MAKING MODERN LIVING POSSIBLE. Soupape de sûreté interne pilotée Type POV REFRIGERATION AND AIR CONDITIONING DIVISION.

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1 MAKING MODERN LIVING POSSIBLE Soupape de sûreté interne pilotée Type POV REFRIGERATION AND AIR CONDITIONING DIVISION Fiche technique

2 Contenu Page Introduction Caractéristiques générales Conception Caractéristiques techniques Fonctionnement Installation de la soupape de sûreté POV + BSV Capacité Spécifications des matériaux Connexions Dimensions et poids Désignation DKRCI.PD.ID0.A1.04 / 520H1352 Danfoss A/S (AC-DSL/MWA),

3 Introduction Combinée à une soupape de sûreté interne BSV pilotée, la POV fonctionne indépen-damment de la contre-pression assurant la protection des compresseurs contre les pressions excessives. Caractéristiques générales Pour les réfrigérants R 717 (ammoniac, NH 3 ), HFC, HCFC (R 22, R 134a, R 404A, par exemple) et autres réfrigérants (compte tenu des matériaux d'étanchéité). Le système de soupape de sûreté interne pilotée POV + BSV est livrable en diamètres DN 40 à DN 80. Ce système est interne, c'est à dire qu'il ne présente aucun risque d'échappement dans l'atmosphère. Il assure la protection totale du compresseur malgré une contre-pression élevée. Comparée aux soupapes de sûreté à action directe et à fonctionnement indépendant de la contre-pression, la soupape de sûreté pilotée (la vanne principale) offre une grande capacité quelle que soit la contre-pression. Son faible encombrement facilite la manipulation et l'installation. Type homologué TÜV. Homologations : pour obtenir une liste actualisée des homologations, veuillez contacter Danfoss. Danfoss A/S (AC-DSL/MWA), DKRCI.PD.ID0.A1.04 / 520H135 3

4 Conception Connexions Existe avec les connexions suivantes : Soudée DIN (2448) Soudée ANSI (B 36.10: DN 40 schéma 80, DN 65 à 80 schéma 40) Contrôle et identification Toutes les vannes pilotes sont ajustées, testées et scellées en usine avant de quitter Danfoss A/S. Par conséquent, Danfoss ne peut garantir le fonctionnement correct que si le scellement est intact. Transport et manipulation Danfoss expédie les POV et les BSV séparé-ment. Les vannes BSV sont emballées dans des cartons spéciaux pour le transport, tandis que les vannes POV sont protégées par des obturations. Il faut que ces protections restent en place jusqu'à l'installation de la vanne. Pour assurer le fonctionnement sûr et précis de la vanne, il faut la manipuler avec précaution. Installation Pour assurer la précision de fonctionnement, installer la vanne avec le ressort vers le haut (voir aussi "Installation de la soupape de sûreté POV + BSV" dans les pages suivantes). Il est important d'éviter les contraintes statiques, dynamiques et thermiques aux vannes installées. Réétalonnage et entretien Dans certains pays, les pouvoirs publics demandent que les vannes soient réajustées au moins une fois par an (se conformer aux règles locales). Capacité La conception et la construction de la vanne de sûreté ont été testées et homologuées TÜV. Ces tests comprennent un contrôle du fonctionnement de la vanne et une mesure de sa capacité qui forment la base des courbes et des tableaux des pages suivantes. PED (Directive relative aux équipements sous pression 97/23 CEE) Les vannes POV sont homologués aux normes européennes indiquées dans la directive relative aux équipements sous pression. Ils sont également homologués CE. Pour obtenir des informations complémen-taires et connaître les limites d'application, veuillez vous reporter aux directives d'installation. Vannes POV Diamètre nominal DN40 mm (1½ in.) DN65-80 mm (2½ - 3 in.) Homologué Groupe de fluide I Catégorie I II Caractéristiques techniques Réfrigérants Pour les réfrigérants R 717 (ammoniac, NH 3 ), HFC, HCFC (R 22, R 134a, R 404A, par exemple) et autres réfrigérants (compte tenu des matériaux d'étanchéité). Pression Gamme de réglage de la pression : bar ( psi ) Ce système est conçu pour : Test de résistance : 50 bar (725 psi) Test d'étanchéité : 25 bar (363 psi) PB/MWP: 40 bar (580 psig) Gamme de température 50/+150 C ( 58/+302 F) 4 DKRCI.PD.ID0.A1.04 / 520H1352 Danfoss A/S (AC-DSL/MWA),

