Robinet à soupape et robinet à bille

Les robinets à soupape et les robinets à tournant sphérique sont tous deux des vannes d'arrêt généralement utilisées dans les systèmes de tuyauterie. Cependant, il n'est généralement pas évident de déterminer la vanne la mieux adaptée à une application. La conception du système doit être achevée avant la sélection de la vanne afin de choisir la vanne la mieux adaptée en termes de coût, d'espace d'installation, de contrôle du débit, etc. Poursuivez votre lecture pour découvrir comment un robinet à soupape peut être plus adapté qu'un robinet à boisseau sphérique et vice-versa.

Table des matières

• Principes de travail
• Contrôle du débit
• Perte de tête
• Conception des vannes
• Symboles
• Applications
• Similitudes entre les robinets à soupape et les robinets à tournant sphérique
• Avantages et inconvénients des robinets à tournant sphérique et des robinets à soupape
• Sélection de robinets à soupape et de robinets à boisseau sphérique
• FAQ

Principes de travail

Principe de fonctionnement du robinet à soupape

Un robinet à soupape est un robinet multitour, ce qui signifie que le volant doit être tourné de plus de 360° pour ouvrir ou fermer complètement le robinet. Les principaux composants d'un robinet à soupape sont le corps du robinet, le chapeau, le volant, la tige et le clapet. Le fluide s'écoule dans le corps de la vanne (Figure 2 étiquetée D) par une entrée et sort du corps de la vanne par une sortie. Le chapeau (Figure 2 étiquetée B) protège les composants filetés de la valve et se fixe au corps de la valve. Lorsque l'utilisateur tourne le volant, il fait tourner la tige filetée (Figure 2 étiquetée A), ce qui fait monter ou descendre le clapet (Figure 2 étiquetée C). Le soulèvement du bouchon ouvre l'orifice, permettant ainsi l'écoulement du fluide. L'abaissement du clapet dans le siège de la valve ferme l'orifice, empêchant l'écoulement. En revanche, le fait de relever le disque augmente le débit. Le débit est maximal lorsque le disque est relevé à sa position maximale. Le débit du fluide est contrôlé en déplaçant le disque proportionnellement à travers la tige.

Principe de fonctionnement du robinet à boisseau sphérique

Un robinet à boisseau sphérique est un robinet quart de tour, ce qui signifie que la poignée n'a besoin que d'un tour de 90° pour ouvrir ou fermer complètement le robinet. Les principaux composants d'un robinet à boisseau sphérique sont illustrés à la figure 3. La tige (figure 3 étiquetée A) est reliée à la bille (figure 3 étiquetée D). La bille repose sur le siège du robinet à bille (figure 3 étiquetée E), créant ainsi l'étanchéité. Des joints toriques de tige (Figure 3 étiquetée B) sont utilisés pour éviter les fuites. Tous ces composants se trouvent à l'intérieur du boîtier de la valve (figure 3 étiquetée C). Comme le montre la figure 3, la bille est traversée par un trou. En fonctionnement normal, l'alésage est soit aligné avec les orifices de la vanne pour permettre le débit, soit perpendiculaire aux orifices pour bloquer le débit. Lisez notre article sur les robinets à boisseau sphérique pour plus de détails sur leur fonctionnement.

Contrôle du débit

Les robinets à soupape et les robinets à tournant sphérique sont tous deux utilisés pour activer ou désactiver le débit. Cependant, les robinets à soupape peuvent également fonctionner dans un état partiellement ouvert ou fermé pour moduler le débit. Cette régulation du débit est possible grâce au fait que le disque du robinet à soupape est parallèle à l'écoulement. Le débit linéaire obtenu par les robinets à soupape est plus élevé que celui obtenu par les robinets à tournant sphérique et réduit les effets des coups de bélier.

Perte de tête

Les robinets à soupape ont une perte de pression (perte de charge) nettement plus élevée en position complètement ouverte que les robinets à tournant sphérique. En effet, le fluide doit changer de direction plusieurs fois lorsqu'il traverse un robinet à soupape.

Conception des vannes

Conception des robinets à soupape

Les robinets à soupape sont disponibles en trois configurations de base : Robinet à soupape en T ou en Z, robinet à soupape en Y et robinet à soupape d'angle. Lisez notre article sur les robinets à soupape pour plus d'informations sur chaque type.

Conception du robinet à boisseau sphérique

Le robinet à boisseau sphérique peut être classé en différentes catégories en fonction de la structure du boîtier, de la conception du boisseau et de la taille de l'orifice. En fonction de la structure du boîtier, nous pouvons avoir des robinets à tournant sphérique en 1, 2 ou 3 pièces. En fonction de la taille de l'orifice, les robinets à tournant sphérique sont classés en robinets à tournant sphérique à passage intégral, robinets à tournant sphérique à passage standard ou robinets à tournant sphérique à passage réduit. En fonction du nombre d'orifices, les robinets à tournant sphérique sont classés en robinets à 2 voies et en robinets multivoies.

