Válvula Redutora de Pressão

Un réducteur de pression est une vanne auto-opérante utilisée pour contrôler l’excès de pression afin de donner une pression réduite constante à un système. Le détendeur-régulateur de pression est un autre nom pour cette vanne. La fonction principale des détendeurs-régulateurs de pression est de convertir une pression entrante accrue en une pression sortante plus faible. Ils sont largement utilisés dans les secteurs de l’eau, de la vapeur, du pétrole et du gaz. Ainsi, les fabricants de détendeurs-régulateurs de pression définissent la vanne comme une vanne de contrôle automatisée à action automatique qui réduit une pression d’entrée plus importante et incontrôlée en une pression de sortie constante et plus faible, indépendamment des variations de la pression de l’eau en amont. Nous allons découvrir le fonctionnement, les différents types, les utilisations et les avantages des détendeurs-régulateurs de pression dans cet article.

Qu’est-ce qu’un réducteur de pression ?

Dans un système de fluide, la haute pression pulsée est une cause de dommages maximaux. De plus, si la pression est très élevée par rapport à ce qui est nécessaire pour un système, cela entraînera le gaspillage de fluide (dans le système d’eau domestique), des fuites à long terme car le système est conçu pour gérer une pression plus faible, et cela peut également entraîner une rupture de tuyau ou une panne du système. Tout cela finit par réduire l’efficacité du système et contribue à l’augmentation des coûts d’exploitation d’une entreprise.

Cette réduction de l’efficacité d’un système de fluides peut être contrôlée par une alimentation constante et réduite en pression dans un système. Ceci peut être réalisé en utilisant un régulateur de pression automatique ou une vanne de régulation de pression.

La fonction de base d’une vanne de régulation de pression dans un système de fluide est de convertir une pression d’entrée pulsée et élevée en une pression constante et réduite (ou prédéfinie).

Comment fonctionne une vanne de réduction de pression ?

S’il est nécessaire de réduire la pression entre deux composants d’un processus, une vanne de régulation de pression s’ouvre. Ces vannes peuvent abaisser la pression du liquide ou du gaz à un niveau prédéterminé.

Le détendeur de pression est une vanne de contrôle actionnée par un diaphragme et actionnée hydrauliquement qui diminue une pression amont plus importante pour abaisser une pression aval constante d’une demande variable ou d’une pression amont variable. Il est conçu pour résister aux conditions les plus difficiles. Essentiellement, la vanne maintient une pression aval constante quel que soit le débit.

Le fonctionnement du réducteur de pression dépend de l’équilibre des pressions de fluide agissant au-dessus et au-dessous du piston, ainsi que de la force du ressort. Si la force du fluide basse pression et du ressort est supérieure à l’alimentation haute pression, le piston ferme la valve. Lorsque la force du fluide basse pression est réduite, la nouvelle pression du fluide et la force du ressort sont inférieures au fluide d’alimentation haute pression, ce qui entraîne l’ouverture de la valve par le piston. La valve s’ouvre et se ferme fréquemment afin de maintenir la pression sous contrôle. La pression de sortie de la valve peut être ajustée en remplaçant le ressort par un ressort plus fort ou plus faible, selon les besoins. Dans certaines situations, la force du ressort est ajustée par une vis réglable. Certains réducteurs de pression utilisent plusieurs pistons ainsi que des diaphragmes pour améliorer leurs performances.

Types de détendeurs-régulateurs de pression.

Les réducteurs de pression sont classés en deux catégories principales en fonction du mécanisme qui contrôle l’ouverture de la vanne :

Réducteur de pression à action directe

Réducteur de pression à action directe : Les réducteurs de pression à action directe sont excellents pour les pressions plus faibles qui ne nécessitent pas un contrôle précis de la pression. Ils sont fabriqués en petite taille, sont moins chers et sont faciles à installer. Par rapport à leurs homologues pilotés, ils présentent souvent une fluctuation plus importante par rapport à la pression de consigne. Il s’agit de la forme la plus élémentaire de détendeur de pression, avec un diaphragme plat ou un soufflet. Comme elle est autonome, elle ne nécessite pas de ligne de détection externe en aval pour fonctionner.

La quantité d’ouverture du détendeur à action directe est régulée directement par le mouvement du ressort de réglage. Lorsque le ressort est comprimé à l’aide d’une vis de réglage, il génère une force d’ouverture sur la soupape, ce qui fait monter le débit. Lorsque la pression se développe en aval, l’égalisation se fait en transférant la pression en aval vers le dessous du ressort de réglage, où sa force ascendante contrebalance la compression du ressort. La force de compression du ressort qui ouvre la vanne est limitée pour assurer une sensibilité adéquate du ressort afin d’égaliser avec les variations de la pression en aval. Par conséquent, la pression est simplement contrôlée par l’ouverture d’une vanne, là où des débits excessifs pourraient entraîner une chute de pression.

Réducteur de pression piloté

Réducteur de pression piloté : Ces valves sont souvent utilisées pour des charges plus élevées qui nécessitent un contrôle précis de la pression. Par rapport aux modèles à action directe, ils réagissent plus rapidement aux fluctuations de la charge et conviennent à une plus grande plage de débits. Elles sont plus grandes et plus coûteuses.

Une vanne pilote est utilisée dans les réducteurs de pression pilotés pour charger un piston ou un diaphragme, augmentant ainsi la force descendante nécessaire pour ouvrir une vanne principale plus grande. De la même manière qu’une vanne à action directe fonctionne, l’ouverture et la fermeture de la vanne pilote sont régulées par l’équilibre de la force entre le ressort de réglage et la pression secondaire. Dans une vanne pilotée, cependant, l’ouverture et la fermeture de la vanne pilote sont faites exprès pour fournir une pression au piston ou au diaphragme de la vanne principale. Cette pression d’écoulement pilote génère une poussée vers le bas, qui est amplifiée par la surface du piston ou du diaphragme, ce qui permet l’ouverture d’une soupape principale beaucoup plus grande, autorisant des débits extrêmement élevés.

