Comment fonctionne une vanne de régulation pneumatique ?

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　　La vanne de régulation pneumatique est l’un des types de vannes de régulation les plus couramment utilisés. Elle utilise de l’air comprimé pour générer l’énergie nécessaire à son fonctionnement ; son utilisation est simple et pratique, ce qui en fait un choix très apprécié du grand public. Voici donc une présentation de ses principes de fonctionnement et de sa classification. 　　Le fonctionnement de toute machine nécessite une source d’énergie ; certaines s’appuient sur un carburant extérieur, tandis que d’autres utilisent la conversion d’énergie pour obtenir cette énergie. Les vannes des machines en font partie : ce sont des outils qui exploitent la conversion d’énergie pour faire fonctionner la machine. Parmi eux, la vanne pneumatique est un équipement qui utilise de l’air comprimé pour actionner la machine, selon un principe ingénieux. Principe de fonctionnement de la vanne de régulation pneumatique : La vanne de régulation pneumatique est une vanne qui utilise une source d’air comme énergie motrice, un cylindre pneumatique comme actuateur, et un signal de 4–20 mA comme signal de commande. Elle fait appel à des accessoires tels que des positionneurs électriques de vanne, des convertisseurs, des vannes électromagnétiques et des vannes de maintien pour actionner la vanne, permettant ainsi à celle-ci d’effectuer des ajustements selon une caractéristique de débit linéaire ou proportionnelle, afin de réguler de manière discrète ou proportionnelle des paramètres de procédé tels que le débit, la pression et la température du fluide dans le conduit. 　　Les vannes de régulation pneumatiques présentent des avantages tels qu’une commande simple, une réponse rapide et une sécurité intrinsèque ; de plus, lorsqu’elles sont utilisées dans des environnements inflammables ou explosifs, aucune mesure supplémentaire de protection contre les explosions n’est nécessaire. 　　La vanne de régulation pneumatique se compose généralement d’un actuateur pneumatique et d’une vanne de régulation, assemblés, installés et mis en service. Les actuateurs pneumatiques peuvent être de type à action simple ou à action double ; l’actuateur à action simple possède un ressort de réinitialisation, tandis que l’actuateur à action double n’en a pas. Parmi eux, l’actuateur à action simple peut revenir automatiquement à l’état ouvert ou fermé initialement défini pour la vanne en cas de perte d’alimentation ou de panne soudaine. 　　Selon le mode de fonctionnement, les vannes de régulation pneumatiques se divisent en deux types : ouverture par air et fermeture par air, c’est-à-dire les types ouvert normalement et fermé normalement. L’ouverture ou la fermeture d’une vanne de régulation pneumatique s’obtient généralement grâce à l’action inverse de l’organe d’exécution et à différentes configurations de la structure de la vanne. Les vannes de régulation pneumatiques se divisent en deux types : ouverture sous pression et fermeture sous pression. 　　Type ouverture par air (Air to Open) : lorsque la pression de l’air sur la tête de membrane augmente, la vanne s’ouvre davantage ; lorsqu’elle atteint la pression maximale d’alimentation, la vanne est en position complètement ouverte. Inversement, lorsque la pression de l’air diminue, la vanne se ferme ; en l’absence d’air entrant, la vanne est complètement fermée. C’est pourquoi les vannes à ouverture par pression sont parfois également appelées vannes à fermeture défaillante (Fail to Close FC). Le type « Air to Close » a une direction de fonctionnement exactement opposée à celle du type « Air to Open ». Lorsque la pression de l’air augmente, la vanne se ferme ； Lorsque la pression de l’air diminue ou est absente, la vanne s’ouvre vers la position ouverte ou jusqu’à être complètement ouverte. C’est pourquoi on l’appelle parfois aussi type ouverture en cas de panne (Fail to Open FO). 　　Le fonctionnement en ouverture ou en fermeture sous pression d’un régulateur pneumatique est généralement assuré par l’effet de retour de l’actionneur et par différentes configurations d’assemblage de la structure de la vanne. Le choix entre ouverture et fermeture de l’air est déterminé en fonction des exigences de sécurité dans le processus de production. Lorsque l’alimentation en air est coupée, est-il plus sûr que la vanne de régulation soit en position fermée ou en position ouverte ? Par exemple, pour le contrôle de la combustion dans un four de chauffage, une vanne de régulation est installée sur le tuyau d’alimentation en carburant afin de réguler l’apport de carburant en fonction de la température de la chambre du four ou de la température des matériaux chauffés à la sortie du four. À ce moment-là, il est plus sûr d’utiliser une vanne à ouverture pneumatique, car une fois l’alimentation en air interrompue, il est préférable que la vanne soit fermée plutôt qu’entièrement ouverte. En cas de panne d’alimentation en gaz et avec la vanne de carburant complètement ouverte, un surchauffage dangereux peut survenir. Par exemple, pour un équipement d’échange thermique refroidi par de l’eau de refroidissement, le matériau chaud échange de la chaleur avec l’eau de refroidissement à l’intérieur de l’échangeur et se refroidit. Une vanne de régulation est installée sur le tuyau d’eau de refroidissement afin de contrôler le débit d’eau en fonction de la température du matériau après échange thermique. En cas de panne d’alimentation en air, il est plus sûr que la vanne de régulation soit en position ouverte ; il convient donc d’utiliser une vanne de type fermeture par air (c’est-à-dire FO). Le mode ouvert à gaz peut être changé en mode fermé à gaz, ou inversement ; si la vanne de régulation est équipée d’un positionneur intelligent, il est possible de passer facilement d’un mode à l’autre sur site. Mais il y a aussi des cas où, en cas de panne, on ne souhaite pas que la vanne soit en position complètement ouverte ou fermée, car cela n’est pas autorisé ; on préfère qu’elle reste dans sa position initiale avant la coupure d’alimentation en air. À ce moment-là, d’autres mesures peuvent être prises, telles que l’utilisation de valves de maintien de pression ou la mise en place de réservoirs d’air spéciaux pour les situations d’urgence, afin de garantir la sécurité. Positionneur de valve : Le positionneur de valve est un accessoire essentiel des vannes de régulation, utilisé en combinaison avec les vannes de régulation pneumatiques. Il reçoit le signal de sortie du régulateur, puis utilise ce signal pour contrôler la vanne de régulation pneumatique. Lorsque la vanne de régulation se déplace, le déplacement de la tige de la vanne est renvoyé au positionneur de valve par un mécanisme, et l’état de la vanne est transmis au système supérieur par un signal électrique. 　　Les positionneurs de vannes peuvent être classés, en fonction de leur structure et de leur principe de fonctionnement, en positionneurs de vannes pneumatiques, en positionneurs de vannes électro-pneumatiques et en positionneurs de vannes intelligents. Le positionneur de vanne permet d’augmenter la puissance de sortie de la vanne de régulation, de réduire le retard dans la transmission du signal de régulation, d’accélérer la vitesse de déplacement du levier de vanne, d’améliorer la linéarité de la vanne, de surmonter la force de frottement du levier de vanne et d’éliminer l’effet des forces d’équilibre, assurant ainsi un positionnement correct de la vanne de régulation. Les actionneurs les plus courants sont les actionneurs pneumatiques et électriques, qui se distinguent en actionneurs à course linéaire et actionneurs à course angulaire. Utilisé pour ouvrir et fermer automatiquement ou manuellement diverses portes de coupe, volets, etc