Vannes à Bille à Port en V et Leurs Utilisations

Vannes à bille à port en V

Robinets à bille à orifice en V

Figure 1 : Vanne à bille à orifice en V

Les vannes à bille sont couramment utilisées dans les systèmes de tuyauterie industriels et résidentiels pour contrôler le débit des liquides et des gaz. Les vannes à bille sont classées en vannes à bille à passage intégral, à passage réduit, à passage standard et à passage en V en fonction de la conception et du diamètre de leur alésage. Cet article explore les caractéristiques de conception d'une vanne à bille à orifice en V.

Table des matières

Classification des vannes à bille en fonction de la taille de l'orifice

Lesvannes à bille sont des vannes quart de tour utilisées pour fermer ou faire passer des fluides dans des systèmes de tuyauterie. Les vannes à bille ont plusieurs styles adaptés à des fonctions spécifiques. En fonction de la taille de l'orifice, les robinets à bille sont classés dans les catégories suivantes :

Vanne à bille à passage intégral

L'alésage d'une vanne à passage intégral a le même diamètre que les tuyaux d'entrée et de sortie. Comme la taille de l'alésage et des tuyaux est similaire, les robinets à bille à passage intégral ne présentent aucune résistance à l'écoulement du fluide. Dans ce type de vanne à boisseau sphérique, la trajectoire du flux est toujours droite.

Vanne à bille à port standard

Pour un robinet à boisseau sphérique à orifice standard, le diamètre de l'alésage est inférieur au diamètre des tuyaux d'entrée et de sortie. Le diamètre du chemin d'écoulement à travers la vanne à bille est plus étroit à l'intérieur. La vanne à bille à orifice standard crée une résistance à l'écoulement, ce qui augmente la pression du fluide. Le chemin d'écoulement est généralement droit.

Vanne à bille à port réduit

La taille de l'alésage d'un robinet à boisseau sphérique à port réduit est généralement plus étroite d'une taille de tuyau que le tuyau. Cela crée une vitesse plus élevée lorsque le fluide s'écoule à travers la valve.

Vanne à bille à orifice en V

Les vannes à bille avec un siège en forme de V ou des billes en forme de V sont appelées vannes à bille à orifice en V.

Alésage en forme de V dans un robinet à boisseau sphérique à orifice en V

Figure 2 : Alésage en forme de V dans un robinet à boisseau sphérique à orifice en V

Qu'est-ce qu'un robinet à bille à orifice en V ?

Une vanne à bille à orifice en V est une vanne de régulation dotée d'un joint en V ou d'une bille en V. La forme en "V" permet un meilleur contrôle des fluides. L'alésage en V moulé différencie les robinets à tournant sphérique à orifice en V des autres types de robinets à tournant sphérique. L'alésage en V est disponible dans un angle de 15⁰, 30⁰, 45⁰, 60⁰ ou 90⁰, comme le montre la figure 4.

Les vannes de contrôle à bille à orifice en V sont généralement préférées pour le contrôle des fluides car elles produisent des caractéristiques de débit linéaires. Les caractéristiques d'écoulement d'un robinet à boisseau sphérique à orifice en V sont différentes de celles des robinets à boisseau sphérique à orifice standard. Le débit du fluide à travers un robinet à boisseau sphérique à orifice en V augmente linéairement avec l'augmentation de la rotation de l'arbre. Les vannes de régulation à bille en V sont très résistantes pour supporter la vitesse élevée des fluides qui les traversent.

V-port ball valve open (left) and closed (right).

Figure 3 : Robinet à bille à orifice en V ouvert (à gauche) et fermé (à droite).

Profils communs de v-port

Figure 4 : Profils communs de v-port

Fonctionnement d'une vanne à passage en V

Le robinet à boisseau sphérique à orifice en V utilise une bille avec un alésage en forme de V. La vanne peut être actionnée manuellement à l'aide d'une poignée ou automatiquement à l'aide d'un actionneur. La vanne s'ouvre ou se ferme en tournant la poignée, qui fait simultanément tourner la bille. Lorsque la boule est tournée en position ouverte, la petite extrémité de l'alésage en V s'ouvre en premier. Cela facilite un contrôle stable du débit à ce point. En tournant la bille dans le sens opposé, on ferme la vanne (voir figure 3). L'ouverture ou la fermeture de la vanne nécessite un quart de tour sur la poignée pour aligner l'alésage avec les tuyaux.

