Vanne d'arrêt régulant le sens angulaire du débit. Vannes de régulation

Les vannes de régulation sont un type de vanne d'arrêt. Il est conçu pour contrôler le débit d'un milieu gazeux ou liquide transporté à travers un pipeline dans divers systèmes technologiques.

  1. Vannes de régulation et d'arrêt - principaux paramètres

Vannes de contrôle. Principales variétés

En Russie, ils sont traditionnellement divisés selon les types suivants :

Réglementaire
Les vannes de régulation sont larges et activement utilisées pour ajuster en permanence le débit du fluide de travail du niveau minimum au niveau maximum (le réglage s'effectue en bloquant l'orifice nominal). Dans le premier cas, la vanne est complètement fermée et dans le second, elle est complètement ouverte, assurant le libre écoulement d'un milieu liquide ou gazeux et, par conséquent, le débit le plus élevé.

Éteindre
Les vannes d'arrêt (parfois également appelées vannes d'arrêt) régulent le débit de manière discrète, offrant le libre passage du liquide (gaz) ou son arrêt, ayant en fait deux positions. Dans le même temps, en position fermée, les vannes d'arrêt permettent de petites fuites, il est donc impossible de parler de l'étanchéité complète d'une telle connexion et, si nécessaire, d'autres équipements d'arrêt sont installés dans le système ou une autre conception. des solutions sont utilisées. Si le processus technologique permet de petites fuites ou, par exemple, si l'arrêt se produit pendant une courte période, l'utilisation du système sur des vannes de régulation de ce type est tout à fait acceptable.

Arrêt et régulation
Les vannes d'arrêt et de régulation occupent une position intermédiaire entre les deux premiers types, combinant les avantages du premier et du second, ce qui les rend assez polyvalentes.

Il est intéressant de noter que dans les pays occidentaux, toutes les vannes de régulation sont divisées en 6 classes de telle sorte que plus le nombre est élevé, plus le niveau de fuite lors du fonctionnement en position fermée est faible. Les 3 derniers, selon la classification russe traditionnelle, sont classés comme vannes d'arrêt ou d'arrêt et de régulation. Pour simplifier la sélection, les fabricants étrangers, lorsqu'ils fournissent des produits sur le marché russe, émettent des recommandations spéciales pour la sélection de modèles, qui fournissent des analogues interchangeables, ce qui garantit la capacité de remplir les conditions nécessaires en termes de degré d'étanchéité.

Vannes de régulation et d'arrêt. Paramètres principaux

La principale caractéristique du raccord reste le diamètre nominal de son passage. Elle est égale à celle interne au niveau des tuyaux d'entrée et de sortie (parfois ces dimensions peuvent être inégales les unes par rapport aux autres). Chacune des valeurs de ce diamètre conditionnel correspond à un certain niveau du débit le plus élevé possible du liquide transporté (ce paramètre dépend également en grande partie de la densité du fluide de travail, de la différence de pression et de certains autres paramètres).

Pour simplifier la comparaison des modèles individuels et effectuer des calculs techniques au stade de la conception, le terme capacité conditionnelle est utilisé. Cela implique le volume d'eau dans des conditions standard (température 20 degrés et différence de 0,1 MPa) qui traverse la vanne en position ouverte.

Principales caractéristiques de conception

La vanne réglable est divisée en 3 parties principales :

  • ensemble papillon ;
  • corps de soupape;
  • unité d'entraînement.

Le premier est situé à l’intérieur du corps de vanne lui-même. L'élément de commande se compose d'un siège et d'un piston directement fixés à la tige. La selle elle-même peut avoir plusieurs options de conception d'un point de vue design (vissée dans le corps lui-même, être solidaire de celui-ci ou pressée avec un manchon).

