Qu'est-ce qu'une électrovanne ?

Qu'est-ce qu'une électrovanne ?

Les électrovannes sont des vannes à commande magnétique. Elles sont parfois appelées vannes électromécaniques. La partie électrique fait référence au solénoïde. Le solénoïde est une bobine cylindrique de fil qui, lorsqu'elle est alimentée, produit un champ magnétique. Ce champ magnétique est utilisé pour déplacer le plongeur en fer, ce qui ferme (ou ouvre) directement ou indirectement la vanne.

Il existe plusieurs classifications d'électrovannes, basées sur différents paramètres. Le premier est basé sur le mécanisme d'actionnement :

Action directe : les électrovannes à action directe utilisent le plongeur pour fermer directement l'orifice (petite ouverture). Il s'agit presque exclusivement de petites vannes, car les vannes à action directe de grande taille nécessiteraient un solénoïde très volumineux. Ces solénoïdes étant coûteux, on utilise plutôt des électrovannes à commande pilote. À commande pilote : les vannes à commande pilote utilisent la pression du fluide pour fermer et étanchéifier l'orifice. Cela permet d'avoir un orifice plus grand sans un solénoïde plus volumineux. Le deuxième type de classification est basé sur l'état de repos de la vanne : Normalement fermée (NF) : les vannes normalement fermées sont fermées au repos (hors tension). Il s'agit du type de vanne le plus courant.

Normalement ouvert (N.O.) : les vannes normalement ouvertes sont ouvertes au repos (hors tension).

Enfin, les vannes peuvent également être classées selon le sens d'écoulement du fluide :

Unidirectionnel : le fluide doit s'écouler dans le sens indiqué, généralement par une flèche.

Bidirectionnel : le fluide peut s'écouler dans les deux sens.

La figure 1.1 représente une vanne à action directe typique. Elle est composée de deux parties distinctes. Le corps métallique, muni de raccords femelles filetés, est composé de deux pièces en laiton qui assurent l'étanchéité grâce à un joint. Le matériau du joint est déterminant pour les applications possibles de la vanne. Les joints en NBR sont incompatibles avec les produits pétrochimiques. Les joints en VITON sont compatibles avec toutes les applications. La seconde partie de la vanne assure l'ouverture et la fermeture. Le boîtier noir renferme l'électrovanne qui, lorsqu'elle est alimentée, crée un champ magnétique. Ce champ magnétique agit sur un piston en fer qui ouvre alors un petit orifice. Dans les vannes à action directe, il s'agit de l'orifice principal. Dans les vannes à commande pilote, ce petit orifice sert uniquement à relâcher la pression du liquide sur le joint. Une fois la pression relâchée, le joint est libre de se déplacer, débouchant ainsi l'orifice principal. Les vannes à commande pilote nécessitent une pression pour fonctionner efficacement.

 

Comme mentionné précédemment, la taille effective de l'électrovanne peut être augmentée par une commande pilote ou servo. Les vannes servo sont unidirectionnelles, car les pressions d'entrée et de sortie sont essentielles à leur fonctionnement.

Selon la figure 1.3, la membrane servo présente de petits orifices. Voici comment elles fonctionnent.

Lorsque la vanne est fermée, le fluide s'infiltre à travers les orifices du diaphragme (figures 1.3 et 1.4) et la pression d'entrée agit sur le diaphragme, le maintenant en position fermée. Cela signifie que plus la pression d'entrée est élevée, plus la force de fermeture est importante. Ce n'est pas le cas des vannes à action directe.

Lorsque la vanne est ouverte (pour les vannes normalement fermées, cela signifie qu'elles sont alimentées), seul un petit piston se déplace contre la pression d'entrée, et non le diaphragme entier. Le fluide qui poussait auparavant le diaphragme vers l'extérieur par le petit orifice (figure 1.2) s'infiltre donc. Cette action réduit la pression exercée sur le diaphragme et, finalement, la bobine dispose de l'énergie nécessaire pour ouvrir complètement l'orifice. Enfin, les électrovannes sont identifiées par leur filetage. Ainsi, une électrovanne de ¾" possède généralement un filetage NPT de ¾". D'autres normes existent ailleurs dans le monde, mais comme le filetage NPT est la norme aux États-Unis, il est considéré comme la norme pour les vannes vendues aux États-Unis. Notre marque, U.S. Solid, utilise presque exclusivement le filetage NPT et indiquera clairement tout autre type de filetage utilisé. Les électrovannes sont un chef-d'œuvre d'ingénierie. Elles sont utilisées dans les voitures, les systèmes d'irrigation et des dizaines d'autres applications. Leur simplicité et leur faible coût en font également un excellent produit pour les bricoleurs. Bientôt, vous découvrirez des exemples et des applications concrètes des électrovannes ! Consultez notre blog dans les prochains jours.