5 Fonctionnement Vanne pilote BSV 8 La vanne pilote est actionnée par la haute pression P 1 et la contre-pression P 2. La pression de référence dans le soufflet en acier inoxydable (1) P 0 est égale à la pression atmosphérique. L espace effectif du soufflet est équivalent au siège de la vanne pour que la contrepression P 2 n influe pas sur la pression d ouverture de la vanne. Fig. 1. Système inactif Vanne pilote BSV 8 Vanne principale POV Vanne principale POV La vanne principale est une vanne d ouverture (NF). La haute pression P 1 s exerce sur la face inférieure du cône (2). La pression P 1 passe également par la tige de piston (3) jusqu à la chambre supérieure (4) de la vanne, ce qui exerce une pression sur le piston (5). La surface du piston est plus grand que celui du siège de la vanne ce qui, avec l action du ressort, maintient la vanne fermée. Vers le séparateur d'huile condenseur Pression de condensation Pression d'évaporation De l'évaporateur Système BSV 8 + POV Lorsque la pression P 1 atteint la pression de consigne de la vanne pilote, l ouverture commence. La pression P 2 augmente dans la conduite pilote et dans la chambre inférieure (6) de la vanne principale. La pression de la chambre inférieure est limitée par le débit à travers l orifice (7). Lorsque le débit à travers la vanne pilote dépasse la capacité de l orifice, la pression augmente dans la chambre (6), ce qui provoque l ouverture de la vanne principale. Lorsque la pression P 1 diminue, la vanne pilote se ferme, et la pression P 2 est égalisée par l orifice (7). Le ressort ferme alors la vanne principale. Le temps de fermeture est inférieur ou égal à 30 secondes. Fig. 2. Système actif Vanne pilote BSV 8 Vanne principale POV Vers le séparateur d'huile condenseur Pression de condensation Pression d'évaporation De l'évaporateur Danfoss A/S (AC-DSL/MWA), DKRCI.PD.ID0.A1.04 / 520H135 5

6 Installation de la soupape de sûreté POV + BSV Pression de consigne La pression de consigne de la BSV 8 est réglée en usine entre 15 et 25 bar g (145 et 363 psi g), 15 bar g étant la valeur minimum pour cette application (fig. 4). Installation Pression Haute pression Système de protection du compresseur Les consignes standard sont : 18.0, 21.0 ou 25.0 bar g (261, 305 ou 363 psi g). La pression de fonctionnement de l installation doit se situer au moins 15% en dessous de la pression de consigne de la vanne pilote, et la pression d ouverture de la vanne pilote (p set + 10%) doit être inférieure à la pression de réarmement de la soupape de sûreté protégeant l installation. Ceci assure le fonctionnement parfait de l installation. Pression de consigne des soupapes de sûreté (SFV) de l'installation frigorifique, séparateur d'huile, par ex. Pression d'ouverture maxi du système POV + BSV Pression de consigne de la vanne pilote BSV Contre-pression La pression P 2 0 est la contre-pression effective de la vanne principale POV. P 2 0 = P P sortie où P sortie est la chute de pression dans la conduite de sortie de POV (2). Pression de fonctionnement de l'installation P 2 1 est normalement égale à la pression d évaporation. Basse pression P 2 0 ne doit pas dépasser les limites spécifiées par la fig. 4. Chute de pression dans la conduite d entrée La chute de pression dans la conduite d entrée de POV (1) n influe pas sur le fonctionnement du système POV + BSV, mais une forte chute de pression réduit la capacité. Si la chute de pression dans la conduite d entrée P entrée dépasse 3% de la pression d ouverture, il faut tenir compte de la réduction de la capacité (par calcul) Chute de pression dans la conduite d entrée pilote Pour assurer le fonctionnement correct du système POV + BSV, il faut que la vanne pilote soit actionnée par la pression de l installation. Il est donc important de monter la conduite d entrée de la vanne pilote pour que la pression pilote soit identique à la pression de l installation. Si la conduite d entrée pilote est raccordée à Vanne pilotée BSV 8 Pression de condensation Fig. 3. P 1-1 P 1-0 Vanne pilotée POV P 2-0 Compresseur Pression d'évaporation P 2-1 la conduite d entrée de la vanne POV, il faut s assurer que la chute de pression dans la conduite d entrée pilote (3) P entrée ne dépasse pas 3% de la pression d ouverture. Contre-pression maxi (bar) Fig. 4, Plage d'application des BSV 8 POV Pression de consigne (bar) 6 DKRCI.PD.ID0.A1.04 / 520H1352 Danfoss A/S (AC-DSL/MWA),