Le piston se déplace le long du guide situé dans le couvercle et un joint est installé entre ce dernier et le corps pour l'assurer de son étanchéité. La tige de soupape elle-même est extraite à travers un ensemble de presse-étoupe spécial, composé de plusieurs anneaux en fluoroplastique chargés par ressort. Un actionneur manuel, électrique, pneumatique ou tout autre est monté sur le couvercle de vanne lui-même. Ce dernier est combiné avec la tige de vanne, et si un actionneur de type non manuel est utilisé, cela permet d'inclure facilement le régulateur dans un système automatique et de contrôler son fonctionnement à distance.

L'ensemble papillon est le principal organe de régulation et l'élément d'arrêt de l'ensemble du système. C'est ce qui assure l'ajustement de la zone d'écoulement et des paramètres d'écoulement du fluide de travail.

Les combinaisons spécifiques douille-piston-siège sont déterminées par les conditions d'utilisation suivantes :

  • type d'environnement contrôlé;
  • température;
  • niveau de pression ;
  • viscosité;
  • le montant du débit ;
  • la présence d'impuretés solides étrangères et ainsi de suite.

Direction d'écoulement du fluide.

Dans la grande majorité des cas, pour le fonctionnement normal des vannes d'arrêt et de régulation, le sens correct d'alimentation du fluide de travail liquide joue un rôle énorme. Il est déterminé par la flèche marquée sur le corps. Si du liquide ou du gaz est fourni à la vanne de telle manière que le fluide de travail soit fourni au piston par le bas, cette direction est également appelée « sous la vanne ». Autrement, l’alimentation des vannes d’arrêt et d’arrêt est souvent appelée « jusqu’à la vanne ».

Tableau 1. Vannes de contrôle et d'arrêt. Principales caractéristiques techniques

Le nom du paramètre Signification
Diamètre nominal (DN), mm 15; 20; 25; 32; 40; 50; 65; 80; 100; 150; 200; 250
Pression conditionnelle (Pu), kgf/cm 2 16;25;40;63;100;160;250
de moins 196 à 550
Température ambiante selon la version climatique, °C
U moins 40...+70 ; 80% à 15°C
UHL moins 60...+70 ; 80% à 15°C
T moins 10...+85 ; 80% à 27°C

Joint du siège du piston		 Métal-métal
Élastomère métallique
Conception des brides de raccordement GOST 12815-80DINANSI pour le soudage
Bande passante conditionnelle CM. Tableau 2
Caractéristiques de débit Linéaire, égal pourcentage, modifié
Unité d'entraînement
Temps de fermeture/ouverture d'urgence lorsqu'il est équipé d'un entraînement pneumatique NO ou NC Pneumatique, manuel, électromagnétique, électrique (électromécanique)

Tableau 2. Capacité conditionnelle des vannes de régulation

Euh,
mm
0,1 0,2 0,3 0,4 0,6 1,0 1,6 2,5 4,0 6,3 8,0 10,0 12,0 16,0 20,0 25,0 32,0
15
20
25
32
40
Euh,
mm 		Débit conditionnel Kvy m 2 /h
10 12 16 20 25 32 40 50 63 80 100 125 160 200 250 300 400 500 630
50
65
80
100
150
200

Vannes réglables. Actionneurs (AM)

L'actionneur de vanne d'arrêt avec IM est conçu pour convertir le signal de commande initial directement en mouvement de l'actionneur avec la tige de l'élément d'arrêt utilisé. Ce dernier peut être une vanne, une vanne papillon, une bille ou tout autre élément.

En fonction du principe de fonctionnement et du type d'énergie nécessaire pour transmettre la force requise, les actionneurs des vannes de régulation et d'arrêt existantes sont répartis dans les groupes suivants :

  • pneumatique;
  • électrique;
  • hydraulique;
  • combiné;
  • manuel.

