Méthodes d'actionnement des vannes papillon

L'actionneur d'une vanne papillon détermine la source d'énergie utilisée pour actionner la vanne. Cela a un impact sur le temps de réponse de la vanne, la pression d'actionnement, l'adaptation à l'environnement, etc. Parfois, le choix de l'actionneur approprié dépend de la ou des sources d'énergie disponibles pour l'application. Cet article examine de près les différents types d'actionneurs pour les utilisateurs qui disposent d'une certaine flexibilité dans le choix du type d'actionneur. Lisez notre article sur les types d'action neurs pour savoir comment les différents types d'actionneurs fonctionnent avec les vannes industrielles.

Table des matières

• Qu'est-ce qu'une vanne papillon ?
• Sélection d'un actionneur de vanne papillon
• Types d'actionneurs de vannes papillon
• Normes pour les actionneurs de vannes industrielles
• Applications spécifiques aux actionneurs
• Symboles des vannes papillon
• FAQ

Qu'est-ce qu'une vanne papillon ?

Une vanne papillon est une vanne de contrôle qui régule le débit d'un fluide dans une section de tuyau. Le fonctionnement de ce robinet est similaire à celui d'un robinet à boisseau sphérique, avec une fonction de fermeture rapide. Une vanne papillon est constituée d'un disque monté sur une tige rotative. Lorsque la vanne est complètement fermée, le disque bloque la circulation du fluide. Inversement, lorsque la valve est complètement ouverte, le disque est tourné d'un quart de tour pour permettre un écoulement du fluide presque sans restriction. La position du disque entre la fermeture complète et l'ouverture complète permet d'obtenir des caractéristiques de débit proportionnelles. Les vannes papillon sont utilisées pour leur simplicité, leur fiabilité et leur coût relativement faible.

Sélection d'un actionneur de vanne papillon

Le choix du type d'actionneur approprié pour une vanne papillon dépend des composants et des exigences spécifiques du système. Une vanne papillon peut être actionnée manuellement, électriquement, pneumatiquement ou hydrauliquement.

• Fréquence d'utilisation : Les vannes papillon à commande manuelle conviennent aux vannes papillon relativement petites qui s'ouvrent et se ferment rarement. Pour les tailles plus importantes, les vannes seront équipées d'un réducteur permettant à l'utilisateur de les actionner manuellement.
• Coût : Bien qu'il existe une variabilité importante en fonction du modèle et du matériau de construction de la vanne, les vannes papillon sont classées du moins cher au plus cher de la manière suivante : manuelle, électrique, pneumatique et hydraulique. Les actionneurs pneumatiques et hydrauliques nécessitent de l'air comprimé ou un système hydraulique, ce qui augmente leur coût initial.
• Taille de la vanne : Un actionneur hydraulique peut être nécessaire pour les grandes vannes papillon afin de produire une force suffisante pour ouvrir ou fermer la vanne.
• Pression du système : Les vannes papillon à actionnement hydraulique peuvent être nécessaires pour les applications où la pression du système est très élevée.
• Temps de réponse : Les vannes papillon à actionnement pneumatique ont un temps de réponse très rapide pour les applications qui l'exigent.
• Source d'alimentation : Les vannes papillon manuelles sont les seules à ne pas nécessiter de source d'énergie externe, ce qui en fait le type le plus simple à installer et à utiliser.
• L'environnement : Les vannes papillon à commande électrique ne conviennent pas aux environnements humides ou explosifs.

Types d'actionneurs de vannes papillon

Il existe quatre méthodes principales pour actionner une vanne papillon : manuellement, électriquement, hydrauliquement et pneumatiquement. Pour les vannes papillon électriques, hydrauliques et pneumatiques, il est souvent possible de prévoir une méthode manuelle d'actionnement de la vanne papillon en cas de besoin.

Vanne papillon manuelle

L'actionnement manuel est le moyen le plus simple d'actionner une vanne papillon. Le modèle le plus simple utilise un levier pour tourner la tige de la valve, qui fait tourner le disque de la valve pour ouvrir ou fermer la valve. Les vannes papillon de plus grande taille peuvent être dotées d'un volant relié à une boîte de vitesses. C'est le moyen le plus simple de générer une force suffisante pour ouvrir ou fermer manuellement la vanne. Le principal avantage de l'actionnement manuel est qu'il ne nécessite pas de source d'énergie externe. Cependant, comme l'utilisateur doit ouvrir ou fermer la vanne, ce mode d'actionnement n'est pas idéal pour les applications nécessitant un actionnement fréquent de la vanne papillon.

Vanne papillon électrique

Un actionneur électrique convertit l'énergie électrique en couple mécanique. Ce couple fait tourner la tige de la soupape pour ouvrir ou fermer la soupape. Les vannes papillon à commande électrique sont polyvalentes car elles peuvent être programmées pour répondre à des signaux spécifiques et peuvent être contrôlées à distance. Les actionneurs électriques sont relativement économes en énergie et simples à entretenir. Cependant, ils ne conviennent pas aux environnements à forte humidité ou explosifs.