7 Installation de la soupape de sûreté POV + BSV (suite) Important! Pour placer la conduite d entrée de la vanne pilote, il faut que la connexion soit faite en phase gazeuse et non pas en phase liquide éventuelle. Chute de pression dans la conduite de sortie pilote La chute de pression dans la conduite de sortie de BSV (4) P sortie n est pas critique. Le diamètre intérieur minimum de conduite de sortie pilote est 8 mm (0.314 in.). La longueur maximum de la conduite de sortie pilote est 1 m (3.25 ft). Nota! Les conseils ci-dessus sont donnés pour assurer le fonctionnement stable du système POV + BSV. Veiller toutefois à respecter les restrictions éventuellement imposées par les pouvoirs locaux. La fig. 5 montre une application typique du système POV + BSV. Un clapet antiretour est ici installé sur la conduite d aspiration avec un clapet d arrêt sur la conduite de pression. L installation d une soupape de sûreté sur le séparateur d huile est en outre une bonne pratique exigée dans la plupart des pays. Si la vanne d arrêt de la conduite de pression est fermée, et si tous les automatismes de régulations font défaut, la pression augmente en aval du compresseur : le système BSV + POV est actionné. A condition que la puissance motrice nécessaire soit disponible, il y a augmentation de la température causée par la compression, suivie d une augmentation de la pression. Par conséquent, le dimensionnement de la soupape de sûreté du séparateur d huile doit, en plus de tenir compte d une entrée de chaleur normale, également tenir compte d une entrée de chaleur en fonction de la puissance du moteur. Compresseur Pression d'évaporation Pression de condensation Séparateur d'huile Fig. 5 Danfoss A/S (AC-DSL/MWA), DKRCI.PD.ID0.A1.04 / 520H135 7

8 Capacité Les valeurs du tableau s'appliquent au gaz saturé avec une surchauffe de 50 K. Pour tenir compte d'autres conditions de fonctionnement, utiliser ces formules ou le programme de calcul Danfoss (DIRcalc). Tableau 1 Soupape Diam. nominal Diam. débit Section débit Coefficient de pression à vitesse réduite, certifié Entrée Sortie d 0 A 0 K dr POV 600 POV 1050 POV mm 40 mm 32.6 mm 835 mm ½ in. 1½ in in in 2 65 mm 65 mm 39.8 mm 1244 mm ½ in. 2½ in in in 2 80 mm 80 mm 59 mm 2734 mm in. 3 in in in 2 La capacité de sortie des soupapes de sûreté est conforme à la norme IS /EN / pren (1998). q m Capacité de sortie (kg/h) C Fonction de sortie dépendant du réfrigérant utilisé voir tableau 2 A 0 Section d'écoulement de la soupape de sûreté (mm 2 ). K dr Coefficient de sortie à vitesse réduite (K dr = K d 0.9), (K dr est certifié TÜV), voir tableau 1. K b Facteur de correction pour débit sous-critique. K b = 1.0 lorsque la contre-pression est inférieure à env. 0.5 la pression de décharge (P b < 0.5 p). Pour toutes les soupapes de sûreté BSV K b = 1.0 v Volume spécifique de la vapeur. (m 3 /kg) p set Pression de consigne, c'est à dire la pression où la soupape de sûreté en service commence à s'ouvrir. (p set ressort de la plaque signalétique de la soupape de sûreté). (bar manomètre) p atm Pression atmosphérique (1 bar) p Pression de décharge, p = p set P atm (bar absolu) Pour plus de renseignements, voir les normes ISO ou EN mentionnées ci-dessus. Important! Pour les contre-pressions supérieures à 0.5 p, utiliser le programme de calcul Danfoss (DIRcalc) ou les normes spécifiées pour le calcul de capacité. Tableau 2. Propriétés des réfrigérants Réfrigérant Exposant isentropique κ Fonction de sortie C R R 134a R 404A R 410A R 717 (Ammoniac) R 744 (CO 2 ) Air DKRCI.PD.ID0.A1.04 / 520H1352 Danfoss A/S (AC-DSL/MWA),

9 Capacité - POV 600 Calcul basé sur la formule q m = C A 0 K dr K b p P set Pression de consigne définie en bars g v P Pression de décharge en bars a C Fonction de décharge v Volume spécifique de la vapeur à la pression de décharge P en m 3 /kg q m Capacité de sortie en kg/h K b Facteur de correction pour débit sous-critique d o Diamètre débit mm 2 A o Section d écoulement de la soupape en mm 2 K dr Coefficient de sortie à vitesse réduite P set P R22 q m R134a q m R404a q m R717 q m bar g psi g bar a psi a v kg/h lb/min v kg/h lb/min v kg/h lb/min v kg/h lb/min Danfoss A/S (AC-DSL/MWA), DKRCI.PD.ID0.A1.04 / 520H135 9

10 Capacité - POV 600 P set P Air(20 C) q m R410a q m R744 (CO 2 ) q m bar g psi g bar a psi a v kg/h lb/min v kg/h lb/min v kg/h lb/min DKRCI.PD.ID0.A1.04 / 520H1352 Danfoss A/S (AC-DSL/MWA),