Actionneur pneumatique

Les IM à base d'air comprimé, installés sur des vannes d'arrêt et de régulation, sont très activement utilisés dans les conditions russes. Cela est dû à la tradition, puisqu'il y a 50 à 60 ans, la grande majorité des systèmes d'automatisation industrielle étaient basés sur l'utilisation de l'air comprimé. Dans le même temps, un tel organisme de réglementation est très fiable et réparable, même si, comparé aux systèmes modernes basés sur un microprocesseur, il semble quelque peu obsolète. De plus, les systèmes pneumatiques à débit contrôlé sont assez volumineux et nécessitent une installation pour la préparation de l'air comprimé. Dans le même temps, l'absence même d'une probabilité théorique d'étincelle dans le système permet l'utilisation de tels équipements dans des zones explosives et des ateliers poussiéreux.

Selon le type d'entraînement, tous les actionneurs pneumatiques sont répartis dans les groupes suivants :

  • membrane;
  • piston;
  • rotatif;
  • tournant.

Actionneurs à membrane

Schéma schématique d'un actionneur à membrane.

1 - organisme de réglementation ; 2 - tige; 3 - printemps; 4 - membrane; 5 - joint d'huile

Le mouvement de la tige de sortie, qui est reliée à la vanne réglable, se produit grâce à la force créée par la pression, et le retour se produit grâce à l'augmentation de la force du ressort. Le signal de commande pénètre dans la tête scellée, où se trouve une membrane avec une partie centrale rigide. Sous l’action de la pression de l’air comprimé, une force est exercée sur la membrane, qui est compensée par un ressort. De ce fait, la course totale de la tige est directement déterminée par la valeur de la pression de commande. La rigidité globale et la précompression du ressort forment une plage spécifique de forces avec une course nominale.

Les MM à membrane de contrôle de débit sont fournis sur le marché avec une vanne. La particularité du mécanisme est le mouvement automatique de la membrane dans le sens vertical. Par conséquent, selon la conception, les vannes sont divisées en normalement fermées (NC) et normalement ouvertes (NO).

Le grand avantage des actionneurs à membrane pour vannes réglables reste leur proximité avec les caractéristiques linéaires, ce qui rend le réglage du débit du fluide de travail plus précis. Dans le même temps, dans la zone de valeur de pression la plus élevée, ils présentent une zone d'hystérésis allant de 2 à 15 %. La valeur spécifique du dernier paramètre dépend de la surface effective de la membrane elle-même, des paramètres du ressort et de la chute de pression. Pour réduire une telle zone, un amplificateur de puissance supplémentaire (positionneur) est monté sur la vanne IM, qui peut fonctionner selon un circuit de compensation de force ou de déplacement.

S'il est prévu de contrôler la vanne à l'aide d'un signal électrique, des positionneurs spéciaux sont montés sur les actionneurs à membrane, qui convertissent le signal reçu en une impulsion d'air de commande.

Actionneurs pneumatiques à piston - des actionneurs similaires sont installés sur des vannes réglables dans les cas où il est nécessaire d'assurer une course linéaire de la tige inférieure à 300 mm. Pour augmenter la précision globale et augmenter les caractéristiques dynamiques réelles, des positionneurs sont également utilisés (dans ce cas, l'entraînement du piston lui-même est appelé suiveur).

D'un point de vue constructif, l'ensemble du mécanisme est un cylindre monté sur un support et un piston avec une tige est situé. Le mouvement lui est transmis par l'entraînement et les ressorts, qui sont orientés de manière particulière par rapport au piston. Pour augmenter la durée de vie, la surface intérieure du cylindre est dotée d'un revêtement spécial pour réduire la friction.

Pendant le fonctionnement, le signal d'entrée du système de commande va directement à l'actionneur, qui agit sur le piston de la vanne. Dans le même temps, les ressorts créent une résistance à l'augmentation de la pression de l'air comprimé, de sorte que le mouvement global de la tige est déterminé par le niveau de rigidité des ressorts installés.

