Robinet à soupape et robinet-vanne

Robinet à soupape et robinet-vanne

Vanne d'arrêt

Figure 1 : Vanne d'arrêt

Les robinets à soupape et les robinets-vannes sont tous deux des vannes d'arrêt convenant à un large éventail d'applications et de types de fluides. Par exemple, ils peuvent tous deux être utilisés pour des milieux propres et des milieux contenant des solides ou des matières filandreuses. Par conséquent, il peut être difficile de déterminer lequel est le plus approprié pour une application spécifique. Cet article examine de plus près les similitudes et les différences entre les robinets-vannes et les robinets à tournant conique afin de s'assurer que le bon robinet est choisi et utilisé pour diverses applications.

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Avant de choisir entre les deux valves, il est important de prendre en compte les éléments suivants :

  • Le nombre de ports nécessaires
  • La vitesse à laquelle la vanne doit fonctionner
  • La pression et la température du système prévu
  • Espace d'installation disponible

Comparaison entre le robinet à boisseau et le robinet-vanne

Les robinets à boisseau et les robinets-vannes sont nommés d'après la méthode que chacun utilise pour permettre ou bloquer le débit. Une vanne à clapet utilise un clapet avec une ouverture qui le traverse. Lorsqu'un robinet-vanne est fermé, son disque est perpendiculaire au flux et le bloque, fonctionnant comme une porte.

Principes de fonctionnement

Les robinets à tournant conique sont des robinets quart de tour, ce qui signifie que la tige du robinet ne doit tourner que de 90° pour que le robinet s'ouvre ou se ferme complètement. Dans le cas d'un actionnement mécanique par levier (des actionnements pneumatiques et électriques sont également possibles), le levier de la vanne est tourné de 90° pour réaliser cette opération. Lorsqu'il est activé, l'ouverture du bouchon est alignée avec les orifices et le fluide peut s'écouler à travers la valve. La fermeture de la vanne fait tourner le clapet, de sorte que l'ouverture n'est plus alignée avec les orifices et que le corps du clapet bloque le flux.

Les robinets-vannes sont des vannes multi-tours, ce qui signifie que la tige de la vanne doit tourner sur plus de 360° pour que la vanne s'ouvre ou se ferme complètement. Par conséquent, un robinet-vanne se ferme beaucoup plus lentement qu'un robinet à boisseau. En tournant le volant de la vanne (actionnement mécanique), on peut faire monter ou descendre le disque dans le corps de la vanne. Le fait de relever complètement le disque permet au média de s'écouler librement, et le fait d'abaisser complètement le disque bloque le média. Découvrez-en davantage en lisant notre article sur les robinets-vannes!

Conception du robinet à boisseau

Soupape à bouchon

Figure 2 : Vanne à bouchon

Les quatre caractéristiques distinctives d'une vanne à boisseau sont la forme du boisseau, l'ouverture du boisseau, le fait que la vanne soit lubrifiée ou non et le nombre d'orifices.

Forme du bouchon

  • Cylindrique : Cette forme permet une plus grande ouverture mais a une durée de vie plus courte.
  • Effilé : Cette forme a une ouverture restreinte mais dure généralement plus longtemps.

Ouverture du bouchon

  • Rectangulaire : Cette ouverture est la plus courante ; la taille de l'ouverture est d'au moins 70 % du diamètre intérieur du tuyau de raccordement.
  • Ronde : Cette ouverture peut être à passage intégral ou à passage réduit.
  • Diamant : Cette ouverture a un débit restreint de type venturi et est conçue pour réduire le débit.

Lubrifié ou non lubrifié

  • Lubrifié : Les pièces de la valve sont entièrement métalliques. La lubrification réduit la friction entre le clapet et le corps de la vanne, agit comme un joint et empêche la corrosion.
    • Avant de lubrifier un robinet à boisseau, consultez le fabricant du robinet pour déterminer le lubrifiant à utiliser.
  • Non lubrifié : Un manchon en téflon ou en plastique s'adapte autour d'un bouchon conique, qui presse le manchon contre le corps de la vanne pour une meilleure étanchéité. Les robinets à tournant conique non lubrifiés nécessitent un entretien minimal et ne conviennent pas aux applications à haute température.

Ports

  • Double port : Une conception standard, bidirectionnelle, utilisée comme vanne à passage intégral ou à passage réduit.
  • Multiport : Les vannes à clapet à 3 voies sont courantes, mais les vannes à 4 et 5 voies sont également possibles. Les robinets à tournant conique multivoies sont utilisés dans les lignes de transfert et les services de dérivation. Un seul robinet à tournant conique multivoies peut remplacer plusieurs robinets-vannes.

