Comprendre les vannes de régulation de vapeur

Pour abaisser simultanément la pression et la température de la vapeur au niveau requis par un état de fonctionnement spécifique, la vapeurvannes de régulationsont utilisés. Ces applications ont souvent des pressions d’entrée et des températures extrêmement élevées, qui doivent toutes deux être considérablement réduites. En conséquence, le forgeage et la combinaison sont les procédés de fabrication privilégiés pour cessoupapecorps car ils peuvent mieux supporter la charge de vapeur à haute pression et haute température. Les matériaux forgés permettent des contraintes de conception plus importantes que les matériaux mouléssoupapecorps, ont une structure cristalline mieux optimisée et ont une cohérence matérielle intrinsèque.

Les fabricants peuvent plus facilement proposer des qualités intermédiaires et jusqu'à la classe 4500 grâce à la structure forgée. Lorsque les pressions et les températures sont plus basses ou qu'une vanne en ligne est nécessaire, les corps de vanne en fonte restent une option solide.

Le type de corps de vanne combiné forgé plus permet l'inclusion d'une sortie étendue pour gérer la vitesse de sortie de la vapeur à des pressions plus basses en réponse aux variations dramatiques fréquentes des caractéristiques de la vapeur causées par une température et une pression plus basses. De la même manière, les fabricants peuvent proposer des connexions d'entrée et de sortie avec différentes pressions nominales pour mieux correspondre aux canalisations à proximité en réponse à une diminution de la pression de sortie en utilisant des vannes de régulation de vapeur forgées et combinées.

En plus de ces avantages, la combinaison des opérations de refroidissement et de réduction de pression dans une seule vanne présente les avantages suivants par rapport à deux unités distinctes :

1. Meilleur mélange de l'eau de pulvérisation grâce à l'optimisation de la zone d'expansion turbulente de l'élément de décompression.

2. Un ratio variable amélioré

3. L’installation et la maintenance sont plutôt simples car il s’agit d’un équipement.

Nous pouvons proposer une variété de vannes de régulation de vapeur pour répondre à diverses exigences d’application. Voici quelques exemples typiques.

vanne de régulation de vapeur

La vanne de régulation de vapeur, qui incarne la technologie de contrôle de la température et de la pression de la vapeur la plus avancée, combine le contrôle de la pression et de la température de la vapeur dans une seule unité de commande. Face à la hausse des prix de l'énergie et aux exigences de fonctionnement des usines plus strictes, ces vannes répondent à la demande d'une meilleure gestion de la vapeur. La vanne de régulation de vapeur peut offrir un meilleur contrôle de la température et une meilleure réduction du bruit que la station de réduction de température et de pression ayant la même fonction, et elle est également moins contrainte par les exigences de canalisation et d'installation.

Les vannes de régulation de vapeur ont une seule vanne qui contrôle à la fois la pression et la température. La conception, le développement, l'amélioration de l'intégrité structurelle et l'optimisation des performances opérationnelles et de la fiabilité globale des vannes sont réalisés à l'aide de l'analyse par éléments finis (FEA) et de la dynamique des fluides computationnelle (CFD). La construction robuste de la vanne de régulation de vapeur montre qu'elle peut résister à toute la chute de pression de la vapeur principale, et l'utilisation dans le circuit d'écoulement de la technologie de réduction du bruit de la vanne de régulation permet de minimiser les bruits et les vibrations indésirables.

Les variations rapides de température qui se produisent lors du démarrage de la turbine peuvent être prises en compte grâce à la conception simplifiée des éléments internes utilisés dans les vannes de régulation de vapeur. Pour une durée de vie plus longue et pour permettre l'expansion lorsqu'elle est déviée par un choc thermique, la cage est cémentée. Le noyau de la vanne est doté d'un guide continu et des inserts en cobalt sont utilisés pour produire un joint métallique étanche avec le siège de la vanne en plus de fournir un matériau de guidage.

La vanne de régulation de vapeur est dotée d'un collecteur pour pulvériser de l'eau une fois la pression diminuée. Le collecteur est doté de buses activées par contre-pression et d'une géométrie variable pour améliorer le mélange et l'évaporation de l'eau.

La pression de vapeur en aval des systèmes de condensation centralisés, où des conditions de saturation peuvent se produire, est celle où cette buse était initialement destinée à être utilisée. Ce type de buse améliore l'adaptabilité de l'appareil en permettant un débit minimum plus faible. Ceci est accompli en réduisant la contre-pression au niveau de la buse dP. Un autre avantage est que le flash se produit à la sortie de la buse plutôt qu'au niveau de la garniture de la vanne d'arrosage lorsque le dP de la buse est augmenté à des ouvertures plus petites.

Lorsque le flash se produit, la charge du ressort du clapet de la vanne dans la buse le pousse à se fermer pour éviter de telles altérations. La compressibilité du fluide change lors d'un éclair, ce qui amène le ressort de la buse à la fermer et à recomprimer le fluide. Suite à ces procédures, le fluide retrouve son état liquide et peut être remodelé dans le refroidisseur.

Buses à géométrie variable et à contre-pression activées

La vanne de régulation de vapeur dirige le débit d'eau loin de la paroi du tuyau et vers le centre du tuyau. Différentes applications impliquent différents nombres de points de pulvérisation. Le diamètre de sortie de la vanne de régulation sera considérablement élargi pour répondre au volume de vapeur beaucoup plus élevé requis si la différence de pression de vapeur est importante. Pour obtenir une distribution plus égale et plus complète de l'eau pulvérisée, davantage de buses sont placées autour de la sortie.

Un agencement de garniture simplifié dans une vanne de régulation de vapeur lui permet d'être utilisé à des températures de fonctionnement et des pressions nominales plus élevées (conforme à la classe ANSI 2500 ou supérieure).

La structure à clapet équilibré de la vanne de régulation de vapeur offre des caractéristiques d'étanchéité de classe V et de débit linéaire. Les vannes de régulation de vapeur utilisent généralement des contrôleurs de vanne numériques et des actionneurs pneumatiques à piston haute performance pour effectuer une course complète en moins de 2 secondes tout en conservant une réponse échelonnée de haute précision.
Les vannes de régulation de vapeur peuvent être fournies en tant que composants distincts si la configuration de la tuyauterie l'exige, permettant le contrôle de la pression dans le corps de la vanne et la désurchauffe dans le refroidisseur de vapeur en aval. De plus, si cela n’est pas financièrement réalisable, il est également envisageable d’associer des désurchauffeurs enfichables à des corps de vannes à voie droite en fonte.