Applications de la vanne à pointeau
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 à l'intérieur d'une canalisation. Ces vannes sont principalement utilisées pour les faibles débits et les chutes de pression élevées entre les orifices d'entrée et de sortie. Les vannes à pointeau sont couramment utilisées dans différents systèmes et applications, tels que les carburateurs, les chauffe-eau ou les dispositifs de mesure du débit. Cet article explique comment les vannes à pointeau sont utilisées dans des applications courantes.
Table des matières
- Vannes à pointeau pour le contrôle des fluides
- Vannes à aiguille pour l'eau
- Vannes à pointeau pour le gaz et le propane
- Vannes à aiguille à vapeur
- Vannes à pointeau pour manomètre et débitmètre
- FAQ
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Vannes à pointeau pour le contrôle des fluides
Une vanne à pointeau régule le débit d'un appareil ou d'un système. La valve est dotée d'un piston en forme d'aiguille qui s'insère fermement 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 liquide peut passer à travers 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 à travers la valve.
Les vannes à aiguille peuvent être actionnées manuellement ou connectées 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, s'effectue à l'intérieur de la vanne ; il est donc impossible de mesurer visuellement le débit du fluide. L'absence de retour d'information visuel concernant le débit exact placé sur un système est l'un des problèmes liés à l'utilisation d'un robinet à pointeau manuel. Ce problème peut être éliminé grâce à l'utilisation de vannes à aiguille automatisées.
Vannes à aiguille 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
- Dérivation de la turbine
- Décharge
- Entrées du réservoir
Les vannes à pointeau sont également utilisées dans les régulateurs de pompe à débit constant pour réduire les fluctuations de la pression de refoulement de la pompe.
Dispositifs communs
Les dispositifs de fabrication de glace utilisent généralement des vannes à aiguille comme soupapes d'expansion. Le détendeur diminue la pression du réfrigérant, réduisant ainsi sa température. Les vannes à aiguille sont idéales à cet effet car elles peuvent atteindre des débits de réfrigérant extrêmement faibles, diminuant ainsi la pression. La vanne contrôle également la quantité de réfrigérant entrant 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 avec une efficacité maximale sans utiliser d'eau en excès.
Le laiton convient comme matériau de vanne si le fluide n'est pas corrosif, tandis que l'acier inoxydable est généralement préféré pour les fluides très corrosifs tels que l'eau de mer ou les acides.
Figure 2 : Une chaufferie contenant des vannes à pointeau (en surbrillance), des pompes et des réservoirs.
Vannes à pointeau pour le gaz et le propane
Un robinet à pointeau permet de ralentir considérablement l'alimentation en gaz avant de l'arrêter, ce qui minimise efficacement les contraintes exercées sur les composants internes et les machines.
- Les vannes à pointeau sont utilisées dans les systèmes à vide pour libérer une quantité régulière de gaz sans pression importante. Les vannes à pointeau sont également utilisées dans les applications à température élevée et dans les applications à oxygène.
- Ces vannes 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 aiguille contrôlent le flux d'air vers les cylindres qui contrôlent la vitesse des pistons.
- 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 débit de gaz comme le propane dans un système. Une vanne à pointeau pour le propane ferme le débit de manière précise et/ou contrôle le débit, ce qui permet de garder un contrôle sur le taux de combustion pour plusieurs applications.
- Les vannes à pointeau pour l'air et d'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 aiguille à vapeur
Purgeurs de vapeur et blocage 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 liaisons et former de la vapeur. Le condensat de vapeur ne peut pas fonctionner comme la vapeur à des fins de 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 pénètre dans la vanne avant le condensat et ferme la vanne du purgeur, empêchant l'évacuation du condensat. De ce fait, les processus chauffés à la vapeur peuvent subir des baisses de température soudaines, même lorsque le système semble fonctionner correctement.
Figure 3 : Purgeur de vapeur utilisé pour éliminer le condensat d'une conduite
Une conduite de dérivation externe peut être installée pour permettre à la vapeur de contourner le purgeur. La vapeur bloquée par le purgeur (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 de vapeur est doté d'un dispositif de mise à l'air libre intégré, un robinet à pointeau peut être fixé 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.
Figure 4 : Soupape 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 les petits systèmes tels que la régulation du carburant ou l'instrumentation, où la capacité de contrôler le débit du fluide de manière précise et répétée est hautement souhaitable. De même, les vannes à pointeau (Figure 5 étiquetée A) sont généralement utilisées pour fermer un manomètre (Figure 5 étiquetée B). La vanne régule le débit et protège les manomètres contre les brusques coups de bélier des liquides et des gaz.
Les vannes à pointeau sont couramment utilisées dans les applications de mesure de débit, principalement lorsqu'un faible débit calibré doit être conservé pendant une longue période, comme le débit de carburant au ralenti dans un carburateur.
Figure 5 : Robinet à pointeau (A) fixé à un manomètre (B)
FAQ
Quel est l'avantage d'une vanne à pointeau ?
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 pointeau ?
Une vanne à pointeau régule le débit d'un appareil ou d'un système. La valve comprend un petit plongeur dont la forme est similaire à celle d'une aiguille et dont l'extrémité est effilée.
A quoi sert une vanne à pointeau dans les circuits pneumatiques ?
Une vanne à pointeau est utilisée pour réduire le débit dans un circuit pneumatique.