Paramètres de conception des vannes à bille à encoche en V

Un robinet à boisseau sphérique à encoche en V est un robinet à boisseau sphérique dont l'encoche en V est découpée dans le boisseau. Le corps de la vanne est en acier inoxydable ou en acier au carbone, tandis que la tige est en PEEK ou en métal. Une vanne à bille à encoche en V peut fonctionner dans une plage de température comprise entre -46⁰C et 343⁰C.

Choix d'un robinet à boisseau sphérique à orifice en V

  1. Pression nominale : Assurez-vous que la vanne que vous choisissez a la pression nominale appropriée pour votre application.
  2. Taille de la valve : La vanne doit être de la bonne taille et s'adapter au système de tuyauterie.
  3. Le matériel utilisé : Choisissez une vanne à bille à orifice en V fabriquée dans des matériaux compatibles avec le fluide transporté. Lisez notre article sur la résistance chimique des matériaux pour plus de détails.
  4. Température nominale : Assurez-vous que la vanne peut résister à la température de l'application.
  5. Type de connexion: Choisissez une vanne avec un type de connexion adapté à l'application, comme une bride, une soudure ou un filetage.

Avantages des vannes à bille à port en V

Contrôle précis du débit

Les ouvertures des vannes de régulation à bille en V sont disponibles à différents angles (15⁰, 30⁰, 60⁰ et 90⁰), qui offrent des caractéristiques de débit à pourcentage égal. Faire tourner la boule n'importe où entre 0⁰ et 90⁰ permet d'obtenir le débit souhaité. Le contrôle précis du débit permet une meilleure précision de l'écoulement des fluides dans les systèmes de tuyauterie.

Faible perte de pression

Le chemin d'écoulement des fluides à travers les vannes à bille à orifice en V est généralement droit. L'écoulement rectiligne minimise la chute de pression dans la vanne. Par rapport aux autres vannes de régulation, les vannes à bille à orifice en V ont un coefficient de débit (Cv ou Kv) relativement élevé. La valeur élevée de Cv (ou Kv) permet d'utiliser des vannes de régulation à bille en V plus petites pour obtenir le même débit que d'autres vannes de régulation plus grandes.

Pression d'arrêt élevée

Un quart de tour sur la bille est suffisant pour ouvrir ou fermer une vanne à bille à orifice en V. La facilité d'utilisation permet d'ouvrir ou de fermer la vanne à une pression de service plus élevée. Par conséquent, les actionneurs à faible couple sont idéaux pour son fonctionnement.

Fermeture étanche aux bulles

Le principe de la bille flottante utilisé dans les vannes à bille en V permet d'assurer une fermeture étanche aux bulles et facilite la régulation du débit. Lorsqu'il se ferme, la bille est pressée contre le siège par la pression en amont. Cela permet d'obtenir un joint étanche à l'air. Le joint étanche à la bulle rend les robinets à bille à orifice en V adaptés aux applications de gaz.

Inconvénients du robinet à bille à orifice en V

  1. Les vannes à bille à orifice en V sont plus chères que les autres types de vannes à bille.
  2. Les vannes à bille à orifice en V peuvent être irréparables si elles sont endommagées.

Applications des vannes à bille à orifice en V

Les robinets à tournant sphérique à orifice en V ont des applications où un contrôle précis du débit est nécessaire. Ils sont également préférés dans les industries pétrolières et gazières en raison de leur fermeture étanche aux bulles. Parmi les autres secteurs qui ont des applications pour les vannes à bille à orifice en V, on peut citer :

  • Traitement des aliments et des boissons
  • Traitement de l'eau
  • Traitement et stockage des produits chimiques
  • Pharmaceuticals, etc.

FAQs

Comment entretenir les vannes à bille à port en V ?

Les vannes à orifice en V nécessitent moins d'entretien. Vous devez toujours le graisser et l'inspecter régulièrement pour détecter les défauts ou les fuites.

Quelle est la principale différence entre les vannes à passage en V et les vannes à bille standard ?

La bille d'un robinet à boisseau sphérique à orifice en V présente une encoche en forme de V en son centre. La bille d'un robinet à boisseau sphérique standard présente une encoche sphérique.

Quel est le prix d'une vanne à bille à orifice en V ?

Le prix d'une vanne à bille à port en V dépend de sa taille, de son matériau et de sa conception. D'autres exigences du client contribuent également au prix.