Tableau 4. Principaux paramètres d'un entraînement pneumatique à piston

Surface du piston, cm 2 1250
Type d'action Normalement ouvert (NON)
Normalement fermé (H3)
Température de l'environnement de travail, °C de moins 196 à 550
Plage de température ambiante, °C et humidité relative moyenne annuelle, % pour la version climatique selon GOST 15150 :
U moins 40...+70 ; 80% à 15°C
UHL moins 60...+70 ; 80% à 15°C
T moins 10...+85 ; 80% à 27°C
Signal d'entrée, MPa (kgf/cm2) :
Nominal 0,02...0,1 (0,2...1,0)
Maximum 0,6 (6)
Force maximale nécessaire à la rotation sur le volant du doubleur latéral, kgf 35

L'entraînement est utilisé pour contrôler les raccords de canalisation dans les cas où un couple est nécessaire pour agir sur la tige. En fait, de tels systèmes peuvent être considérés comme l'un des sous-types du type pneumatique à piston, puisque l'élément moteur est un pétale qui se déplace sous l'air comprimé fourni dans une chambre isolée spéciale. Le mouvement d'une sorte de piston est directement transmis à l'arbre d'entraînement de l'élément de verrouillage et lui confère la position souhaitée.

De plus, le variateur peut être équipé de blocs qui assurent un contrôle discret ou analogique des vannes d'arrêt et de régulation et disposent d'une alarme pour la position actuelle de l'arbre source. Il existe également des unités antidéflagrantes sur le marché, ce qui leur permet d'être installées dans des zones poussiéreuses et autres.

Les principales caractéristiques de l'entraînement rotatif pneumatique sont présentées dans le tableau suivant :

Tableau 5. Principales caractéristiques techniques des actionneurs pneumatiques rotatifs type PPR

Pression d'air comprimé pour l'alimentation de l'entraînement pneumatique, MPa 0,25-0,6
Consommation d'air soufflé en régime permanent à une pression d'air de 0,6 MPa et une température de l'air ambiant de 25 ± 15 °C, m 3 /h, pas plus 0,5
Temps de rotation de l'arbre de sortie d'une position extrême à une autre sous une charge correspondant au couple nominal, s, pas plus 3
Performance climatique U2 selon GOST 15150-69
Température de l'air ambiant - sans dispositifs de contrôle et de signalisation supplémentaires, ainsi qu'avec un indicateur pneumatique de position extrême de moins 30 à +70 °C
de moins 30 à +100 °C

En plus

Autres types d'actionneurs

Les actionneurs électriques assurent le contrôle de l'ensemble du système à l'aide d'entraînements spéciaux ou de motoréducteurs. Leur commodité réside dans la possibilité de les contrôler à grande distance, ce qui est pratique pour les systèmes étendus et minimise les coûts d'installation.

Les actionneurs hydrauliques sont similaires en principe aux actionneurs pneumatiques, mais la différence réside ici dans l'utilisation d'un liquide comme fluide de travail. Ce dernier est peu pratique en raison de la nécessité d'assurer une bonne étanchéité et d'acheter des centrales hydrauliques et d'autres équipements.

Bonjour, cher lecteur ! Dans les canalisations industrielles, dans lesquelles se déplace en permanence un énorme flux de liquides, il est nécessaire de réguler ce mouvement en réduisant ou en augmentant la vitesse d'écoulement et la pression dans les canalisations. Dans de tels cas, il joue un rôle irremplaçable. Dans notre article, nous examinerons ses types et caractéristiques, ses méthodes de connexion, ses règles d'utilisation et nous familiariserons avec les conseils de spécialistes sur l'installation et le fonctionnement de l'appareil.

Une vanne d'arrêt avec différents types d'entraînement est un dispositif avec lequel vous pouvez bloquer complètement ou partiellement le flux de liquide en mouvement dans un pipeline.

La particularité de la conception de la propulsion électrique est qu'elle permet d'effectuer ces actions à distance, presque n'importe où sur l'autoroute.

Objectif et champ d'application

Les vannes de régulation vous permettent de contrôler automatiquement à distance le processus de régulation du débit et de la pression du fluide dans les canalisations.

