Qu'est-ce qu'un régulateur de température ? Expliqué en 5 étapes

Les vannes de régulation de température sont conçues pour réguler la température des fluides, c'est-à-dire des turbines, des compresseurs, de l'eau de la chemise du moteur et des systèmes de refroidissement de l'huile de lubrification. Mais qu'est-ce qu'une vanne de régulation de température exactement, et quels types de vannes de régulation de température peut-on choisir ? Dans ce blog mensuel, nous expliquons en cinq étapes ce qu'est une vanne de régulation de température et comment choisir la vanne adaptée à vos besoins.

Les vannes de régulation de température conviennent au contrôle des processus, aux applications maritimes et industrielles où les fluides doivent être mélangés ou détournés pour atteindre des températures optimales. La vanne peut également être utilisée dans les systèmes de cogénération pour contrôler les températures dans la boucle de récupération de chaleur, afin d'assurer un refroidissement correct du moteur et de maximiser la récupération de chaleur. Tout cela permet de fournir au processus la température optimale et d'éviter ainsi des temps d'arrêt coûteux.

Les vannes utilisées dans différents types d'applications sont généralement nommées en fonction du nombre d'orifices qu'elles possèdent. Ainsi, par exemple, une vanne à 2 voies possède, comme son nom l'indique, deux orifices. Une vanne à trois voies possède trois orifices, etc. L'orifice d'une vanne est simplement le point de connexion de la vanne par lequel le fluide entre ou sort de la vanne.

1 : Quelle est l'anatomie des valves ?

Toutes les vannes ont besoin d'un point d'entrée et d'un point de sortie pour les fluides qui les traversent. Peu importe le nombre d'orifices, la taille ou le débit. Il n'y a pas d'exception pour le régulateur de température. Le régulateur de température peut comporter 2 ou 3 orifices, ce qui en fait un régulateur à 2 ou 3 voies. Dans cet exemple, nous prenons un robinet thermostatique à 3 voies.

Examinons l'intérieur de la valve. D'une manière générale, nous avons les boîtiers de la soupape. Celui-ci peut être en acier inoxydable, en fonte d'acier, en fonte ductile, en aluminium ou en bronze. Dans le robinet, chaque orifice est marqué d'une lettre indiquant l'exemple de débit. Dans le cas présent, il s'agit d'un boîtier à brides. Le siège se trouve en haut de la soupape et permet d'assurer l'étanchéité de l'orifice B lorsque la température de consigne est atteinte. Sous le siège se trouve le manchon. L'élément est placé dans le manchon. Le manchon contient le joint torique.

Vanne thermostatique AMOT modèle B anatomie

Cet exemple contient un élément. L'élément d'une soupape de température organise la sortie préférée qui s'écoule par l'orifice A dans cet exemple. L'élément se rétracte ou se dilate à la température prédéfinie. Au fond de l'élément de la valve se trouve la cire ou le matériau thermostatique ; cette partie est reliée au piston, qui est relié aux barres latérales qui se trouvent à l'intérieur de ce baril. Il s'agit de la vanne à glissière. Les éléments de vanne sont robustes et il est presque impossible de les tirer à la main. La partie coulissante contrôle la direction du flux en fonction de ce qui se passe. L'expansion de la cire aide à faire glisser l'élément et à contrôler le débit. L'élément est fermé lorsque le fluide est "froid" ou inférieur à la température nominale. Lorsque la cire est chauffée, elle se dilate et pousse la vanne coulissante vers l'extérieur, et l'élément s'ouvre.

Trous dans l'élément de la valve

Dans certains cas, un petit trou est percé dans l'élément de la soupape de température. Ce trou relie l'orifice standard (A) à l'orifice de refroidissement de la soupape (C). Ce trou garantit toujours un faible débit entre les orifices. Il peut également contribuer à ralentir le cycle de réchauffement, en évitant la condensation et, dans les cas extrêmes, le gel.