Conception des robinets-vannes

Au-delà de la manière d'actionner un robinet-vanne (mécaniquement, pneumatiquement ou électriquement), les principales caractéristiques de conception qui le distinguent sont le disque du robinet, la manière dont le chapeau est relié au corps du robinet et le fait que la tige soit montante ou non montante.

Types de disques

  • Cale : Ce type a une force de calage élevée qui contribue à l'étanchéité grâce à sa forme en coin qui repose sur deux sièges inclinés.
  • Couteau : Ce type peut couper les fluides épais et les solides secs qui s'accumulent grâce à son bord biseauté.
  • Double-disc : Ce type utilise deux disques qui se dilatent l'un par rapport à l'autre pour former un joint étanche.
  • Dalle : Ce type est une pièce unique percée d'un trou. Le trou est aligné avec les orifices, permettant l'écoulement, lorsque la porte est complètement ouverte et le corps du disque bloque l'écoulement à travers les orifices lorsque la porte est complètement fermée.

Types de capots

  • Soudé : Ce type est moins susceptible de fuir car il est fileté dans le corps de la vanne et le joint corps-chapeau est soudé.
  • Boulonné : Ce type est adapté aux applications haute pression et aux vannes de grande taille.
  • Vissé : Normalement utilisé pour les vannes de petite taille, c'est le type le plus simple de construction de chapeau.
  • Scellé par pression : Lorsque la pression à l'intérieur de la vanne augmente, l'étanchéité du joint corps-chapeau augmente. Ce type est généralement utilisé pour les applications haute pression supérieures à 100 bars.

Tige montante ou non montante

  • Tige montante : La tige monte ou descend lorsque la vanne s'ouvre ou se ferme.
  • Tige non montante : La tige reste à l'intérieur de la vanne lorsque celle-ci s'ouvre ou se ferme.

Tableau des avantages et des inconvénients

Il existe de nombreux matériaux disponibles pour les robinets à tournant conique et les robinets-vannes, il est donc possible de trouver le bon matériau pour une application. Pour en savoir plus, lisez notre guide sur la résistance chimique!

Vanne à bouchon Vanne d'arrêt
Espace d'installation Nécessite moins d'espace, mais la poignée est longue par rapport à la taille de la vanne, ce qui doit être pris en compte. Nécessite plus d'espace, en particulier l'espace au-dessus pour les vannes à tige montante.
Temps de réaction Vanne quart de tour, plus rapide Vanne multi-tour, plus lente
Fréquence de fonctionnement Conçu pour plus de cycles Conçu pour les cycles peu fréquents
Fuite Peut assurer une fermeture étanche à la bulle. Fortes capacités d'étanchéité, sauf pour les systèmes à basse pression
Corrosion/usure Moins de corrosion et d'usure sur la tige, car elle ne se trouve pas dans la voie d'écoulement. Peut provoquer des coups de bélier en cas d'utilisation incorrecte. La tige se trouve dans la voie d'écoulement et subira davantage de corrosion et d'usure.
Pression Excellente conception pour les systèmes à basse pression Convient mieux aux systèmes à haute pression et peut fuir s'il est utilisé dans des systèmes à basse pression.
température Les robinets à tournant conique lubrifiés conviennent mieux aux applications à haute température que les robinets à tournant conique non lubrifiés. Convient aux systèmes à haute température, mais vérifiez avec le fabricant car des températures trop élevées peuvent déformer le corps de la vanne, ce qui désaligne le disque et les sièges.
Contrôle du débit Fournit une fonctionnalité marche/arrêt et des vannes à bouchon à ouverture diamantée peuvent étrangler le débit. Ne peut fournir que la fonctionnalité marche/arrêt. L'étranglement du débit endommagera la valve.
Restriction du débit/chute de pression Les robinets à tournant conique à ouverture limitée entraînent une certaine perte de pression, des robinets à tournant conique à passage intégral sont disponibles. Soupape à passage intégral, la perte de pression est insignifiante.
Capacité de débit Plus bas Plus haut
Direction du flux Bidirectionnel et multiport Bidirectionnel
Puissance requise Plus élevé sous haute pression Plus bas sous haute pression
Couple Élevé, surtout sous haute pression Faible

FAQs

Un robinet à boisseau est-il à passage intégral ?

L'ouverture du clapet d'une vanne à boisseau peut être à passage intégral, mais elle est également disponible en débit réduit pour les applications où la chute de pression n'est pas une préoccupation majeure.

Quelle est la différence entre un robinet-vanne et un robinet à tournant conique ?

Une grande différence entre un robinet-vanne et un robinet à tournant conique est qu'un robinet-vanne est multitour et un robinet à tournant conique est quart de tour. Ainsi, un robinet à tournant conique peut être ouvert ou fermé plus rapidement qu'un robinet-vanne.

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