Une modification mineure de l’ouverture de la vanne pilote peut entraîner une modification substantielle du débit et de la pression en aval via la vanne principale, car la force vers le bas est amplifiée par l’emploi d’un piston ou d’un diaphragme. Par conséquent, il suffit de modifier légèrement la force du ressort de réglage sur le pilote pour obtenir une réaction rapide sur une large gamme de débits de vapeur. Les principaux avantages de ce type de vanne par rapport aux vannes à action directe sont une réaction rapide et un contrôle précis de la pression délivrée.

Les détendeurs-régulateurs de pression pilotés sont en outre divisés en deux types :

• Les détendeurs-régulateurs de pression à pilotage interne, et
• le réducteur de pression à pilotage externe.

Applications des détendeurs-régulateurs de pression.

Ces valves sont utilisées dans divers secteurs tels que les services d’eau, les services d’air et de gaz, les systèmes hydrauliques, les services de vapeur, les systèmes de mazout dans les moteurs IC et les chaudières, etc.

Pour les services d’air et de gaz : Les systèmes d’air comprimé, les outils électriques, les systèmes de contrôle pneumatique et les vannes de contrôle pour les systèmes de stockage et de distribution de gaz industriels utilisent tous des détendeurs de pression à action directe et à commande pilote pour les services d’air et de gaz. Le type de détendeur utilisé pour ces services est déterminé par le niveau de contrôle nécessaire.

Pour les services d’eau : Les réducteurs de pression sont largement utilisés dans les systèmes de distribution d’eau domestiques et industriels, ainsi que dans les systèmes de prévention des incendies. Pour ces services, les réducteurs de pression à action directe sont souvent recommandés. Le maintien des pressions du système devient extrêmement difficile dans des circonstances de forte demande. Dans ces conduites, les détendeurs de pression sont utilisés pour réguler efficacement la pression en aval à une limite acceptable.

Pour les services de vapeur : Les détendeurs-régulateurs de pression sont utilisés pour diverses applications vapeur comme l’alimentation en vapeur, les turbines à vapeur pour la production d’énergie, les moteurs à vapeur, etc.

Avantages d’un détendeur-régulateur de pression.

• Il protège les composants du système et les canalisations contre les coups de bélier.
• Aucune source d’énergie externe n’est nécessaire pour faire fonctionner la vanne.
• Il a une conception très simple et fonctionne avec très peu d’entretien et à moindre coût.
• Des éléments de mesure et des contrôleurs séparés ne sont pas nécessaires car il s’agit d’une vanne autonome.

Inconvénients d’un réducteur de pression.

• Blocages : Un réducteur de pression peut développer des blocages qui empêcheront la vanne de s’ouvrir ou de se fermer pour maintenir la pression souhaitée. Cela peut être causé par des dépôts de sel ou des solides en suspension dans le milieu fluide.
• Comme les composants internes sont exposés au fluide du système, ils sont susceptibles d’être endommagés à long terme.
• Le réglage manuel de la pression s’effectue en ajustant la vis.

Comment choisir un réducteur de pression.

Lorsque vous choisissez un réducteur de pression, assurez-vous d’obtenir un produit de bonne qualité, rentable et qui durera de nombreuses années.

1. Tout d’abord, choisissez entre un détendeur à membrane et un détendeur à piston en fonction de vos besoins. Un diaphragme a une plus grande sensibilité et dispose d’un large choix de matériaux de diaphragme. D’autre part, une vanne à piston peut gérer une régulation à haute pression mais a une sensibilité moindre par rapport aux régulateurs à détection à diaphragme.
2. Dimensionnement d’un régulateur de pression : L’objectif de tout ingénieur des procédés est de sélectionner la plus petite vanne qui remplira la fonction. La plus petite vanne est parfois la plus abordable. Il est toutefois essentiel de connaître les dimensions exactes de la conduite. Le choix d’une taille incorrecte peut entraîner des inefficacités et des problèmes opérationnels. La meilleure façon de sélectionner une taille appropriée est la suivante :

• Trouvez le débit minimum et maximum du système qu’une vanne peut supporter.
• Calculez le différentiel de pression entre les pressions amont et aval.
• À l’aide de la formule suivante, trouvez le coefficient de débit, C

Débit (Q) = Cv × (racine carrée du différentiel de pression)

• Vous pouvez choisir une vanne avec un Cv légèrement supérieur à celui que vous avez calculé, ce qui vous permettra de gérer des débits plus élevés à l’avenir.
  Enfin, assurez-vous que le débit fourni est approprié et documenté, de même que les pressions. Pour obtenir une efficacité optimale, choisissez toujours des calculs précis plutôt que des approximations informées.

Maintenance des détendeurs de pression.

En effectuant l’entretien de ces valves, tenez compte des points suivants.

• Recherchez les fuites ou les ruptures dans le système de pilotage.
• Vérifiez si le tamis de la crépine est propre et exempt de saletés.
• Vérifiez s’il y a des poches d’air dans la vanne pilote et retirez-les.
• Inspectez les membranes de la vanne principale et de la vanne pilote pour détecter tout dommage, assurez-vous qu’il n’y a pas de fuite.
• Vérifiez que la ligne pilote n’est pas obstruée et assurez-vous qu’elle a un écoulement libre.

Résumé :

Dans cet article, nous avons fourni les connaissances de base d’un réducteur de pression. Nous sommes un fabricant professionnel de réducteurs de pression et si vous avez des questions, n’hésitez pas à nous contacter.