2 : Types de vannes de régulation de température

Il existe deux types de soupapes de température ;

• Vannes thermostatiques
• Vannes actionnées

Vannes de régulation thermostatiques

Une vanne qui est actionnée par la détection et le contrôle internes des températures du fluide est appelée vanne thermostatique. Ce type de valve est autonome et ne nécessite aucune source d'énergie externe. La plage de température de fonctionnement est déterminée par la composition chimique de la cire et est préréglée en usine ou par le distributeur local selon les recommandations du fabricant du moteur ou de l'équipement. Une fois que l'élément thermostatique est calibré à une température donnée, celle-ci ne peut plus être modifiée à moins d'installer un nouvel élément. Cette conception robuste mais simple empêche les opérateurs de faire fonctionner accidentellement l'équipement à une température trop élevée ou trop basse, ce qui entraîne une augmentation de la consommation de carburant, des réparations coûteuses et des temps d'arrêt.

Vannes de contrôle actionnées

Contrairement aux vannes à détection interne, une vanne de régulation actionnée fait généralement partie d'un système complet qui détecte les changements de température à l'aide d'une sonde externe. La sonde envoie un signal à un panneau de commande pour ouvrir ou fermer les orifices de la vanne à l'aide d'une source d'énergie externe. Les systèmes typiques sont électriques, pneumatiques ou une combinaison des deux. Bien qu'un plus grand nombre de composants soit nécessaire pour que ce type de vanne fonctionne, il présente plusieurs avantages. Tout d'abord, ils ont tendance à être beaucoup plus précis, de sorte que si votre application nécessite un contrôle précis de la température, il peut s'agir d'une meilleure option. Deuxièmement, contrairement aux vannes thermostatiques, ces systèmes permettent un réglage souple de la plage de température en cas de modification des conditions d'exploitation. Cette vidéo animée d'AMOT montre le fonctionnement d'une vanne de régulation actionnée.

3 : Comment utiliser une vanne thermostatique ?

Applications de mélange

Lorsque les vannes sont utilisées pour le mélange, l'orifice C est l'entrée du fluide froid du refroidisseur, l'orifice B est l'entrée du fluide chaud de dérivation et l'orifice A est la sortie standard. L'orifice A est l'orifice de détection de la température et mélange les fluides chauds et froids dans la bonne proportion pour produire la température de sortie souhaitée à la sortie de l'orifice A.

Détourner les demandes

Lorsque des vannes sont utilisées pour dévier les services, l'entrée est l'orifice A (orifice de détection de la température), l'orifice C étant relié au refroidisseur et l'orifice B étant relié à la conduite de dérivation du refroidisseur.

4 : Comment choisir la bonne vanne de température

Nous connaissons donc la différence entre une vanne de régulation thermostatique et une vanne de régulation actionnée ; nous pouvons déterminer quand choisir une vanne de régulation de température. Que votre vanne doive mélanger des fluides de températures différentes ou détourner des fluides vers un refroidisseur, un échangeur de chaleur ou un radiateur, les deux vannes de température fonctionnent aussi bien l'une que l'autre dans ces circonstances. La question est donc de savoir s'il faut choisir une vanne de température thermostatique ou une vanne de température actionnée : la vanne doit-elle être "autonome" et fonctionner seule, ou doit-elle être placée dans un système complet contrôlé par des capteurs de température ? S'il n'y a pas de source d'énergie externe disponible, le choix est déjà fait.

5 : Entretien de la vanne de régulation de la température

Le fait que les soupapes de température soient robustes et que les boîtiers soient fabriqués à partir de matériaux durables ne signifie pas que l'entretien n'est pas nécessaire. Au contraire, plus l'entretien et la maintenance de votre soupape sont efficaces, plus la qualité de la soupape est élevée, plus les risques d'immobilisation sont réduits et plus la durée de vie est longue. Les parties les plus vulnérables d'une soupape tempérée sont les parties molles. Les parties souples d'une soupape comprennent les joints d'étanchéité et les joints toriques. Nous recommandons donc d'entretenir les vannes tous les 3 à 5 ans ou lors d'une révision importante du système. Pour les vannes AMOT, un kit d'entretien unique peut être fourni, comprenant les pièces souples et les éléments nécessaires à l'entretien complet de la vanne.