Sélection des vannes de régulation

Par Chris Parsloe:

La modulation de la sélection de la vanne de contrôle pour les applications de services de construction différents peut être problématique car il tombe maladroitement entre les concepteurs, installateurs et fournisseurs d'équipements. Le nouveau guide BSRIA BG 51/2014 Sélection des vannes de régulation dans les systèmes à débit variable describes the valve options available and how to make appropriate selections.

Le contrôle de flux est important parce que le meilleur contrôle que nous pouvons réaliser sur le transfert de chaleur, le meilleur contrôle, nous aurons plus de températures de fonctionnement du système. Mauvais contrôle de chauffage ou de refroidissement sorties se traduit par de plus grandes fluctuations de température de l'espace. En outre, (et souvent négligé) mauvais contrôle se traduira par des températures non contrôlées de l'eau de retour à l'usine centrale. Si nous essayons de maximiser la différence de température du système afin d'obtenir le meilleur rendement des chaudières ou des refroidisseurs, puis une vanne de commande qui ne commande pas un problème.

Pour toute vanne pour assurer un bon contrôle de modulation, sa caractéristique doit correspondre à celle du transfert de chaleur qu'il essaie de contrôler. Par exemple, s'il existe une relation de proportionnalité entre le débit et le transfert de chaleur puis la caractéristique de la vanne doit également être proportionnelle (ou linéaire) i.e. la variation de la vitesse d'écoulement à travers la soupape pour un degré donné de fermeture doit être le même que le degré de fermeture. Une caractéristique proportionnelle est adaptée pour que l'eau des échangeurs de chaleur de l'eau tels que des échangeurs de chaleur à plaques.

Pour l'eau de convection forcée de transfert de chaleur de l'air, tels que les unités de ventilo-convecteurs, poutres actives et des unités de traitement de l'air, une forte réduction de la vitesse d'écoulement est nécessaire pour atteindre une faible réduction du transfert de chaleur. D'où, Pour ces applications, une caractéristique linéaire n'est pas idéale. Au contraire, une caractéristique de pourcentage égal est le meilleur. Ces vannes sont dits en raison du changement de pourcentage du débit est toujours le même pour une variation en pourcentage donné en ouverture de la soupape.

La caractéristique d'une soupape est influencé par une combinaison de l'agencement de siège de soupape et le bouchon interne combiné avec l'actionneur électronique qui est équipé. Il est essentiel que la combinaison de vanne et l'actionneur approprié est sélectionné pour parvenir à la caractéristique correcte.

Cependant, le fournisseur de la vanne ne peut pas toujours s'assurer que la vanne fournir la caractéristique destinée. Cela dépend de l'endroit où la soupape est située dans le système et les pertes de pression relative à travers les circuits à laquelle il est à commander l'écoulement. Cela introduit la question délicate de l'autorité de la vanne. En termes simples,, une combinaison de la vanne et de l'actionneur peut être conçu pour vous donner la caractéristique spécifiée, mais si vous l'installez dans un circuit dont la résistance à travers la vanne est petite par rapport au reste du circuit, alors il ne peut pas fonctionner comme prévu. Dans une certaine mesure de la fermeture de la vanne sera utilisé jusqu'à juste essayer de rattraper les autres résistances dans le circuit. Ce n'est que lorsque la vanne est la plus grande résistance dans le circuit, il commence à influencer le flot.

l'autorité de la vanne est donc définie comme la perte de pression à travers la soupape de commande complètement ouverte par rapport à des pertes de pression à travers les autres composants dans le circuit. La sagesse conventionnelle est que la vanne de commande doit être au moins égale à la perte de pression dans le reste du circuit commandé donnant un minimum de pouvoir 0.5 i.e. la perte dans la vanne divisé par les pertes à travers la soupape et d'autres composants, y compris la soupape elle-même.

D'où, critères de soupape de commande sont réalisés sur cette base,. Pour trois et quatre soupapes portuaires où la vanne oriente le flux dans le passage par un, sélection de la vanne est relativement simple. Le circuit dans lequel le débit est contrôlé, c'est à travers la bobine elle-même de sorte que la perte de pression est la perte de charge de la bobine. Cela signifie que la perte de pression de la valve complètement ouverte ne doit correspondre à la chute de pression à travers la bobine, il commande afin d'avoir un bon pouvoir. Pour ces vannes du fabricant de bobine peut facilement sélectionner les vannes.

Cependant, deux vannes de régulation de port sont plus d'un défi, car le circuit contrôlé comprend tous les tuyaux et les composants vers le point fixe le plus proche de pression ce qui est soit la pompe d'un DPCV situé appropriée. Pour rassembler l'ensemble de ces résistances, deux vannes portuaires doivent aussi avoir des résistances élevées. Cela signifie également que le fabricant de la bobine ne peut pas la taille de la vanne. Le seul parti qui dispose de toutes les informations de perte de pression appropriée est le concepteur. Mais le dimensionnement des vannes est compliqué et le mieux adapté à un calcul informatisé.

vannes de régulation indépendantes de la pression ont fourni une solution partielle à la vanne de sélection car ils combinent une vanne de régulation à deux voies avec un DPCV. D'où la perte de pression à travers la vanne de commande est fixé en lui donnant l'autorité théorique d'un. Cependant, PICVs ont leurs limites en termes de limitation des débits minimum et les caractéristiques de contrôle. Ultra taux de faible débit peut être un problème et la réalisation d'une caractéristique égal pourcentage peut être un défi. En outre, questions de répétabilité de débit sont plus visibles que les vannes répondent à la flexion d'un ressort.

Le nouveau BSRIA fournit une certaine compréhension sur toutes ces questions et devrait être utile à tous les ingénieurs impliqués dans la sélection de la vanne.

Chris Parsloe (Parsloe Consulting Ltd) est l'auteur de CIBSE Mise code W 2010, BSRIA BG2/2010 Water Systems Mise en service, et BSRIA BG 29/2012 Pré-commission nettoyage des systèmes de tuyauteries.