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Un guide complet sur les vannes à vanne

Un robinet-vanne est un type courant de vanne utilisé pour démarrer ou arrêter le débit d'un fluide.

Il doit son nom à la forme de son élément de fermeture, qui est généralement une plaque plate ressemblant à une vanne, d'où son nom de « vanne à vanne ».

La direction du mouvement de l'élément de fermeture du robinet-vanne est perpendiculaire à la direction du fluide. Les vannes à vanne ne peuvent être que complètement ouvertes ou complètement fermées et ne peuvent pas être utilisées pour l'étranglement. Voici un guide complet sur les vannes à vanne.

 

Soupape à vanne de bride de l'acier moulé WCB 6" 1500LB rf avec la boîte de vitesse
Soupape à vanne de bride de l'acier moulé WCB 6" 1500LB rf avec la boîte de vitesse
Source : Valve Tainyu

 

Pièces de vanne à vanne

 

L'image montre les principaux composants du robinet-vanne. Le disque du robinet-vanne est également appelé plaque à coin.

Pièces de vanne à vanne
Source : Trouvay & Cauvin

 

Types de vannes à vanne

 

1. Classé par type de disque de valeur

 

(1) Vanne à dalle :

Vanne à vanne à dalle
Acier moulé WCB 16" soupape à vanne de dalle de bride de 600LB RTJ avec l'actionneur électrique
Source : Tianyu

- Caractéristiques:

La porte est parallèle à l'écoulement du fluide et le contrôle d'ouverture ou de fermeture est obtenu en soulevant ou en abaissant la porte. Structure simple et compacte, facile à entretenir.

Convient pour couper le débit de fluide, généralement utilisé pour les opérations entièrement ouvertes ou entièrement fermées.

- Applications:

  • Coupure de fluide : les vannes à vanne parallèles conviennent aux situations nécessitant une coupure rapide du débit de fluide, telles que l'arrêt d'urgence du liquide ou du gaz dans les canalisations.
  • Applications basse à moyenne pression : convient aux applications dans la plage basse à moyenne pression, couramment utilisées dans les scénarios industriels classiques.

(2) Vanne à guillotine :

Vanne à vanne en coin
Source : ACI

- Caractéristiques:

Le bas de la vanne et le siège de vanne forment un espace en forme de coin, modifiant le passage d'écoulement en soulevant ou en abaissant la vanne.

En raison de l'espace en forme de coin, il y a une résistance lors de l'ouverture et de la fermeture, nécessitant une force de fonctionnement plus importante que les vannes à vanne parallèles.

- Applications:

  • Applications à haute température et haute pression : les vannes à coin sont généralement utilisées dans le contrôle des fluides à haute température et haute pression, tels que les systèmes à vapeur.
  • Contrôle du débit de fluide : convient aux situations nécessitant une régulation du débit de fluide, offrant de bonnes performances de contrôle des fluides.
  • Exigences d'étanchéité élevées : En raison de la conception de l'espace en forme de coin, les vannes à coin peuvent offrir une bonne étanchéité lorsqu'elles sont fermées.

 

2. Classé par type de surface d'étanchéité du siège de soupape

 

(1) Vanne élastique :

- Caractéristiques:

Le portail est recouvert de matériaux élastiques comme le caoutchouc ou le polystyrène pour améliorer les performances d'étanchéité.

Convient aux conditions générales de température et de pression, avec une bonne étanchéité.

- Applications:

  • Contrôle général des fluides : Les vannes élastiques conviennent au contrôle général des fluides, en particulier dans les cas nécessitant une étanchéité plus élevée.

(2) Vanne à vanne rigide :

- Caractéristiques:

La porte est généralement en métal et la surface d'étanchéité est également en métal, adaptée aux conditions difficiles telles que les températures et les pressions élevées.

Convient aux environnements à haute température et haute pression, avec une forte résistance à la pression et à l'usure.

- Applications:

  • Applications à haute température et haute pression : les vannes à vanne rigides conviennent aux environnements de contrôle de fluides à haute température et haute pression, tels que les systèmes à vapeur et les processus chimiques.
  • Milieux corrosifs : En raison de leur construction métallique, les vannes rigides présentent une bonne résistance à la corrosion.
  • Opérations fréquentes d’ouverture et de fermeture : Convient aux situations nécessitant des opérations fréquentes d’ouverture et de fermeture, avec une bonne résistance à l’usure grâce à la construction métallique.

 

3. Classé par type de tige de valve

 

(1) Vanne à vanne à tige montante de type OS et Y :

Vanne à vanne à tige montante de type OS et Y
Source : AVK

- Caractéristiques:

La tige est exposée lors de l'utilisation, visible de l'extérieur. OS & Y signifie Outside Screw and Yoke.

- Applications:

 Scènes applicables :

  • Environnement à haute température et haute pression :

Les vannes à tige montante de type OS & Y conviennent aux conditions à haute température et haute pression, telles que les systèmes à vapeur et les industries pétrochimiques. La conception exposée de la tige de vanne facilite le fonctionnement dans des environnements à haute température, et la position de la tige peut être observée pour comprendre l'état de la vanne.

  • Facilité d'entretien:

Du fait de l’état exposé de la tige de vanne, les opérations de maintenance et d’inspection sont facilitées. Les opérateurs peuvent observer directement la position de la tige de vanne pour déterminer l'état ouvert ou fermé, rendant ainsi la maintenance quotidienne plus pratique.

