Vannes à bille à orifice en V et leurs utilisations

Vannes à bille à orifice en V

Vannes à boisseau sphérique en V

Figure 1 : Robinet à boisseau sphérique à orifice en V

Les robinets à tournant sphérique sont couramment utilisés dans les systèmes de tuyauterie industriels et résidentiels pour contrôler le débit des liquides et des gaz. Les robinets à tournant sphérique sont classés en robinets à tournant sphérique 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'un robinet à boisseau sphérique à orifice en V.

Table des matières

Classification des robinets à tournant sphérique en fonction de la taille de l'orifice

Les robinets à bille sont des robinets quart de tour utilisés pour fermer ou faire passer des fluides dans des systèmes de tuyauterie. Les robinets à tournant sphérique se déclinent en plusieurs styles adaptés à des fonctions spécifiques. En fonction de la taille de l'orifice, les robinets à tournant sphérique sont classés dans les catégories suivantes :

Robinet à boisseau sphérique à passage intégral

L'alésage d'un robinet à passage intégral est du même diamètre que les tuyaux d'entrée et de sortie. Comme la taille de l'alésage et des tuyaux est similaire, les robinets à tournant sphérique à passage intégral n'opposent aucune résistance à l'écoulement des fluides. Dans ce type de robinet à boisseau sphérique, la voie d'écoulement est toujours rectiligne.

Robinet à boisseau sphérique à orifice 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 de la voie d'écoulement à travers le robinet à boisseau sphérique est plus étroit à l'intérieur. Le robinet à boisseau sphérique à orifice standard crée une résistance à l'écoulement, ce qui augmente la pression du fluide. La trajectoire de l'écoulement est généralement rectiligne.

Robinet à boisseau sphérique à orifice réduit

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

Robinet à boisseau sphérique à orifice en V

Les robinets à tournant sphérique dotés d'un siège en forme de V ou de billes en forme de V sont appelés robinets à tournant sphérique 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 boisseau sphérique à orifice en V ?

Un robinet à boisseau sphérique à orifice en V est un robinet de contrôle doté d'un joint en forme de V ou d'un boisseau sphérique en forme de 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 régulation à bille à orifice en V sont généralement préférées pour le contrôle des fluides car elles produisent des caractéristiques de débit linéaires. Les caractéristiques de débit d'un robinet à boisseau sphérique à orifice en V sont différentes de celles des robinets à boisseau sphérique à orifice standard. Le débit de 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 contrôle à bille en V sont très résistantes pour supporter la vitesse élevée des fluides qui les traversent.

Configuration ouverte (à gauche) et fermée (à droite) du robinet à boisseau sphérique à orifice en V.

Figure 3 : Configurations ouverte (à gauche) et fermée (à droite) du robinet à boisseau sphérique à orifice en V.

Common v-port profiles

Figure 4 : Profils v-port communs

Fonctionnement d'une soupape à orifice en V

Le robinet à boisseau sphérique à orifice en V utilise un boisseau dont l'alésage est 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 bille est tournée en position ouverte, la petite extrémité de l'alésage en V s'ouvre en premier. Cela permet un contrôle stable du débit à ce point. La rotation de la bille à l'opposé ferme la vanne (voir figure 3). Pour ouvrir ou fermer la vanne, il faut tourner la poignée d'un quart de tour afin d'aligner l'alésage avec les tuyaux.

Paramètres de conception des robinets à tournant sphérique à encoche en V

Un robinet à boisseau sphérique à encoche en V est un robinet à boisseau sphérique dans lequel une encoche en forme de V a été pratiquée. Le corps de la vanne est en acier inoxydable ou en acier au carbone, tandis que la tige est en PEEK ou en métal. Un robinet à boisseau sphérique 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 soupape que vous choisissez a la pression nominale appropriée pour votre application.
  2. Taille de la vanne : La vanne doit être de la bonne taille et s'adapter au système de tuyauterie.
  3. Le matériel utilisé : Choisissez un robinet à boisseau sphérique à orifice en V fabriqué à partir de matériaux compatibles avec le fluide transporté. Lisez notre article sur la résistance chimique des matériaux pour plus de détails.
  4. Température nominale : S'assurer que la vanne peut supporter la température de l'application.
  5. Type de connexion : Choisissez une vanne avec un type de raccordement adapté à l'application, par exemple à brides, soudé ou fileté.

Avantages des robinets à boisseau sphérique à orifice en V

Contrôle précis du débit

Les ouvertures des vannes de contrôle à bille en V sont disponibles à différents angles (15⁰, 30⁰, 60⁰ et 90⁰), qui offrent des caractéristiques de débit à pourcentage égal. La rotation de la bille 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 charge

Le chemin d'écoulement des fluides à travers les robinets à tournant sphérique à orifice en V est généralement rectiligne. L'écoulement rectiligne minimise la chute de pression dans la vanne. Par rapport à d'autres vannes de contrôle, les vannes à boisseau sphérique à orifice en V ont un coefficient de débit relativement élevé (Cv ou Kv). 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 suffit pour ouvrir ou fermer un robinet 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. C'est pourquoi les actionneurs à faible couple sont idéaux pour son fonctionnement.

Fermeture étanche aux bulles

Le principe de la bille flottante utilisé dans les robinets à bille en V permet d'obtenir une fermeture étanche aux bulles et facilite la régulation du débit. Lors de la fermeture, 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 boisseau sphérique à orifice en V adaptés aux applications gazières.

Inconvénients du robinet à boisseau sphérique à orifice en V

  1. Les robinets à boisseau sphérique à orifice en V sont plus chers que les autres types de robinets à boisseau sphérique.
  2. Les robinets à tournant sphérique à orifice en V peuvent être irréparables s'ils sont endommagés.

Applications du robinet à boisseau sphérique à orifice en V

Les robinets à boisseau sphérique à orifice en V sont utilisés lorsqu'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. Les vannes à boisseau sphérique à orifice en V sont également utilisées dans d'autres secteurs :

  • Transformation des aliments et des boissons
  • Traitement de l'eau
  • Traitement chimique et stockage
  • Pharmaceuticals, etc.

FAQ

Comment entretenir les robinets à tournant sphérique v-port ?

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

Quelle est la principale différence entre les robinets à orifice en V et les robinets à tournant sphérique standard ?

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

Quel est le prix d'un robinet à boisseau sphérique à orifice en V ?

Le prix d'un robinet à boisseau sphérique à orifice en V dépend de sa taille, de son matériau et de sa conception. D'autres exigences du client contribuent également au prix.