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 utilisées. Ces applications présentent fréquemment des pressions et des températures d'entrée extrêmement élevées, qui doivent toutes deux être considérablement réduites. Par conséquent, le forgeage et l'assemblage sont les procédés de fabrication privilégiés pour ces applications.soupapeLes corps sont forgés car ils peuvent mieux supporter la charge de vapeur à haute pression et haute température. Les matériaux forgés permettent des contraintes de conception supérieures à celles des matériaux moulés.soupapeCes corps possèdent une structure cristalline mieux optimisée et une consistance matérielle intrinsèque.

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

Le corps de vanne combiné forgé permet l'intégration d'une sortie allongée afin de réguler la vitesse de la vapeur à basse pression, en réponse aux variations importantes et fréquentes des caractéristiques de la vapeur dues à la baisse de température et de pression. De même, les fabricants peuvent proposer des raccords d'entrée et de sortie avec différentes pressions nominales pour une meilleure adaptation aux canalisations environnantes, notamment en cas de diminution de la pression de sortie, grâce à l'utilisation de vannes de régulation de vapeur combinées forgées.

Outre 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 séparées :

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

2. Un rapport variable amélioré

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

Nous proposons une gamme variée de vannes de régulation de vapeur pour répondre à divers besoins d'application. Voici quelques exemples typiques.

vanne de régulation de vapeur

La vanne de régulation de vapeur, intégrant une technologie de pointe pour le contrôle de la température et de la pression de la vapeur, combine ces deux fonctions dans une seule unité de commande. Face à la hausse des prix de l'énergie et aux exigences d'exploitation plus strictes des installations, ces vannes répondent à la demande d'une meilleure gestion de la vapeur. La vanne de régulation de vapeur offre un contrôle de température et une réduction du bruit supérieurs à ceux d'un poste de réduction de température et de pression aux fonctions identiques, tout en étant moins contrainte par les contraintes de canalisation et d'installation.

Les vannes de régulation de vapeur sont composées d'une seule vanne contrôlant à la fois la pression et la température. Leur conception, leur développement, l'amélioration de leur intégrité structurelle et l'optimisation de leurs performances opérationnelles et de leur fiabilité globale sont réalisés grâce à l'analyse par éléments finis (FEA) et à la dynamique des fluides numérique (CFD). La construction robuste de la vanne de régulation de vapeur lui permet de supporter la totalité de la chute de pression de la vapeur principale, et l'utilisation d'une technologie de réduction du bruit dans le circuit d'écoulement contribue à minimiser les bruits et vibrations indésirables.

Les variations de température rapides qui se produisent lors du démarrage de la turbine sont compensées par la conception profilée des garnitures des vannes de régulation de vapeur. Pour une durée de vie accrue et afin de permettre la dilatation due aux chocs thermiques, la cage est cémentée. Le noyau de la vanne est doté d'un guide continu, et des inserts en cobalt assurent l'étanchéité avec le siège de la vanne, tout en servant de matériau de guidage.

La vanne de régulation de vapeur est équipée d'un collecteur permettant la pulvérisation d'eau dès que la pression diminue. Ce collecteur comporte des buses activées par contre-pression et une géométrie variable afin d'optimiser le mélange et l'évaporation de l'eau.

Cette buse a été initialement conçue pour être utilisée dans les systèmes de condensation centralisés, notamment pour les situations de saturation où la pression de vapeur en aval peut être atteinte. Ce type de buse améliore l'adaptabilité du dispositif en permettant un débit minimal plus faible. Ceci est obtenu en réduisant la contre-pression au niveau de la buse dP. Autre avantage : lorsque la pression différentielle (dP) de la buse est augmentée pour les ouvertures plus petites, la vaporisation instantanée se produit à la sortie de la buse et non au niveau de la garniture de la vanne d'extinction.

Lorsqu'une explosion se produit, le ressort du bouchon de la vanne dans la buse la ferme pour empêcher toute altération. La compressibilité du fluide change pendant une explosion, ce qui provoque la fermeture forcée du bouchon par le ressort de la buse et la recompression du fluide. Après ces opérations, le fluide retrouve son état liquide et peut être remis en forme dans le refroidisseur.

Buses à géométrie variable et activées par contre-pression

La vanne de régulation de vapeur oriente le flux d'eau loin de la paroi du tuyau et vers son centre. Le nombre de points de pulvérisation varie selon l'application. Si la différence de pression de vapeur est importante, le diamètre de sortie de la vanne de régulation est considérablement augmenté afin de répondre au débit de vapeur plus élevé requis. Pour une distribution plus homogène et complète de l'eau pulvérisée, davantage de buses sont disposées autour de la sortie.

Un agencement de garnitures simplifié dans une vanne de régulation de vapeur permet de l'utiliser à des températures de fonctionnement et des pressions nominales plus élevées (jusqu'à la classe ANSI 2500 ou supérieure).

La structure à obturateur équilibré de la vanne de régulation de vapeur assure une étanchéité de classe V et un débit linéaire. Ces vannes utilisent généralement des contrôleurs numériques et des actionneurs pneumatiques à piston haute performance pour effectuer une course complète en moins de 2 secondes, tout en garantissant une réponse indicielle de haute précision.
Les vannes de régulation de vapeur peuvent être fournies comme composants distincts si la configuration de la tuyauterie l'exige, permettant ainsi 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 s'avère trop coûteux, il est également possible d'associer des désurchauffeurs enfichables à des corps de vannes à passage direct moulés.