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Les Six avantages décisifs des électrovannes vapeur nouvelle génération ParAnne-Sophie Kedad-Chambareau, Valve Product Marketing Manager, ASCO Numatics Gerry Longinetti, Marketing Manager, ASCO Numatics

Un livre blanc d'ASCO Numatics


Introduction Les électrovannes qui commandent le débit de vapeur et d'eau chaude sont des composants essentiels pour les fabricants de machines et pour les utilisateurs finaux d'équipements professionnels et industriels tels que lave-linges, stérilisateurs, chaudières, lave-vaisselles et matériels de préparation d'aliments. Jusqu'à récemment, les fabricants de machine et les utilisateurs d’électrovannes classiques, même de la meilleure technologie qui soit, devaient s'accommoder de certaines limitations. Par exemple, les débits étaient relativement restreints, ce qui limitait les cadences. De même, la durée de vie des électrovannes était limitée et leur maintenance ou leur remplacement prenait un temps certain. Ces contraintes sont désormais levées. Des approches et des technologies nouvelles, intégrées dans une nouvelle génération de produits, ont modifié les attentes des acheteurs. Les modèles les plus récents combinent plusieurs caractéristiques, apportant des avantages significatifs aux électrovannes classiques, comme un couvercle taraudé permettant une maintenance plus rapide, une membrane flottante en PTFE extrêmement fiable et une conception à pression différentielle minimale nulle. Ils incorporent également de nouvelles approches innovantes telles qu'un design optimisé et un fonctionnement en courant continu. Les principaux critères de performances sont améliorés de façon spectaculaire. Vous découvrirez dans ce document comment le choix de la bonne électrovanne vapeur nouvelle génération peut apporter des avantages décisifs tels que des débits augmentés de 60%, une grande durée de vie et bien d’autres améliorations encore.

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Débit supérieur Aujourd'hui, l’horizon s’élargit pour les constructeurs de machines et les utilisateurs finaux : ils peuvent désormais prescrire des électrovannes vapeur et eau chaude nouvelle génération offrant des débits de 20 à 60% supérieurs à ceux des modèles classiques. Certains modèles d’ASCO Numatics sont en mesure d'offrir les débits les plus élevés parmi toutes les électrovannes vapeur/eau chaude disponibles actuellement sur le marché. Les fabricants d’électrovannes obtiennent cette amélioration substantielle en utilisant des méthodes sophistiquées de mécanique des fluides numérique (CFD). La conception par ordinateur des mécanismes internes des électrovannes permet de définir les débits dans toutes les configurations possibles. Ainsi, les nouveaux modèles d’électrovannes sont conçus avec une géométrie interne optimisée sur toute la longueur de l'appareil sous pression. Ces débits spectaculaires offrent un choix attrayant : Les constructeurs de machines peuvent utiliser ces électrovannes pour obtenir des cadences significativement plus élevées et des temps de cycle plus courts, en particulier sur les nouvelles chaînes de matériels destinés aux applications de lavage du linge et de la vaisselle ainsi que de stérilisation. Les constructeurs de machines peuvent également tout à fait opter pour des tailles inférieures dans les nouvelles gammes de produits. Grâce au débit optimisé des nouvelles électrovannes, un modèle 3/4 de pouce peut par exemple offrir le même débit qu'un modèle 1 pouce plus ancien. Le prescripteur peut donc réduire les dimensions de la nouvelle électrovanne et de ses raccords tout en conservant un débit inchangé. Flexibles, tuyaux, raccords, vannes manuelles, vannes d'arrêt automatiques et autres composants peuvent être dimensionnés en 3/4 de pouce, ce qui se traduit par un encombrement réduit du matériel, parfait pour les espaces confinés, ainsi que par une réduction des coûts des petits composants. Si l’installation requiert une très basse pression de fonctionnement, l’utilisateur pourra choisir les électrovannes vapeur fonctionnant à pression minimale nulle. Là où l'ouverture des électrovannes classiques nécessite un minimum de 0,35 bar, ces modèles peuvent s'ouvrir à 0 bar. C'est une caractéristique indispensable dans les applications où l'alimentation en vapeur se fait à basse pression.