Ils sont utilisés dans les grands canaux des réseaux principaux, technologiques et utilitaires à travers lesquels l'environnement est transporté.

Ils peuvent être soit à obturation, avec pour fonction de bloquer uniquement complètement le tuyau, soit avec pour fonction de réguler la force d'écoulement en l'arrêtant complètement ou partiellement.

Contrôles et caractéristiques techniques

La vanne est contrôlée par le mouvement linéaire de la tige avec le piston. L'appareil démarre en appuyant sur le bouton de démarrage de la télécommande. Sous l'influence du courant électrique, l'entraînement transmet la force au piston. En se déplaçant de haut en bas, il modifie la section transversale du trou de passage.


Les principales caractéristiques techniques des vannes de régulation d'arrêt sont :

  1. la valeur de la pression nominale dans le système à laquelle l'appareil peut résister ;
  2. diamètre nominal en mm ;
  3. débit conditionnel en m3/h ;
  4. limites de température auxquelles l'unité fonctionne normalement ;
  5. tension du réseau destinée à l'entraînement électrique.

Type de connexion

Selon le type de raccordement, les dispositifs d'arrêt et de contrôle sont répartis en

  • à bride,
  • les raccords,
  • couplage,
  • épingle,
  • soudé

En règle générale, les vannes de ce type sont déjà équipées de brides. Ils sont utilisés dans les réseaux à haute pression. Grâce à la bride, l'unité peut être fixée à n'importe quel tuyau de diamètre nominal approprié. Cela ne dépend pas non plus du type d'appareil qui sera connecté.

Appareil

La vanne de régulation la plus simple se compose d'un corps à brides, dans lequel se trouvent un siège, une tige avec un piston à son extrémité et une unité d'étanchéité chargée de sceller toutes les vannes d'arrêt.


Lorsque le piston ne ferme qu'une partie de l'ouverture du passage, le débit d'eau dans le système diminue. Un piston fermement enfoncé dans le siège bloque le débit, la pression dans le tuyau après les raccords tombe à zéro.

Si des robinets à tournant sphérique sont utilisés dans les canalisations domestiques, dans les canalisations industrielles et les réseaux de services publics, la préférence est donnée aux vannes à tiroir et aux vannes à moteur électrique.

Principe d'opération

Le principe de fonctionnement d’une vanne motorisée est très similaire à celui d’une vanne classique. Ils se distinguent par leur méthode de contrôle et leurs fonctionnalités.

Sur la base du principe de fonctionnement, il existe des dispositifs qui bloquent, mélangent ou divisent le flux principal.

Les unités d'arrêt comprennent des vannes à selle bidirectionnelles, largement utilisées dans les réseaux de chauffage municipaux.


Pour mélanger et diviser le flux, disposant de trois tuyaux pour le raccordement à la conduite principale.


Types et différences de conceptions

Selon la conception de l'entraînement, les vannes sont divisées en vannes contrôlées :

  • manuellement;
  • entraînements électriques ;
  • entraînements pneumatiques;
  • voie électromagnétique.

Selon le mécanisme de verrouillage, les structures sont divisées en :

  • vannes d'arrêt, conçues uniquement pour fermer le fluide ;
  • membrane, avec une membrane en caoutchouc dans le boîtier, adaptée pour fonctionner dans les réseaux de gaz ;
  • inverser, se fermer lorsque la direction du flux change ;
  • un distributeur à tiroir, qui régule l'intensité du débit en déplaçant le tiroir mobile ;
  • type à selle, avec mouvement linéaire d'une tige avec un piston, fermant ou ouvrant le chemin d'écoulement à l'aide de selles.

Avantages et inconvénients

Les avantages d'un entraînement pneumatique sont son prix abordable : les appareils dotés de telles commandes sont moins chers que leurs homologues électriques.

Les vannes à entraînement électromagnétique facilitent grandement le processus de contrôle à distance de l'environnement sur une longue section du pipeline et permettent la mise en œuvre d'un système de contrôle électronique.

