Cavitation nulle dans les applications de dissipation d’énergie

Dans les industries que nous desservons, plusieurs applications nécessitent une réduction des hautes pressions de pompage ou des têtes hydrauliques à la pression atmosphérique. Il s'agit généralement de la vidange par-dessus bord de l'eau de refroidissement ou d'incendie, de l'égalisation de la pression, de la dérivation de la turbine, etc. Ces applications sont sujettes à la cavitation, qui entraîne un étranglement du débit, des vibrations, des niveaux sonores élevés et des dommages à la vanne et à la tuyauterie en aval.

 Le risque de cavitation peut être traité de différentes manières, en fonction de l'emplacement, de la taille de la vanne, de son style, de sa capacité inhérente et des conditions de pression. Sur les plateformes offshore, il est courant de prévoir une certaine hauteur de chute en aval de la vanne de régulation de pression au moyen d'un coude vertical. Pour la même raison, dans les centrales hydroélectriques, les vannes à manchon ou à plongeur conventionnelles doivent de préférence être munies de décharges immergées. La littérature commerciale et les spécifications mentionnent le « contrôle de la cavitation », ce qui signifie que les jets d'eau sont censés se heurter au centre de la vanne et s'éloigner des surfaces métalliques afin d'éviter les dommages dus à la cavitation. En outre, des tuyaux d'aération, des vannes d'air ou une augmentation de la taille des tuyaux en aval sont nécessaires pour réduire l'impact de la cavitation.

 Ces mesures peuvent être suffisantes pour des applications légères. Cependant, pour des pressions modérées à élevées et une dissipation efficace de l'énergie, une technologie de pointe est nécessaire. Sans aucune mesure secondaire, les vannes de régulation axiale de Mokveld évitent totalement la cavitation grâce à une série de garnitures anti-cavitation dans lesquelles la pression est réduite sur plusieurs petites étapes de réduction de pression, évitant ainsi la formation de bulles de cavitation, comme le montre le graphique ci-dessous. La garniture sera personnalisée pour s'adapter aux conditions spécifiques du processus et au profil hydraulique, et peut se composer de plusieurs sections de garniture avec différentes valeurs d'indice de cavitation Kc ou Sigma.

Technologie de garniture de réduction de la pression à étapes multiples Mokveld

Profil de garniture anti-cavitation Mokveld

Des marchés de l'hydroélectricité et de l'eau en pleine mutation

L'urbanisation rapide, le changement climatique, les exigences accrues des clients et les technologies numériques émergentes nécessitent une disponibilité 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7 de l'énergie hydroélectrique et de l'approvisionnement en eau. Dans l'histoire récente, le principal critère de sélection des équipements pour les centrales hydroélectriques et les systèmes de transport d'eau était les dépenses d'investissement (coût initial). Cependant, les défaillances répétées des équipements ont conduit à des scénarios dangereux dans les centrales hydroélectriques, compromettant la fiabilité de l'approvisionnement en eau des industries et des ménages.

 Les applications essentielles exigent des vannes de qualité fabriquées sur mesure, avec une durée de vie de 30 à 50 ans. Les solutions de vannes conçues par Mokveld permettent de réduire la taille et le coût des voûtes d'interconnexion dans les systèmes de transmission d'eau. Le nombre de vannes et les coûts d'exploitation (maintenance) sont ainsi considérablement réduits. Mokveld fournit des solutions de vannes uniques pour la régulation précise des débits faibles et élevés, la régulation bidirectionnelle de la pression et/ou du débit et la dissipation d'énergie sans cavitation.

Vanne de régulation axiale Mokveld avec garniture anti-cavitation

Caractéristiques et avantages des vannes de régulation axiale de Mokveld pour les applications hydroélectriques et hydrauliques

Caractéristiques et avantages directs

• La technologie de garniture de réduction de pression à étapes multiples permet d’éviter totalement la cavitation et ses effets négatifs (vibrations, niveau sonore élevé, dommages à la vanne et à la tuyauterie en aval).
• Il n'est pas nécessaire d'installer un tuyau d'aération, des vannes d'air ou de modifier la taille des tuyaux pour réduire l'impact de la cavitation.
• Une garniture conçue sur mesure pour s'adapter au profil hydraulique spécifique du système.
• Le fonctionnement de la vanne de régulation n'est pas sensible aux débris présents dans le fluide : peu de maintenance / temps d'arrêt.
• Régulation très précise, même à l'ouverture initiale. Le débit minimal réglable est de 10 à 20 fois inférieur aux solutions conventionnelles.
• Force d'actionnement très faible ; des actionneurs de petite taille et de faible puissance peuvent être utilisés, sans réducteur.
• L'actionneur est positionné au-dessus de la vanne, ce qui réduit l'encombrement de l'installation.
• Convient au contrôle bidirectionnel du débit ou de la pression.
• Fermeture fiable et étanche aux bulles

Avantages indirects

• Installations plus petites : en plus des dimensions compactes de la vanne face à face, une longueur droite de 2x DN en amont et en aval de la vanne est suffisante pour garantir un fonctionnement stable du système.
• Des économies considérables sont possibles sur la conception de l'installation en aval, car les mesures secondaires ne sont pas nécessaires ou peuvent être revues à la baisse (eau de queue / bassin de dissipation, structure supplémentaire de dissipation d'énergie, aération, chicanes, etc.)

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