Choc de pression et ses effets
La plupart des brûleurs industriels prêts à installer utilisent des électrovannes à fermeture brutale sur leurs conduites de gaz. Lorsque ces vannes électriques passent d'une position à l'autre, leur mouvement est rapide, créant des chocs de pression inhabituels susceptibles d'entraîner l'extinction de la veilleuse, une combustion incomplète et l'arrêt du système. Un choc est défini comme une secousse soudaine et violente. Dans le cas des brûleurs à gaz, un choc correspond à la secousse ou à la variation de pression provoquée par l'ouverture ou la fermeture brutale de l'électrovanne. Ce choc peut être positif ou négatif. Lors d'un choc positif, la brusque augmentation de pression résulte de la fermeture soudaine de l'électrovanne. Le régulateur de gaz détecte cette augmentation de pression, mais s'il ne peut réagir assez rapidement, une pression excessive s'infiltre dans le système entre le régulateur et l'électrovanne. Si cette pression dépasse la limite supérieure de l'électrovanne à fermeture brutale, le système s'arrête.
Non seulement l'alimentation en gaz est coupée, mais les manomètres installés indiquent une charge supérieure à leur plage nominale, ce qui peut entraîner leur défaillance. Lors d'un choc négatif, l'ouverture rapide de l'électrovanne provoque une chute brutale de pression dans le système. Si le régulateur ne s'ouvre pas assez vite pour augmenter le débit et la pression, la dépression créée pendant ce délai peut déclencher le dispositif de sécurité. Effets de la température : En règle générale, les régulateurs ne doivent pas être installés à proximité du brûleur. La chaleur de l'installation se propage vers le régulateur, et la température qui en résulte peut entraîner une surchauffe des composants internes, provoquant des fuites et l'arrêt du système. De plus, l'augmentation de température entraîne une hausse de la pression régulée, rendant l'arrêt du système inévitable.
Règles de base à prendre en compte lors de l'installation : Voici les méthodes éprouvées sur site les plus importantes pour une installation correcte et un fonctionnement optimal de votre système de brûleur :
• Choisir le régulateur approprié
• Utiliser des électrovannes modulantes
• Vérifier les spécifications du compteur
• Prévoir un débit suffisant
• Concevoir correctement la tuyauterie
Choix du régulateur : Un régulateur à commande pilote est plus lent qu'un régulateur à ressort automatique, car son mouvement dépend de celui de la veilleuse. Par conséquent, en cas de problèmes de chocs, il est recommandé d'utiliser un régulateur à ressort à action rapide.
Avantages des régulateurs industriels GHR :
• Haute précision (RG 5)
• Étanchéité parfaite (SG10)
• Soupape de décharge de pression intégrée (en option)
• Vanne d'arrêt de sécurité intégrée
• Débit élevé
• Niveau sonore réduit
• Maintenance aisée et faible coût des pièces détachées
Sélection et réglage de la vanne d'arrêt de sécurité : Pour couper complètement le flux de gaz en cas de surpression ou de sous-pression, les stations de régulation doivent être équipées de vannes d'arrêt de sécurité. Afin d'éviter les oscillations indésirables, ces vannes doivent être réglées en fonction de la pression et du débit du système. Sélection de l'électrovanne : Le choix de l'électrovanne doit être effectué avec soin. La meilleure façon d'éliminer les problèmes de chocs est d'utiliser une électrovanne modulante. Ce type d'électrovanne présente un temporisateur précis lors du passage d'une position à l'autre, évitant ainsi les variations de pression brusques dans le système.
Sélection du débitmètre : Certains débitmètres ont une fréquence de fonctionnement adaptée au régulateur à ressort. Dans ce cas, le débitmètre génère des vibrations de pression dans le système de tuyauterie. Cette résonance peut se combiner à la fréquence du régulateur et engendrer des oscillations plus importantes et plus continues. La solution pratique consiste à créer des lignes séparées pour la régulation et le dosage. Les débitmètres ne doivent pas être raccordés directement à la sortie du régulateur. Volume de la tuyauterie : Augmenter le volume entre le régulateur et l’électrovanne permet un meilleur contrôle en cas de chocs. Pour ce faire, il convient d’augmenter le diamètre du tuyau, et non sa longueur, entre le régulateur et l’électrovanne.
Pour garantir un volume suffisant dans le système entre le régulateur et le réchauffeur, un guide simple peut être appliqué (voir tableau).
Ici, Qn représente le débit nominal du régulateur de gaz en m³/h et P la pression de sortie du régulateur.
Dans la plupart des cas, le volume requis peut être atteint avec le volume de tuyauterie existant ; si cela s’avère impossible, un réservoir volumétrique doit être installé.
Règles de base pour une bonne régulation :
✓ Ne surdimensionnez pas les régulateurs ; choisissez le plus petit diamètre d’entrée compatible.
✓ Utilisez toujours le ressort de commande le plus souple possible. En cas de problème de déséquilibre, un ressort plus rigide peut rigidifier le régulateur et contribuer à le résoudre.
✓ Les pièces mobiles d’un régulateur peuvent s’user ou s’encrasser selon l’utilisation. Un régulateur grippé peut provoquer un fonctionnement erratique se traduisant par un déséquilibre.
✓ Un point de rosée élevé peut générer du bruit. Le bruit peut user les pièces et entraîner une instabilité. Maintenez le niveau sonore du régulateur en dessous de 85 dBA.
✓ Une tuyauterie de sortie de petit diamètre améliore toujours la précision de la régulation. Dans les petits systèmes, placez le régulateur le plus loin possible du brûleur ou installez-le avec une tuyauterie de plus grand diamètre.
✓ N’utilisez pas de vannes de régulation sur les lignes de contrôle ; utilisez des vannes à bille entièrement ouvertes.
✓ Un régulateur est un système masse-ressort et possède donc une fréquence naturelle. Il peut réagir aux autres pièces mécaniques et au volume du système de tuyauterie.
✓ L'amplitude et la fréquence des oscillations indiquent un déséquilibre. Consultez un expert et, si possible, notez les données.
✓ Utilisez des lignes de commande de section égale ou supérieure à celle du signal du régulateur fourni par le fabricant.
✓ Ne placez pas les lignes de signal du régulateur directement à la sortie des compteurs rotatifs ou à turbine.
✓ Maintenez les conduites de décharge du régulateur ouvertes.