L'appareil lui-même pourra prendre des indicateurs précis de l'état du même liquide de refroidissement dans les canalisations, transmettre à l'opérateur des informations sur le niveau de pression, la quantité de liquide dans le flux et même réinitialiser les positions des pièces d'arrêt de la structure.

Cependant, le prix et la complexité des appareils vont augmenter.

Le choix optimal de l'appareil doit garantir une grande précision de régulation. Il est nécessaire de prendre en compte de nombreux facteurs afin de prendre la bonne décision concernant l’achat d’un logement.


Lors du choix des raccords, faites attention à :

  • l'étiquetage du produit, qui indique le débit et la pression nominale de l'appareil ;
  • les conditions de maintenance de l'appareil, s'il peut être réparé sans le retirer de la ligne ;
  • est-il possible de modifier le débit de l'appareil ;
  • la présence d'éléments structurels dans l'appareil qui réduisent le bruit.

Règles d'installation et de fonctionnement de l'appareil

Avant d'installer l'appareil, vérifier les fixations, l'intérieur de la vanne et les canalisations principales pour identifier et éliminer les particules étrangères. Si le besoin s'en fait sentir, l'appareil est lavé et purgé.

Après l'installation, vérifiez la fonctionnalité de l'appareil.

Pendant le fonctionnement, il est nécessaire d'inspecter périodiquement, au moins deux fois par an, l'appareil et d'effectuer un entretien de routine.

Vérifier l'état général de l'appareil et de ses fixations.

Tous les travaux sur l'électrovanne doivent être effectués conformément à la notice fournie avec celle-ci.

Outils et matériels requis

Vous aurez besoin de l'ensemble d'outils suivant :

tournevis avec accessoires appropriés ;

  • Tournevis;
  • pinces;
  • tuyau de rinçage.

Matériaux:

  • jeu de boulons;
  • tubes en cuivre pour fils;
  • fil électrique

Diagramme de connexion


Schéma d'installation classique de la vanne de régulation à deux voies

L'avancement des travaux

Lors de l'installation des brides, assurez-vous qu'il n'y a pas de distorsions. N'utilisez pas de force excessive pour éliminer le désalignement, sinon les brides du corps de l'appareil pourraient être déformées.

Lors de l'installation, assurez-vous strictement que la flèche sur le boîtier coïncide avec le sens d'écoulement.

Après l'installation, l'appareil est ouvert, soigneusement lavé et soufflé.

Vérifier l'étanchéité des raccords et du groupe d'étanchéité de tige.

La fonctionnalité de l'appareil est vérifiée par la connexion au réseau électrique. La vanne doit fonctionner cinq fois à pleine course sans alimentation en fluide. Toutes les pièces doivent bouger facilement et sans à-coups.

Erreurs et problèmes fréquents lors de l'installation

Achat d'un produit avec un alésage nominal (DN) augmenté. Un débit supérieur à la normale affectera négativement la précision de la régulation.


Si vous sélectionnez une vanne avec un alésage nominal réduit, elle ne sera pas en mesure de fournir le débit de vapeur requis à la pression réglée. Cela conduira au fait que la pression et la température du fluide dans le tuyau après le dispositif d'arrêt deviendront inférieures aux valeurs nécessaires au fonctionnement normal du réseau de chauffage.

Non-respect de la technologie lors de l'installation des raccords.

Ces erreurs peuvent provoquer une instabilité dans le fonctionnement du système de contrôle et entraîner un dysfonctionnement de la vanne et de l'actionneur électrique.

Dans les conduites de vapeur, un purgeur de condensats doit être installé devant les vannes de régulation pour assurer l'élimination rapide des condensats.

Lors de l'installation, aucun soudage ne doit être effectué sur la canalisation avec la vanne installée, afin de ne pas endommager les joints.

