Vannes et systèmes de régulation de température auto-actionnés typiques

Systèmes de régulation de température auto-actionnés typiques

La température requise pour le système dans la Figure 7.2.1 est ajustée au capteur. C’est le type de configuration de régulation de température auto-actionnée le plus courant, et la plupart des autres conceptions de régulation auto-actionnée en sont dérivées. La Figure 7.2.2 illustre une conception qui est ajustée du côté actionneur du système. Il convient de noter que ce système est limité aux vannes de régulation de température de 1” (DN25). Cette configuration est utile lorsque la position de la vanne de régulation est plus accessible que la position du capteur. La Figure 7.2.3 représente une troisième configuration qui est similaire à celle de la Figure 7.2.1 mais où l’ajustement est situé entre le capteur et l’actionneur de la vanne de régulation de température. Ce type de système est appelé ajustement à distance, et est utile lorsque la vanne de régulation ou le capteur, ou les deux, risquent d’être inaccessibles une fois la vanne de régulation installée. Capillaires Il convient de noter que les capillaires de 10 mètres ou plus de longueur peuvent affecter légèrement la précision de la régulation. C’est parce qu’une plus grande quantité de fluide capillaire est soumise à la température ambiante.

Lorsque la température ambiante change beaucoup, elle peut affecter le réglage de la température. Si de longues longueurs de capillaire sont acheminées à l’extérieur, il est recommandé de les calorifuger pour minimiser cet effet. F

ourreaux Des fourreaux (parfois appelés thermopuits) peuvent être installés dans les tuyauteries ou les récipients. Ceux-ci permettent au capteur d’être facilement retiré du milieu régulé sans avoir besoin de vider le système. Les fourreaux auront tendance à ralentir la réponse du système et, lorsque la charge thermique peut changer rapidement, doivent être remplis d’un milieu conducteur approprié pour augmenter le transfert de chaleur vers le capteur. Les fourreaux installés sur des systèmes ayant des conditions de charge relativement stables ou à évolution lente n’ont généralement pas besoin d’un milieu conducteur. Les fourreaux sont disponibles en acier doux, cuivre, laiton ou acier inoxydable. Des fourreaux longs jusqu’à 1 mètre de longueur sont disponibles pour des applications spéciales et en verre pour les applications corrosives. Cependant, ces fourreaux plus longs ne conviennent que pour une utilisation où la tête de réglage n’est pas montée côté capteur.

Améliorations pour les systèmes de régulation de température auto-actionnés

Protection contre la surchauffe par un dispositif de coupure de limite haute Un système de protection contre la surchauffe séparé, comme montré dans la Figure 7.2.4, est disponible pour se conformer aux règlements locaux de santé et sécurité ou pour prévenir la détérioration du produit. Le but du dispositif de coupure de limite haute est de couper le débit du milieu de chauffage dans la tuyauterie, empêchant ainsi la surchauffe du procédé. Il a été initialement développé pour prévenir la surchauffe dans les services d’eau chaude sanitaire (ECS) qui fournissent de l’eau chaude à usage général, tels que les hôpitaux, les prisons et les écoles. Cependant, il est également utilisé pour les applications de procédés industriels. Le système est entraîné par un système de régulation auto-actionné, qui libère un ressort comprimé dans l’unité de coupure de limite haute et ferme brusquement la vanne d’isolement si la température de limite haute prédéfinie est dépassée. L’unité d’actionneur de sécurité n’entraîne pas directement la vanne de régulation, mais un mécanisme de shuttle dans l’unité de coupure de limite haute. Lorsque la température est en dessous de la consigne, le mécanisme reste dormant. Une certaine course du shuttle est prévue dans chaque direction, pour éviter l’activation intempestive du système. Cependant, lorsque la température du système dépasse la température de limite haute ajustable, l’actionneur entraîne le shuttle, déclenchant le déclencheur, qui libère alors le ressort dans l’unité de coupure de limite haute. Cela provoque la fermeture brusque de la vanne de régulation. Une fois la panne réparée, et après que le système a refroidi en dessous de la température de consigne, la coupure de limite haute peut être réinitialisée manuellement, à l’aide d’un petit levier. Le système peut également être connecté à un système d’alarme via un micro-commutateur optionnel. Le système de limite haute dispose également d’un dispositif de sécurité. Si le capillaire est endommagé et perd du fluide, un ressort au-delà du shuttle est libéré, le poussant dans l’autre sens. Cela activera également la coupure et fermera la vanne de régulation. La température de déclenchement peut être ajustée entre 0°C et 100°C. L’unité d’actionneur de sécurité montrée dans la Figure 7.2.5 ne convient que pour une utilisation avec une unité de coupure de limite haute. Les systèmes montrés dans les Figures 7.2.1, 7.2.2 et 7.2.3 peuvent également être utilisés avec l’unité de coupure mais ils ne seront pas à sécurité intégrée. La Figure 7.2.5 montre l’unité de coupure de limite haute attachée à une vanne séparée de la vanne de régulation de température. C’est préférable car la vanne de limite haute reste entièrement ouverte pendant le fonctionnement normal et est moins susceptible de receler de la saleté sous le siège de la vanne. La vanne de limite haute doit être de diamètre de canalisation pour réduire la perte de charge en utilisation normale, et doit être installée en amont de la vanne de régulation auto-actionnée (ou autre) et aussi près que possible de celle-ci.

