Vannes de régulation pour service difficile

À la fin d’un cycle de production de vapeur, l’eau est condensée à nouveau sous forme liquide. Une pompe centrifuge déplace alors cette eau dans les éléments chauffants pour un autre passage dans la chaudière. Un débit minimal s’applique à toutes les pompes centrifuges pour éviter toute surchauffe et cavitation. Une vanne régule le débit de dérivation de la sortie de la pompe vers un point de pression inférieur ; ce débit de dérivation évite toute surchauffe et cavitation. La vanne doit être sélectionnée pour éviter la cavitation ou y résister.

Les chaudières de génération de vapeur industrielle et les chaudières électriques commerciales doivent être remplies d’eau jusqu’à un niveau requis qui doit être maintenu lors de l’allumage ou du chauffage de la chaudière afin de produire de la vapeur.  Les exigences de débit d’eau qui précèdent la génération de vapeur sont contrôlées par une vanne de démarrage. Le remplissage de la chaudière, le maintien du niveau d’eau lors du démarrage et le transfert du contrôle de charge au régulateur principal d’eau de chaudière relèvent de la vanne de régulation de démarrage. Les conditions initiales requièrent un contrôle précis du débit et de la cavitation à partir de la vanne de démarrage sur une large gamme de condition de débit et de pression.

Les pompes d’eau d’alimentation transmettent une énergie élevée en termes de débit et de pression à l’eau arrivant à une chaudière. Les pompes centrifuges requièrent un débit minimal pour maintenir un fonctionnement stable et éviter une cavitation interne. Lorsque l’état du système limite le débit à un niveau inférieur au minimum de la pompe, une vanne de régulation permet au débit de dérivation provenant de la sortie de la pompe de retourner vers le système en amont de la pompe. Le débit du système est ainsi atteint et l’état de la pompe est préservé. La vanne doit être sélectionnée pour réguler les pertes de charge (414 bar, par exemple) tout en évitant une cavitation.

Le transfert de chaleur à l’intérieur d’une chaudière est entravé par les produits de combustion fixés sur les surfaces de la chaudière. Les souffleurs de suie utilisent la vapeur du système pour souffler ces matériaux des surfaces et, ainsi, maintenir l’efficacité des chaudières. Ces vannes sont alimentées par les sources principales de vapeur et réduisent la pression tout en régulant le débit pour réaliser la tâche principale sans produire de bruit ni de vibrations nuisibles.

Lors du démarrage, de l’arrêt et de situations d’urgence, la vapeur normalement envoyée aux turbines est dérivée par ces vannes vers un condenseur ou à l’atmosphère. Ceci permet la réduction de l’énergie délivrée aux turbines et le recyclage de la vapeur. La vanne doit permettre une réduction du bruit et des capacités élevées de débit et de perte de charge, tout en pouvant supporter d’importantes différences de température.

Cette vanne recycle le débit dans une pompe à éthane primaire lorsque cela est nécessaire pour éviter la cavitation. Elle est couramment utilisée dans le cadre de la mise en service et du démarrage lors de la montée à pleine capacité d’un appareil. Des éléments internes anticavitation sont pratiquement toujours requis en raison de la perte de charge élevée enregistrée dans la pompe primaire. Des micro-éléments internes peuvent aussi être requis pour répondre aux exigences de faibles débits.

Cette vanne est un évent de décharge haute pression vers une vanne de collecteur de torche qui est utilisée dans des situations d’urgence. Si la pression dans le séparateur dépasse le point de consigne, il est déchargé pour protéger le séparateur. Ces vannes sont soumises à des pertes de charge très élevées, causant des niveaux de bruit aérodynamique très importants. Des vannes à soupape avec des éléments internes pour l’atténuation du bruit sont couramment requises pour réduire le bruit et les vibrations potentielles.