Présentation du dimensionnement des vannes de régulation
Les activités de normalisation du dimensionnement des vannes de régulation remontent au début des années 1960, quand une association professionnelle, le Fluids Control Institute, a publié des équations de dimensionnement pour les fluides compressibles et incompressibles. L’éventail des conditions de service que ces équations permettaient de prendre en compte avec précision était assez limité, et la norme n’avait pas atteint un niveau élevé d’acceptation. En 1967, l’International Society of Automation (ISA) a créé un comité chargé d’élaborer et de publier des équations normalisées. Les efforts de ce comité ont abouti à une procédure de dimensionnement des vannes reconnue comme norme nationale américaine. Plus tard, un comité de la Commission électrotechnique internationale (CEI) a utilisé les travaux de l’ISA comme base pour formuler des normes internationales de dimensionnement des vannes de régulation. Les normes ANSI/ISA-75.01.01 et CEI 60534-2-1 de dimensionnement des vannes ont été harmonisées afin que l’une ou l’autre puisse être utilisée.
Éléments essentiels de dimensionnement
La communication des informations suivantes est essentielle au bon dimensionnement d’une vanne de régulation :
- Détails physiques (diamètre de la conduite, classe de pression, type d’éléments internes)
- Conditions du procédé (pression en amont, pression en aval, température, limite de bruit)
- Propriétés du fluide (débit, densité)
Méthode de dimensionnement d’une vanne de régulation du débit d’un liquide
ÉTAPE 1
Étape 1 : Spécifiez les variables nécessaires au dimensionnement de la vanne
- Conception souhaitée,
- Fluide de procédé (eau, huile, etc.), et
- Conditions de service appropriées
- q ou w, P1, P2 ou ΔP, T1, ρ1/ρo, Pv, Pc, et n
La capacité de reconnaître les conditions appropriées pour une procédure de dimensionnement spécifique ne peut être obtenue que par l’expérience acquise en résolvant les différents problèmes de dimensionnement d’une vanne.
ÉTAPE 2
Étape 2. Déterminer les contraintes des équations, N₁ et N₂
N₁ and N₂ sont des constantes numériques contenues dans les équations de débit afin de vous permettre d’utiliser les différents systèmes d’unités.
ÉTAPE 3
Étape 3. Déterminez le facteur de géométrie de la conduite (FP) et le facteur (F) de récupération de la pression du liquide (FLP)
Pour ces calculs, une valeur Cᵥ estimée et la valeur F correspondante ainsi que la valeur FL correspondante sont utilisées. FP est un facteur de correction qui prend en compte les pertes de pression dues aux équipements raccordés sur la conduite comme les réducteurs, coudes ou tés qui pourraient être montés directement sur les raccords d’entrée et de sortie de la vanne de régulation à dimensionner. Si ces équipements sont montés sur la vanne, ils doivent être pris en considération. La procédure de dimensionnement standard prévoit une manière de calculer le facteur FP des réducteurs et des séparateurs concentriques. Si, toutefois, aucun raccord n’est fixé à la vanne, calculer le facteur F pour les réducteurs et les séparateurs concentriques. Toutefois, si aucun raccord n’est fixé à la vanne, FP a une valeur de 1,0 et ne compte simplement pas dans l’équation de dimensionnement. Par conséquent, FLP = FL.
ÉTAPE 4
Étape 4. Déterminez la perte de charge à utiliser pour le dimensionnement (dimensionnement) ΔP)
Lorsque la différence entre la pression en amont et celle en aval est suffisamment grande, le liquide peut commencer à se vaporiser, ce qui provoque un écoulement critique. Si la perte de charge réelle à travers la vanne, ΔP, est supérieure à la perte de charge qui provoque l’écoulement critique, la perte de charge de l’écoulement critique, ΔPécoulement critique, doit remplacer la perte de charge réelle.
ÉTAPE 5
Étape 5. Calculez le coefficient de débit requis (Cv)
Vidéos sur le dimensionnement des vannes de régulation
Comment dimensionner une vanne de régulation pour fluide compressible
Découvrez le procédé étape par étape pour le dimensionnement des vannes de régulation pour le fluide compressible selon les procédures recommandées par ISA et CEI.
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Webinaire : Sélection et dimensionnement des vannes de régulation - brève discussion sur la technologie Fisher
Webinaire ; Caractéristiques de débit de la vanne de régulation
Principes de base du dimensionnement de la vanne de régulation : qu’est-ce que la perte de charge ?