Plus grande durée de vie Les températures et les pressions élevées de la vapeur sont un défi permanent pour les électrovannes. Dans certaines régions géographiques, la qualité de l'alimentation en eau locale peut également poser des problèmes : la teneur élevée en minéraux de la vapeur ou de l'eau chaude peut détériorer les membranes des électrovannes, entraînant in fine des fuites. Précédemment, ces facteurs réduisaient sensiblement la durée de vie des vannes vapeur, ce qui nécessitait de fréquentes interventions de maintenance ou de remplacement.

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Les électrovannes nouvelle génération ont permis des avancées considérables dans ce domaine. Les efforts permanents pour faire évoluer leur conception ont conduit à sélectionner des matériaux de haute qualité, spécialement traités pour résister aux températures élevées. Des innovations telles que les membranes flottantes en PTFE présentent une excellente résistance à la corrosion et à l'accumulation de minéraux, garantissant une meilleure étanchéité, minimisant les fuites et réduisant considérablement les problèmes de fermeture. Les concepteurs étudient également les formes complexes des différentes pièces internes des électrovannes, en les soumettant, au moyen de logiciels, à une analyse par élément fini (FEA). Ceci permet d'identifier les conceptions les plus robustes et les plus efficaces pour les pressions et les températures concernées. Enfin, les conceptions de pointe sont encore optimisées grâce à des tests d'endurance intensifs. Le résultat de tous ces efforts : selon l'application, ces nouvelles vannes peuvent présenter une durée de vie en service jusqu'à quatre fois supérieure à celle de l’ancienne génération.

Maintenance plus facile Les électrovannes vapeur de conception classique mettent l'accent sur la solidité de la fixation au détriment de l'accessibilité. De nombreux modèles sont assemblés au moyen de multiples boulons haute résistance pour garantir que les composants de l’électrovanne ne se disloquent pas sous la contrainte des températures et pressions élevées. Malheureusement, ces boulons rendent également très malaisés la maintenance ou le remplacement. Les nouveaux modèles d’électrovannes sont maintenant équipés d'un couvercle taraudé, tout en assurant une grande fiabilité sous contrainte. Le couvercle taraudé permet un vissage et dévissage sans difficulté lorsque ceci est nécessaire. L'installation et la maintenance peuvent se faire sur site et sur la ligne, rapidement et aisément, sans perdre aucune pièce durant l’opération.

Fonctionnement plus silencieux Certains concepteurs d'équipements veillent particulièrement à spécifier des modèles d’électrovannes vapeur fonctionnant en courant continu afin d'éliminer le grésillement du secteur, qui peut être indésirable dans certaines applications. Les électrovannes destinées aux stérilisateurs de laboratoires médicaux, par exemple, peuvent être choisies en courant continu, assurant ainsi un fonctionnement plus silencieux.

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Stocks réduits Les prescripteurs estiment la plupart du temps qu'ils doivent se procurer des électrovannes pour une utilisation soit avec de la vapeur, soit avec de l'eau chaude. Mais il se peut que les deux soient nécessaires à certains endroits, ce qui a pour effet de doubler la quantité d'appareils à commander et à tenir en stock. Au contraire de certains modèles classiques, la plupart des électrovannes nouvelle génération ont été optimisées pour assurer une parfaite étanchéité et une utilisation fiable dans pratiquement n'importe quelle application vapeur ou eau chaude. Ceci permet aux constructeurs de machines et aux utilisateurs finaux de simplifier leurs commandes et de réduire leurs stocks.

Coûts en baisse En termes de prix d'achat initial, les électrovannes vapeur nouvelle génération ne coûtent pas plus cher que les versions précédentes. En revanche, comme on l'a déjà souligné, elles réduisent notablement la taille des composants et leur durée de vie sont rallongées considérablement. Leur maintenance est plus rapide et plus facile. Par ailleurs, elles permettent de réduire le coût global des composants et des stocks. Tout ceci amène à des économies substantielles tout au long de la durée de vie des électrovannes et de toute l’installation.

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Conclusion Les innovations dans le secteur du contrôle des fluides n’apportent souvent que de légères améliorations en termes de fonctionnalité ou de performance, mais cette fois, et c'est une bonne nouvelle, les nouvelles électrovannes de régulation de débit de vapeur/eau chaude apportent plusieurs avantages indéniables par rapport aux modèles antérieurs. Ces avantages peuvent avoir un impact significatif sur des caractéristiques essentielles telles que les débits et la durée de vie des produits. Les constructeurs de machines et les utilisateurs finaux qui choisissent la bonne électrovanne bénéficient d'un service considérablement plus efficace et plus fiable.

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