Les vannes d'arrêt et de régulation sont utilisées pour contrôler le flux de fluides dans les installations de production industrielle et les systèmes de vie domestique. Les pipelines principaux, les champs de pétrole et de gaz et leurs usines de traitement, les usines sidérurgiques et chimiques, les usines de traitement des eaux usées et l'approvisionnement en eau des villes ne sont qu'une petite partie des entreprises qui nécessitent une énorme quantité de vannes d'arrêt et de contrôle.

Il existe de nombreux types et modifications de vannes d'arrêt et de régulation. Nous examinerons le principe de fonctionnement des types de produits les plus courants tels que les vannes à bille, les vannes papillon, les vannes à vanne, les vannes à vanne et les vannes à membrane.

Le principe de fonctionnement de tous les types de vannes d'arrêt ci-dessus est à peu près le même. Tous ces dispositifs soit limitent le débit du fluide (air, liquides, vapeur, gaz, solides), soit le bloquent complètement. La seule différence réside dans les éléments de conception des types de vannes d'arrêt (à membrane, disque, bille) à l'aide desquelles le débit est bloqué.

Le robinet à tournant sphérique est l'un des éléments les plus fiables des vannes d'arrêt. Les vannes de ce type offrent une très bonne possibilité d'arrêter complètement le débit si l'élément d'arrêt est tourné d'un quart de tour (90°). Les avantages du robinet à tournant sphérique incluent également un faible temps de fermeture et une faible probabilité de fuite en cas d'usure du joint.

Les robinets à tournant sphérique peuvent être divisés en passage partiel et passage complet. Une vanne à passage partiel à l'état ouvert a un diamètre de passage inférieur au diamètre de la canalisation, une vanne à passage intégral a un diamètre de passage égal au diamètre de la canalisation. Un robinet à tournant sphérique à passage intégral est plus efficace car... permet de minimiser la chute de pression à travers la vanne.

Les robinets à tournant sphérique ne sont recommandés que pour une utilisation en position complètement ouverte ou complètement fermée. Ils ne sont pas conçus pour un contrôle précis du débit, ni pour fonctionner en position partiellement ouverte, car cela créerait une pression excessive sur une partie du boîtier, ce qui pourrait entraîner sa déformation. La déformation du boîtier entraîne des fuites et des pannes.

En position "ouverte"

Étape 1

Étape 2

En position "fermée"

Une vanne papillon régule le débit à l'aide d'un élément spécial - un disque monté sur un arbre et tournant autour de son axe. Tout comme une vanne à bille, une vanne papillon est capable de se fermer en un temps assez court, puisque le disque fait la même rotation de 90°, c'est pourquoi cette vanne est aussi appelée quart de tour.

Selon la position du disque et de l'arbre par rapport au corps, les vannes papillon peuvent être à trois ou deux excentriques. Une vanne à excentricité décalée signifie que l'axe du disque est décalé par rapport à l'axe géométrique du corps, ce qui assure un ajustement plus serré du disque au joint de la vanne, et élimine donc les fuites.

Les vannes papillon se caractérisent par leur simplicité de conception, leur légèreté et leurs dimensions compactes. Mais les matériaux utilisés dans la fabrication des vannes peuvent limiter leur utilisation à des températures très élevées ou dans des environnements extrêmement agressifs. Cela concerne principalement les joints de valve en matériaux polymères.

En position "ouverte"

Étape 1

Étape 2

En position "Fermé"

La vanne d'arrêt et de régulation convient à une utilisation dans diverses installations de traitement, à l'exception de canalisations de grand diamètre, pour contrôler et réguler le débit du fluide.

Le principe de fonctionnement des vannes n'est pas très différent du principe de fonctionnement des autres vannes d'arrêt et de régulation. Les avantages de ces vannes sont que la course de la vanne est courte pour une ouverture complète ; par conséquent, une telle vanne a généralement de petites dimensions et un poids acceptable. La vanne présente également une étanchéité élevée et aucune friction entre le joint de vanne et le siège, ce qui réduit considérablement leur usure.

