorisées et pneumatiques, notamment les électrovannes, les vannes à bille électriques, les robinets à soupape, les vannes à bille manuelles, ainsi que d'autres types de vannes et d'accessoires, dans le but d'être un fournisseur unique. Les produits de VINCER sont certifiés CE, RoHS, SIL et FDA et l'entreprise est certifiée ISO9001, ce qui témoigne de son engagement en faveur de la qualité et du respect des normes internationales. VINCER dispose de nombreux exemples de projets et d'une équipe d'ingénieurs qualifiés. Ils utilisent une analyse détaillée basée sur huit dimensions pour comprendre les besoins du client : analyse du fluide, analyse de la température, analyse de la pression du fluide, détermination de la norme de connexion, méthode de contrôle (manuelle/électrique/pneumatique), exigences matérielles, temps d'ouverture/fermeture du fluide. Cette méthode de travail leur permet de trouver les solutions les meilleures et les plus précises. Ils offrent un service rapide, en fournissant des devis dans les 24 heures et des plans initiaux pour divers produits dans les 48 heures. Cela permet aux clients de trouver l'information dont ils ont besoin sans délai. Si vous rencontrez un problème avec le produit, l'équipe se chargera d'enquêter et de proposer des solutions. Elle peut également offrir des pièces gratuites et fournir une assistance par téléphone ou par vidéo. Grâce à ce type d'assistance, les projets se déroulent sans heurts et les temps d'arrêt sont réduits. En outre, ils sont plus rentables que certaines marques internationales. Les clients peuvent ainsi bénéficier de vannes fiables et de haute qualité à un prix inférieur.

Pratiques d'installation et d'entretien

Un montage correct et un entretien régulier sont essentiels pour garantir le bon fonctionnement d'une vanne motorisée pendant longtemps.

Installation

• Suivre le manuel : Respectez scrupuleusement les instructions du fabricant.
• Vérifier les tuyaux : Veillez à ce que les tuyaux soient propres, sans déchets, et bien alignés. Cela permet d'éviter que les contraintes exercées sur les tuyaux n'endommagent le robinet.
• Vérifier la direction : Recherchez le repère de sens d'écoulement sur le corps du robinet (s'il y en a un).
• Câbler correctement : Connecter les fils d'alimentation et de commande correctement selon le schéma de câblage de l'actionneur. Veillez à ce que le fil de terre soit bien connecté.
• Test à la main : Avant de mettre l'appareil sous tension, il est généralement bon d'utiliser la partie manuelle pour vérifier que la vanne s'ouvre et se ferme sans heurt.

Maintenance

• Vérifier régulièrement : Examinez la vanne et l'actionneur. Vérifiez si des pièces sont desserrées ou si des joints fuient.
• Lubrifier : Graisser les parties mobiles de l'actionneur comme le suggère le fabricant.
• Fonction de test : Testez régulièrement l'ouverture, la fermeture ou le réglage pour vous assurer qu'il fonctionne correctement.
• Corriger les problèmes : Si quelque chose n'est pas normal, consultez le guide de résolution des problèmes ou contactez le fournisseur (comme l'équipe d'ingénieurs qualifiés de VINCER) pour qu'il trouve et résolve le problème. VINCER s'efforce d'éviter les problèmes ultérieurs en fournissant de bons plans dès le départ. En cas de problème avec un produit, l'équipe de VINCER vérifie et propose des solutions. Elle s'assure que le problème est résolu. Elle peut même fournir des pièces gratuites et une aide par téléphone ou par vidéo.

Tendances futures des vannes motorisées

La technologie des vannes motorisées ne cesse de s'améliorer. À l'avenir, elles seront plus intelligentes, plus connectées et fonctionneront mieux.

• Plus de fonctions intelligentes : Ajouter des capteurs et des éléments de communication. Cela permettra de mieux surveiller l'état de l'appareil, de prévoir quand réparer les choses et de trouver les problèmes à distance.
• Meilleure connexion au réseau : Mieux se connecter à l'internet industriel des objets (IIoT) et aux systèmes d'usine intelligente. Cela permet de partager des données et de travailler ensemble.
• Plus petit et modulaire : Les actionneurs et les vannes seront plus petits et constitués de pièces. Ils sont donc plus faciles à installer et à remplacer.
• Utiliser moins d'énergie : Fabriquer des moteurs et des programmes de contrôle qui consomment moins d'énergie.
• Utilisation de nouveaux matériaux : Utiliser de nouveaux matériaux qui résistent mieux à la corrosion, à l'usure et aux fortes chaleurs. Cela permettra de les utiliser dans un plus grand nombre d'endroits.

Conclusion

Le contrôle automatique des fluides est rendu possible par l'utilisation de vannes motorisées. Elles sont aujourd'hui de plus en plus utilisées dans l'industrie et dans la vie quotidienne car elles permettent d'automatiser, de contrôler avec précision et d'être gérées à distance. Vous devez comprendre les différents types de vannes motorisées et leur fonctionnement pour choisir la bonne. Vous devez également vous demander ce que l'ordinateur doit faire pour vous. Si vous les installez et les entretenez correctement, elles dureront longtemps. Avec l'amélioration de la technologie, les vannes motorisées deviendront plus intelligentes et plus efficaces. Elles sont semblables aux cellules intelligentes dans le monde de l'automatisation. Elles introduiront de nouveaux concepts et aideront à contrôler les fluides dans de nombreux domaines. En choisissant VINCER, qui possède les connaissances et les compétences nécessaires pour fournir un excellent service, vous pourrez atteindre le succès dans le domaine du contrôle automatique des fluides.