11 Capacité - POV 1050 Calcul basé sur la formule q m = C A 0 K dr K b p P set Pression de consigne définie en bars g v P Pression de décharge en bars a C Fonction de décharge v Volume spécifique de la vapeur à la pression de décharge P en m 3 /kg q m Capacité de sortie en kg/h K b Facteur de correction pour débit sous-critique d o Diamètre débit mm 2 A o Section d écoulement de la soupape en mm 2 K dr Coefficient de sortie à vitesse réduite P set P R22 q m R134a q m R404a q m R717 q m bar g psi g bar a psi a v kg/h lb/min v kg/h lb/min v kg/h lb/min v kg/h lb/min Danfoss A/S (AC-DSL/MWA), DKRCI.PD.ID0.A1.04 / 520H135 11

12 Capacité - POV 1050 P set P Air(20 C) q m R410a q m R744 (CO 2 ) q m bar g psi g bar a psi a v kg/h lb/min v kg/h lb/min v kg/h lb/min DKRCI.PD.ID0.A1.04 / 520H1352 Danfoss A/S (AC-DSL/MWA),

13 Capacité - POV 2150 Calcul basé sur la formule q m = C A 0 K dr K b p P set Pression de consigne définie en bars g v P Pression de décharge en bars a C Fonction de décharge v Volume spécifique de la vapeur à la pression de décharge P en m 3 /kg q m Capacité de sortie en kg/h K b Facteur de correction pour débit sous-critique d o Diamètre débit mm 2 A o Section d écoulement de la soupape en mm 2 K dr Coefficient de sortie à vitesse réduite P set P R22 q m R134a q m R404a q m R717 q m bar g psi g bar a psi a v kg/h lb/min v kg/h lb/min v kg/h lb/min v kg/h lb/min Danfoss A/S (AC-DSL/MWA), DKRCI.PD.ID0.A1.04 / 520H135 13

14 Capacité - POV 2150 P set P Air(20 C) q m R410a q m R744 (CO 2 ) q m bar g psi g bar a psi a v kg/h lb/min v kg/h lb/min v kg/h lb/min DKRCI.PD.ID0.A1.04 / 520H1352 Danfoss A/S (AC-DSL/MWA),

15 Spécifications des matériaux POV 600 POV 1050, POV 2150 N Pièces Matériau EN ISO ASTM 1 Corps de vanne Acier P285QH LF2, A350 EN Joint torique Chloroprène (néoprène) 3 Bague d'étanchéité Acier 4 Rondelle Téflon PTFE (téflon) 5 Ressort Acier 6 Seeger Acier 7 Anneau coulissant PTFE (téflon) 8-12 Joint torique Chloroprène (néoprène) 13 Anneau coulissant PTFE (téflon) 14 Joint torique Chloroprène (néoprène) 15 Couvercle supérieur Acier P275NL1 EN Grade A, A Boulon Acier inoxydable A A Grade B8 A320 Danfoss A/S (AC-DSL/MWA), DKRCI.PD.ID0.A1.04 / 520H135 15

16 Connexions DIN Type Dia. Dia. OD T OD T mm in. mm mm in. in. Soudée DIN (2448) POV ½ POV / POV ANSI Soudée ANSI (B 36.10) POV ½ Schéma 80 POV / Schéma 40 POV Schéma 40 Dimensions et poids POV 600, POV 1050 POV 2150 Dia. vanne A B C1 C2 C3 ØD Poids POV / 2 in POV / 2 in. POV in. mm kg Les poids spécifiés sont des valeurs approximatives. in mm kg in mm kg in DKRCI.PD.ID0.A1.04 / 520H1352 Danfoss A/S (AC-DSL/MWA),

17 Désignation Type N o de code POV 600 BUTT WELD DIN DN POV 600 BUTT WELD ANSI DN POV 1050 BUTT WELD DIN DN F3026 POV 1050 BUTT WELD ANSI DN F3027 POV 2150 BUTT WELD DIN DN F3033 POV 2150 BUTT WELD ANSI DN F3034 Important! Si les produits doivent être certifiés conformément aux normes de sociétés certificatrices spécifiques ou s'ils doivent fonctionner à des pressions plus élevées, veuillez inclure tous les renseignements utiles dans votre commande. Danfoss A/S (AC-DSL/MWA), DKRCI.PD.ID0.A1.04 / 520H135 17

18 18 DKRCI.PD.ID0.A1.04 / 520H1352 Danfoss A/S (AC-DSL/MWA),

19 Danfoss A/S (AC-DSL/MWA), DKRCI.PD.ID0.A1.04 / 520H135 19

20 20 DKRCI.PD.ID0.A1.04 / 520H1352 Danfoss A/S (AC-DSL/MWA),