Applications des vannes à pointeau

Applications des vannes à pointeau

Vannes à pointeau installées dans une station de traitement du pétrole

Figure 1 : Vannes à pointeau installées dans une station de traitement du pétrole

Les vannes à pointeau, également appelées vannes à piston, sont utilisées pour contrôler avec précision la pression et le débit d'un fluide dans une canalisation. Ces vannes sont principalement utilisées pour les faibles débits et les fortes chutes de pression entre les orifices d'entrée et de sortie. Les vannes à pointeau sont couramment utilisées dans différents systèmes et applications, comme les carburateurs, les chauffe-eau ou les dispositifs de mesure du débit. Cet article traite de la manière dont les vannes à pointeau sont utilisées dans des applications courantes.

Table des matières

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Vannes à pointeau pour le contrôle des fluides

Une vanne à pointeau régule le débit de fluide dans un appareil ou un système. La valve possède un piston en forme d'aiguille qui s'insère dans le siège. Le siège est généralement une partie de l'appareil qui est régulé. Si l'on tourne la poignée de la vanne, un espace s'ouvre entre le pointeau et le siège, ce qui fait qu'une quantité minimale de fluide peut passer par la vanne à pointeau. Un nombre important de tours est nécessaire pour ouvrir ne serait-ce qu'un petit espace sous le plongeur. Cette ouverture lente permet un contrôle précis de la quantité de fluide qui peut passer par la vanne.

Les vannes à pointeau peuvent être actionnées manuellement ou reliées à un système automatisé. Les vannes à pointeau automatisées sont reliées à un actionneur pneumatique ou à un moteur hydraulique qui ouvre et ferme automatiquement la vanne en fonction de minuteries ou de données de performance externes.

L'ensemble du fonctionnement de la vanne à pointeau, outre la rotation de la poignée, se déroule à l'intérieur de la vanne ; il est donc impossible de mesurer visuellement le débit du fluide. L'absence de retour visuel concernant le débit exact placé sur un système est l'un des problèmes liés à l'utilisation d'une vanne à aiguille manuelle. Ce problème peut être éliminé grâce à l'utilisation de vannes à pointeau automatisées.

Vannes à pointeau pour l'eau

Les vannes à pointeau aident les ingénieurs à réguler et à contrôler la pression et le débit de l'eau. Les vannes à pointeau sont utilisées dans les barrages, les réservoirs, les centrales électriques et les systèmes de distribution d'eau pour.. :

  • Contrôle du débit
  • Régulation de la pression
  • Démarrage d'une pompe
  • Contournement de la turbine
  • Décharge
  • Entrées du réservoir

Les vannes à pointeau sont également utilisées dans les régulateurs de pompes constantes pour réduire les fluctuations de la pression de refoulement des pompes.

Dispositifs communs

Les appareils de fabrication de glace utilisent généralement des vannes à pointeau comme soupapes d'expansion. Le détendeur diminue la pression du réfrigérant, réduisant ainsi sa température. Les vannes à pointeau sont idéales à cet effet, car elles peuvent atteindre des débits de réfrigérant extrêmement faibles, ce qui diminue la pression. La vanne contrôle également la quantité de réfrigérant qui entre dans l'évaporateur. Lisez notre article sur les vannes HVAC pour plus de détails sur les cycles de réfrigération et de climatisation.

Les petites vannes à pointeau connues sous le nom de vannes de purge sont utilisées dans les applications de chauffage de l'eau en raison de leur structure compacte. Ces vannes garantissent également que le chauffe-eau fonctionne au maximum de son efficacité sans utiliser d'eau en excès.

Le laiton convient comme matériau de vanne si le milieu est non corrosif, tandis que l'acier inoxydable est généralement préféré pour les milieux hautement corrosifs comme l'eau de mer ou les acides.

Une chaufferie contenant des vannes à aiguille (en surbrillance), des pompes et des réservoirs.

Figure 2 : Une chaufferie contenant des vannes à aiguille (en surbrillance), des pompes et des réservoirs.

Robinets à pointeau pour gaz et propane

Une vanne à pointeau permet de ralentir considérablement l'alimentation en gaz avant de l'arrêter, ce qui minimise efficacement la pression exercée sur les composants internes et les machines.