Vanne papillon hydraulique

Les actionneurs hydrauliques des vannes papillon utilisent la pression du fluide pour créer une force mécanique. La pompe hydraulique met sous pression le fluide, généralement de l'huile, qui déplace un piston à l'intérieur du cylindre. Le mouvement du piston se transmet à la tige de la soupape, ce qui permet d'ouvrir ou de fermer la soupape. Les actionneurs hydrauliques peuvent générer une force importante et actionner des vannes de grande taille ou des vannes dans des applications à haute pression. Cependant, la nécessité d'une centrale hydraulique et d'un réservoir de fluide augmente la complexité et le coût du système.

Vanne papillon pneumatique

Les actionneurs pneumatiques créent un mouvement mécanique en utilisant la pression de l'air. L'air sous pression dans l'actionneur déplace un piston ou une membrane qui fait tourner la tige du robinet. Les vannes papillon à actionneur pneumatique sont rapides et fiables. Ils peuvent être utilisés dans des environnements dangereux car ils ne produisent pas d'étincelles. Une source d'air comprimé est toutefois nécessaire et la vitesse d'actionnement est plus difficile à contrôler que celle des actionneurs électriques ou hydrauliques.

Normes pour les actionneurs de vannes industrielles

Lors de la sélection d'un actionneur pour une vanne papillon, il est essentiel de s'assurer que l'actionneur répond aux normes établies par la communauté internationale. Les actionneurs de vannes qui ne répondent pas à ces normes risquent de se briser prématurément, ce qui peut endommager un système et mettre en danger le personnel. Les normes les plus courantes pour les actionneurs de vannes industrielles sont les suivantes :

• ISO 22153: La norme ISO 22153 définit les exigences de base pour les actionneurs électriques de vannes industrielles.
• ISO 5211: La norme ISO 5211 définit les exigences pour tout type d'actionneur utilisé sur une vanne à demi-tour, définie comme une vanne dont la tige tourne sur moins de 360° pour que la vanne s'ouvre ou se ferme complètement. Cette norme s'applique aux actionneurs avec ou sans boîte de vitesses.
• BS EN 15714: Cette norme définit les exigences applicables à tout actionneur pneumatique destiné à une vanne à déclenchement partiel.

Applications spécifiques aux actionneurs

Les exemples suivants sont des applications typiquement adaptées à un type de méthode d'actionnement de la vanne papillon. Utilisez les exemples pour vous aider à déterminer le type d'actionneur requis pour une application donnée.

• Vanne papillon manuelle : Les vannes papillon manuelles fonctionnent bien dans les petites stations d'épuration. La vanne contrôle le débit de l'eau à travers les différentes étapes du processus de traitement. Les opérateurs peuvent régler manuellement la vanne et contrôler le débit d'eau en fonction des besoins de traitement. Dans l'idéal, cette vanne ne doit pas être réglée fréquemment.
• Vanne papillon électrique : Les vannes papillon électriques fonctionnent très bien dans les systèmes CVC à grande échelle des bâtiments commerciaux. Les systèmes CVC nécessitent généralement un contrôle précis du débit d'air pour maintenir un environnement intérieur optimal. Le système de gestion du bâtiment actionne généralement la vanne papillon électrique pour assurer ce contrôle. Le système ajuste automatiquement la vanne en fonction de la température et de la qualité de l'air mesurées par les capteurs.
• Vanne papillon pneumatique : Les vannes papillon pneumatiques fonctionnent bien dans les usines de traitement du gaz où la sécurité est essentielle. L'utilisation d'une soupape fonctionnant par pression d'air plutôt que par électricité réduit le risque d'étincelles susceptibles de provoquer des explosions.
• Vanne papillon hydraulique : Les vannes papillon hydrauliques fonctionnent bien dans les centrales hydroélectriques. La vanne contrôle le débit dans la conduite forcée menant à la turbine. Il s'agit d'une application à haute pression pour laquelle d'autres types d'actionneurs ne pourraient probablement pas produire une force suffisante.

Symboles des vannes papillon

Vanne papillon manuelle
Vanne papillon électrique
Vanne papillon hydraulique
Vanne papillon pneumatique

FAQ

Comment choisir un actionneur pour une vanne papillon ?

Choisissez l'actionneur d'une vanne papillon en fonction de la source d'énergie disponible (manuelle, électrique, pneumatique et hydraulique) et des éléments de conception de l'application.

Quels sont les différents types de méthodes d'actionnement des vannes papillon ?

Une vanne papillon peut être actionnée manuellement, électriquement, pneumatiquement ou hydrauliquement.