Les inconvénients de ce type de vannes sont une forte résistance hydraulique et, par conséquent, des pertes d'énergie importantes, une limitation du diamètre maximum des canalisations sur lesquelles elles peuvent être installées, ainsi que l'existence de zones stagnantes (dues à la croix interne en forme de S -section) où les impuretés peuvent s'accumuler et les déchets.

En position "ouverte"

Étape 1

Étape 2

En position "fermée"

La conception d'un robinet-vanne ressemble à une écluse - le débit est régulé en le divisant à l'aide d'une plaque métallique - une vanne. Un robinet-vanne est l’un des dispositifs les plus simples pour réguler le débit.

Les robinets-vannes, selon la conception de l'élément de verrouillage, peuvent être de type plaquette, double face ou à couteau.

Les avantages d'un robinet-vanne incluent le fait que ce type de vanne, lorsqu'elle est ouverte, ne contient aucun élément gênant l'écoulement.

En position "ouverte"

Étape 1

Étape 2

En position "fermée"

Les vannes à membrane utilisent une membrane flexible (diaphragme) comme élément d'arrêt, une méthode de « pincement » pour arrêter le débit de la vanne à l'aide de la membrane flexible.

L'un des avantages d'une vanne à membrane est que les composants de la vanne elle-même sont séparés du débit du fluide, ce qui, dans le cas de fluides agressifs, augmente la durée de vie de la vanne, sous réserve d'un entretien régulier et d'un remplacement rapide de la membrane.

Ces types de vannes ne sont généralement pas adaptées aux environnements agressifs et aux environnements à températures élevées ; elles sont principalement utilisées pour les systèmes de plomberie.

Ci-dessous une vidéo qui montre clairement le principe de fonctionnement d'une vanne papillon à trois excentriques

Vanne de commande de siège (linéaire)— réalisé sur la base d'un clapet à siège. La régulation s'effectue en modifiant la zone d'écoulement entre la vanne et le siège. Ce type de vanne de régulation est dite linéaire car elle est commandée par des actionneurs électriques avec un mouvement progressif de la tige. La conception universelle de la vanne de régulation vous permet de créer presque toutes les caractéristiques de débit grâce à des modifications de la vanne et du siège, et les excellentes caractéristiques de contrôle et la conception simple de la vanne de régulation avec vanne à siège ont contribué à son utilisation généralisée dans les systèmes d'ingénierie du bâtiment. Le seul inconvénient des vannes linéaires est la forme complexe de la partie débit, qui ne convient pas à une utilisation avec des fluides visqueux.

Vanne de commande à bille (rotative)— réalisé sur la base d'un robinet à bille. La régulation s'effectue en modifiant la zone d'écoulement en faisant tourner la bille autour d'un axe perpendiculaire à la direction de l'écoulement de l'eau. La section d'écoulement de la balle peut être ronde ou d'une autre forme. Les vannes de régulation rotatives de ce type sont appelées car elles sont contrôlées par des actionneurs à rotation radiale de la tige. Les vannes de régulation à bille sont utilisées conjointement avec des actionneurs rotatifs à force de fermeture élevée et sont contrôlées par le mouvement radial de la tige. Les inconvénients des vannes de régulation à bille sont la nécessité d'utiliser des entraînements électriques coûteux avec une force de fermeture élevée et la difficulté de créer une caractéristique de débit linéaire ou à pourcentage égal - par conséquent, une faible précision de contrôle. Les avantages incluent la forme simple de la partie d'écoulement, adaptée à une utilisation avec des fluides de travail visqueux.

Selon la présence d'une fonction de protection, les vannes de régulation sont divisées en :

  • Normalement ouvert : lorsque l'alimentation est coupée, la zone d'écoulement est ouverte.
  • Normalement fermés - lorsque l'alimentation est coupée, ils bloquent le flux.
  • Sans fonction de protection - lorsque l'alimentation est coupée, l'entraînement électrique s'arrête.