  • Les vannes à pointeau sont utilisées dans les systèmes de vide pour libérer une quantité constante de gaz sans pression importante. Les robinets à pointeau sont également utilisés dans les applications à température élevée et dans les services d'oxygène.
  • Ces valves sont utilisées sur les lignes de purge de gaz. La purge est le processus qui consiste à relâcher la pression d'un équipement ou d'un puits sous pression à l'aide d'un tuyau.
  • Les soupapes à pointeau contrôlent le flux d'air vers les cylindres qui contrôlent la vitesse du piston.
  • Ils sont également utilisés dans les systèmes automatisés de contrôle de la combustion pour réguler le débit de carburant.
  • Les vannes à pointeau contrôlent le flux de gaz, comme le propane, dans un système. Une vanne à pointeau pour le propane ferme le débit avec précision et/ou contrôle le débit, ce qui permet de contrôler le taux de combustion pour plusieurs applications.
  • Les vannes à pointeau pour l'air et les autres gaz sont généralement fabriquées en laiton, en bronze, en acier inoxydable ou en alliages métalliques et peuvent également être anodisées pour résister à la corrosion.

Vannes à pointeau pour la vapeur

Purgeurs de vapeur et verrouillage de la vapeur

Les procédés de chauffage à la vapeur utilisent la chaleur latente et la transfèrent à un produit. La chaleur latente est l'énergie nécessaire aux molécules d'eau pour rompre leurs liens et former de la vapeur. Le condensat de vapeur ne peut pas fonctionner comme la vapeur pour le chauffage et doit être évacué. Les purgeurs de vapeur sont des vannes autonomes qui canalisent automatiquement le condensat d'une enceinte contenant de la vapeur (en détectant la différence de densité) tout en bloquant la vapeur.

Parfois, la vapeur entre dans la vanne avant le condensat et ferme la vanne du purgeur, ce qui empêche l'évacuation du condensat. De ce fait, les processus chauffés à la vapeur peuvent connaître des chutes de température soudaines, même lorsque le système semble fonctionner correctement.

Purgeur de vapeur utilisé pour éliminer le condensat d'un tuyau

Figure 3 : Purgeur de vapeur utilisé pour éliminer le condensat d'un tuyau

Une ligne de dérivation externe peut être installée pour que la vapeur contourne le purgeur. La vapeur bloquée par le purgeur de vapeur (Figure 4 étiquetée A) s'écoule dans la conduite de dérivation où une vanne à pointeau (Figure 4 étiquetée B) laisse passer la vapeur (Figure 4 étiquetée C). Le condensat (figure 4 étiquetée D) passe par le purgeur de vapeur, d'où il est évacué.

Si le purgeur est équipé d'un dispositif de purge intégré, une vanne à pointeau peut être fixée à l'intérieur du purgeur pour libérer la vapeur piégée vers une sortie. Les robinets à pointeau pour les applications vapeur sont généralement fabriqués en acier inoxydable.

Vanne à pointeau utilisée pour dériver la vapeur d'un purgeur de vapeur : purgeur de vapeur (A), vanne à pointeau (B), vapeur (C), condensat (D).

Figure 4 : Vanne à pointeau utilisée pour dériver la vapeur d'un purgeur : Purgeur de vapeur (A), vanne à pointeau (B), vapeur (C), condensat (D).

Vannes à pointeau pour manomètre et débitmètre

Les vannes à pointeau sont principalement utilisées dans de petits systèmes tels que la régulation du carburant ou l'instrumentation, où la possibilité de contrôler le débit du fluide de manière précise et répétée est hautement souhaitable. De même, les vannes à pointeau (figure 5, repère A) sont généralement utilisées pour fermer un manomètre (figure 5, repère B). La vanne régule le débit et protège les manomètres des brusques coups de pression des liquides et des gaz.

Les vannes à pointeau sont couramment utilisées dans les applications de mesure du débit, principalement lorsqu'un faible débit calibré doit être conservé pendant une longue période, comme le débit de carburant au ralenti dans un carburateur.

Vanne à pointeau (A) fixée à un manomètre (B)

Figure 5 : Vanne à pointeau (A) fixée à un manomètre (B)

FAQs

Quel est l'avantage d'une vanne à aiguille ?

Les vannes à pointeau permettent un contrôle lent et précis de la quantité de fluide qui peut passer à travers la vanne.

À quoi sert une vanne à aiguille ?

Une vanne à pointeau régule le débit de fluide dans un appareil ou un système. La valve comprend un petit piston dont la forme ressemble à celle d'une aiguille avec une extrémité conique.

A quoi sert une vanne à pointeau dans les circuits pneumatiques ?

Une vanne à pointeau est utilisée pour réduire le débit d'un circuit pneumatique.

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