Symboles

• Les symboles des différentes configurations de robinets à soupape sont illustrés à la figure 4.

Les symboles d'un robinet à boisseau sphérique sont illustrés à la figure 5. Pour plus de détails sur les symboles des différentes configurations de robinets à tournant sphérique, lisez notre article sur les symboles des robinets à tournant sphérique.

Applications

Les robinets à soupape sont utilisés pour contrôler le débit des fluides. En outre, les robinets à soupape sont avantageux dans les applications nécessitant un étranglement précis. Les robinets à bille, quant à eux, sont couramment utilisés pour l'arrêt et l'isolation des systèmes de plomberie. Les applications industrielles des robinets à soupape comprennent les systèmes de mazout et les systèmes d'eau de refroidissement, tandis que celles des robinets à tournant sphérique comprennent le stockage de produits chimiques et les industries du gaz naturel.

Similitudes entre les robinets à soupape et les robinets à tournant sphérique

Les robinets à soupape et les robinets à tournant sphérique présentent certaines similitudes. Ces deux types de vannes sont utilisés dans les systèmes de tuyauterie pour contrôler le débit des liquides et des gaz. Il s'agit dans les deux cas de vannes d'arrêt conçues pour permettre ou bloquer la circulation du fluide dans un tuyau. Les robinets à soupape et les robinets à tournant sphérique peuvent être actionnés manuellement ou automatiquement.

Avantages et inconvénients des robinets à tournant sphérique et des robinets à soupape

1. Fonctionnement : Les robinets à tournant sphérique sont simples et plus faciles à utiliser que les robinets à soupape.
2. L'étranglement : Les robinets à soupape conviennent aux opérations d'étranglement, tandis que les robinets à tournant sphérique doivent être soit complètement fermés, soit complètement ouverts.
3. Poignée : Les robinets à tournant sphérique sont des robinets quart de tour, ce qui signifie que la poignée du robinet à tournant sphérique doit être tournée de 90° pour passer d'un état complètement ouvert à un état complètement fermé ou vice versa. Le volant des robinets à soupape doit être tourné plusieurs fois pour passer de la fermeture complète à l'ouverture complète. En savoir plus dans notre article sur les types de poignées de vannes.
4. Coût : En raison de leur structure simple, les robinets à tournant sphérique sont moins chers que les robinets à soupape.
5. L'espace : Les robinets à soupape occupent plus d'espace que les robinets à tournant sphérique.
6. Pression nominale : Les robinets à tournant sphérique peuvent supporter une pression plus élevée que les robinets à soupape.
7. Durabilité : Les robinets à tournant sphérique ont une durée de vie plus longue que les robinets à soupape.
8. Fuites : Les robinets à soupape sont plus sujets aux fuites que les robinets à bille.
9. Résistance à l'écoulement des fluides : Un robinet à soupape offre une plus grande résistance à l'écoulement du fluide qu'un robinet à tournant sphérique.
10. Perte de tête : Les robinets à soupape ont une perte de charge plus importante que les robinets à tournant sphérique.

Sélection de robinets à soupape et de robinets à boisseau sphérique

Le choix entre un robinet à boisseau sphérique et un robinet à soupape dépend de l'utilisation prévue. Les principaux facteurs à prendre en compte lors du processus de sélection sont présentés ci-dessous :

1. Débit : Les robinets à tournant sphérique sont souhaitables dans les applications où un débit élevé est nécessaire en raison de leur conception à passage intégral.
2. Chutes de pression : Les robinets à tournant sphérique ont des pertes de charge plus faibles parce que le flux passe directement à travers eux.
3. Entretien : Les robinets à tournant sphérique sont faciles à entretenir car ils ne nécessitent qu'une légère lubrification pour rester propres. Un entretien supplémentaire est nécessaire en cas d'accumulation de débris.
4. Température : Les robinets à tournant sphérique fonctionnent mieux dans des conditions de température élevée grâce à leur construction durable.

FAQ

Quelles sont les applications typiques d'un robinet à soupape ?

Les robinets à soupape sont couramment utilisés pour contrôler le débit d'eau dans les systèmes d'irrigation, réguler le débit d'air dans les systèmes de climatisation et contrôler le débit d'huile dans les pipelines.

Quelle est la principale différence entre un robinet à boisseau sphérique et un robinet à soupape ?

Le robinet à bille possède une bille creuse qui tourne à l'intérieur de la vanne, tandis que le robinet à soupape possède un disque qui se déplace verticalement à travers la tige de la vanne.

Quel est le meilleur robinet entre les robinets à soupape et les robinets à tournant sphérique ?

Cela dépend de l'application envisagée. Les robinets à soupape sont mieux adaptés aux applications d'étranglement, tandis que les robinets à tournant sphérique offrent de meilleures performances en tant que vannes d'arrêt.