Auxiliaires de régulation de température auto-actionnée

****Adaptateur à double capteur ****Un adaptateur à double capteur, Figure 7.2.7, permet à une vanne d’être commandée par un système de régulation avec l’option d’avoir un dispositif d’isolement manuel. L’adaptateur peut être utilisé avec des vannes de régulation à 2 voies et à 3 voies. L’avantage offert par l’adaptateur est que le coût d’une vanne séparée est économisé. Cependant, il n’est pas recommandé que la régulation de température et la protection de sécurité de limite haute soient fournies avec une vanne commune, car il n’y a pas de protection contre la défaillance de la vanne elle-même. Actionneur manuel ****Un adaptateur manuel comme montré dans la Figure 7.2.8, est conçu pour être utilisé avec des vannes de régulation à 2 voies et à 3 voies. Il peut également être utilisé en conjonction avec un adaptateur à double capteur et un système de régulation de température auto-actionné, permettant l’arrêt manuel sans interférer avec les réglages de régulation, comme montré dans la Figure 7.2.7 Entretoise ****Une entretoise (Figure 7.2.9) permet au système de fonctionner à des températures plus élevées. Chaque vanne de régulation et système de régulation de température a ses propres conditions limites. Une entretoise, lorsqu’elle est installée entre le système de régulation et toute vanne de régulation à 2 voies ou 3 voies (sauf les vannes à 3 voies DN80 et DN100), permet au système de fonctionner à un maximum de 350°C, à condition que la vanne de régulation elle-même soit capable de supporter de telles températures élevées.

Environnements et applications typiques

Environnements adaptés aux régulations de température auto-actionnées :

Tout environnement où la sophistication des régulations électriques et pneumatiques n’est pas requise. Particulièrement adapté aux zones sales et dangereuses.
Zones éloignées de toute source d’énergie.
Pour le contrôle précis des applications de stockage ou à charge constante, ou pour les applications à charge variable où une haute précision n’est pas requise. Industries utilisant des régulations de température auto-actionnées : Alimentation
Minoterie, régulation de température de batteries de chauffage (non dangereux).
Abattoirs - nettoyage, etc.
Fabrication d’huiles et de graisses - chauffage de cuves de stockage. Industriel
Galvanoplastie - chauffage de cuves.
Parcs de stockage - chauffage.
Raffineries.
Lavage industriel.
Systèmes de vapeur et de condensat.
Blanchisseries. Chauffage, ventilation et climatisation (CVC)
Eau chaude sanitaire et services de chauffage dans les maisons de retraite, les hôpitaux, les centres de loisirs et les écoles, les prisons et en horticulture pour la protection contre le gel. Les applications les plus courantes pour les régulations de température auto-actionnées : Chaufferies
Conditionnement de l’eau d’alimentation de chaudière ou injection directe de vapeur pour le chauffage de la cuve d’eau d’alimentation.
Systèmes de refroidissement de groupes électrogènes de secours. Calorifères sans stockage
Régulation de température à 2 voies et protection contre la surchauffe, (vapeur ou eau).
Régulation de température à 3 voies et protection contre la surchauffe (eau uniquement).
Régulation temps/température à 2 voies (vapeur uniquement). Calorifères de stockage
Régulation de température ou temps/température à 2 voies et protection contre la surchauffe (vapeur ou eau).
Régulation à 3 voies et protection contre la surchauffe (eau uniquement). Systèmes d’injection (ou d’insufflation)
Système d’injection à 2 voies ou 3 voies. Systèmes de chauffage
Vanne de mélange de base et régulation compensatrice.
Régulations compensatrices zonées.
Compensateur de base plus régulations de zones internes.
Régulation de bandes rayonnantes ou panneaux rayonnants en plafond. Systèmes à air chaud
Régulation de batterie de chauffage via capteur de pièce, capteur d’air sortant ou capteur d’air de retour.
Régulation compensatrice sur l’unité d’air d’entrée.
Régulation de limite basse et haute.
Protection contre le gel d’une batterie de chauffage. Régulation de fioul
Régulation de serpentin de chauffage de cuve de stockage.
Régulation de réchauffeurs en ligne.
Régulation de lignes de traçage à la vapeur. Régulation de procédé
Bac de décapage acide.
Bac de galvanoplastie.
Cuve d’ébullition de liqueur de procédé.
Cuve de détergent d’installation brassicole.
Équipement de séchage, par exemple armoire de blanchisserie ou sécheuse d’écheveaux de laine, four de séchage d’usine chimique pour poudres et gâteaux, four de séchage de tannerie.
Réacteur continu ou par lots.
Poêle à double enveloppe pour l’industrie alimentaire. Applications de refroidissement
Refroidissement de moteur diesel.
Régulation de refroidisseur d’huile de compresseur à palettes rotatives.
Refroidisseurs d’huile hydraulique et de lubrification.
Régulation de refroidissement sur eau froide pour compresseur mono-étagé.
Régulation de refroidissement de compresseur en circuit fermé.
Régulation d’aréroréfrigérant.
Régulation de batterie de refroidisseur d’air.
Régulation de refroidissement d’eau de récipient à double enveloppe.
Régulation d’eau de refroidissement de dégraisseur. Applications spéciales
Régulation pour réduire la corrosion côté feu et les contraintes thermiques dans les chaudières LTHW.
Régulation de ballon d’eau chaude.
Limitation de température. Applications pour le système de sécurité de limite haute
Prévention du dépassement de température sur les services d’eau chaude, ou calorifères de chauffage, conformément à de nombreux Règlements de Santé et Sécurité. De bons exemples incluent les prisons, les hôpitaux et les écoles. Une interface BMS/EMS optionnelle pour signaler le déclenchement haute température est disponible.