  • Exigences de résistance à la corrosion :

Dans les environnements nécessitant une résistance à la corrosion, la conception OS & Y peut réduire le contact direct entre la tige et le fluide, réduisant ainsi le risque de corrosion. Cette conception rend ce type de vanne adapté aux environnements corrosifs tels que les applications chimiques et marines.

(2) Vanne à tige non montante :

Vanne à tige non montante
Source : AVK

- Caractéristiques: 

La tige est cachée lors de l'utilisation, non visible.

— Applicable :

  • Espace limité:

La conception du robinet-vanne à tige non montante convient aux situations où l'espace est limité puisque la tige ne monte ni ne descend, éliminant ainsi le besoin de prendre en compte la hauteur pendant le fonctionnement. Cela rend ce type de vanne plus pratique pour les tuyaux verticaux ou les espaces compacts.

  • Installation souterraine :

Comme la tige ne monte pas pendant le fonctionnement, la vanne à tige non montante convient aux installations souterraines sans qu'il soit nécessaire de prendre en compte les limitations d'espace sous terre.

  • Facilité d'entretien:

Comparée à la conception à tige montante, la vanne à tige non montante est plus facile à entretenir. Les réparations et les opérations dans des espaces compacts sont plus pratiques.

  • Considérations économiques :

En raison de sa conception relativement simple, le robinet-vanne à tige non montante est généralement plus économique et adapté aux projets aux budgets limités.

  • Installation horizontale :

Applicable aux scènes nécessitant une installation horizontale, la conception de la tige non montante contribue à simplifier les opérations et la maintenance dans les installations horizontales.

 

Caractéristiques de performance des vannes à vanne

 

1. Performances d'étanchéité élevées : les vannes à vanne adoptent une structure d'étanchéité bidirectionnelle, garantissant une coupure complète du fluide à l'état fermé et présentant d'excellentes performances d'étanchéité.

2. Faible résistance au débit : à l'état ouvert, la porte est perpendiculaire au canal de fluide, minimisant la résistance du fluide et assurant un écoulement fluide du fluide.

3. Résistance à la corrosion : la sélection des matériaux et le traitement de surface confèrent aux vannes une forte résistance à la corrosion, ce qui les rend adaptées à divers environnements difficiles.

4. Résistance aux hautes températures et aux hautes pressions : convient aux conditions de haute température et de haute pression, maintient des performances stables et est largement utilisé dans des domaines tels que la pétrochimie et la production d'énergie thermique.

 

Avantages et inconvénients des vannes à vanne

 

1. Avantages

 

  • Faible résistance aux fluides

Étant donné que le clapet du robinet-vanne est complètement ouvert pendant l'écoulement du fluide et que la direction du fluide reste inchangée, la résistance du fluide est minimisée.

  • Petite chute de pression

Lorsqu'il est complètement ouvert, l'ensemble du passage permet un écoulement direct, ce qui entraîne une perte de pression minimale lors du passage du fluide.

  • Faible couple de fonctionnement, facile à ouvrir et à fermer

Le sens de mouvement du disque du robinet-vanne est perpendiculaire au sens d'écoulement du fluide lors de l'ouverture et de la fermeture. Par rapport aux robinets à soupape, les robinets-vannes nécessitent moins de force pour fonctionner.

  • Sens d'écoulement illimité du fluide

Le fluide peut s'écouler à travers le robinet-vanne des deux côtés sans restrictions, atteignant ainsi l'objectif prévu. Cette fonctionnalité est plus adaptée aux pipelines où la direction d'écoulement du fluide peut changer.

  • Longueur structurelle plus courte

Le disque du robinet-vanne est positionné verticalement à l'intérieur du corps de la vanne, ce qui rend la longueur structurelle plus courte par rapport aux vannes à soupape où le disque est placé horizontalement.

  • Bonnes performances d'étanchéité

Les surfaces d'étanchéité subissent une érosion minimale lorsqu'elles sont complètement ouvertes.

  • Moins d'érosion sur les surfaces d'étanchéité en position complètement ouverte par rapport aux vannes à globe.

Structure simple, bon processus de moulage, large applicabilité.

 

2. Inconvénients

 

  • Processus d'ouverture et de fermeture relativement lents, non adaptés à des réglages fréquents.
  • Ne convient pas pour une utilisation comme dispositif de régulation ou d'étranglement.
  • Ne convient pas aux fluides s'écoulant à grande vitesse, l'ouverture partielle de la vanne peut provoquer des vibrations dans la vanne, ce qui peut endommager les surfaces d'étanchéité de la vanne et du siège de vanne.
  • Ne convient pas à l'étranglement, peut entraîner une érosion de la porte par le fluide en circulation.

 

Principes opérationnels des vannes à vanne

 

Les vannes à vanne contrôlent le débit de fluide à travers le mouvement vertical de la vanne. À l'état fermé, la porte est positionnée à l'intérieur du canal de fluide, coupant complètement le fluide. À l'état ouvert, la porte est perpendiculaire au canal de fluide, minimisant la résistance du fluide et facilitant un écoulement fluide du fluide.

 

Processus de fonctionnement des vannes à vanne

 

1. Processus de clôture

 

Le dispositif de commande s'enclenche et le portail commence à s'abaisser.

La porte descend complètement dans le canal de fluide, obtenant ainsi une coupure complète du fluide.

2. Processus d'ouverture

 

Le dispositif de commande s'enclenche et le portail commence à monter.

La porte est perpendiculaire au canal de fluide, minimisant la résistance du fluide et facilitant un écoulement fluide du fluide.

 

 

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