Vanne à clapet vs Vanne à tiroir
Figure 1 : Une vanne de régulation de pression utilisant un modèle à clapet (à gauche) et une vanne directionnelle hydraulique à tiroir (à droite)
Les vannes de régulation pneumatiques et hydrauliques sont disponibles en configurations à clapet ou à tiroir. Les deux types de vannes peuvent être actionnés manuellement, électriquement ou pneumatiquement, mais le choix entre une vanne à clapet ou à tiroir dépend du contrôle de débit requis, de la tolérance aux fuites et de la complexité du système.
- Les vannes à clapet sont idéales pour un contrôle précis et des applications à débit élevé avec une réponse rapide et des besoins de maintenance faibles.
- Les vannes à tiroir conviennent pour une réponse constante, des chemins d'écoulement complexes et des applications sous vide, avec la capacité de maintenir la pression en aval.
Cet article traite des différences entre les vannes à clapet et à tiroir et du moment où choisir l'une ou l'autre.
Table des matières
- Caractéristiques de la vanne à clapet
- Caractéristiques de la vanne à tiroir
- Différence entre une vanne à clapet et une vanne à tiroir
- Comment fonctionne une vanne à clapet ?
- Comment fonctionne une vanne à tiroir ?
- FAQ
Consultez notre sélection en ligne d'électrovannes pneumatiques et hydrauliques !
Caractéristiques de la vanne à clapet
Tableau 1 : Caractéristiques de la vanne à clapet
|
Avantages et inconvénients des vannes à clapet |
|
| Avantages | ✅ Coût inférieur ✅ Moins sensible à la contamination et faibles besoins en maintenance ✅ Temps de réponse rapide ✅ Croisement fermé. Le clapet ferme l'échappement avant de permettre l'écoulement, empêchant les états intermédiaires et assurant un contrôle précis pendant la commutation. ✅ Débit plus élevé en raison de la grande surface interne ✅ Friction plus faible et durée de vie plus longue en raison de l'usure moindre des joints internes |
| Inconvénients | ❌ La contre-pression peut ouvrir la vanne si la pression d'alimentation est supprimée ; donc, pas idéale pour maintenir la pression en aval. ❌ Nécessite une force élevée pour l'actionnement en raison de la tension du ressort et de la pression d'air. ❌ Non équilibrée ; la pression doit être appliquée sous le clapet pour le maintenir non actionné. ❌ Non recommandée pour les applications sous vide. |
Caractéristiques de la vanne à tiroir
Tableau 2 : Caractéristiques de la vanne à tiroir
|
Avantages et inconvénients des vannes à tiroir |
|
| Avantages | ✅ Moins de force requise pour actionner la vanne ✅ Les vannes à tiroir sont équilibrées ; la pression entrant dans la vanne depuis n'importe quel orifice n'influence pas le mouvement du tiroir. ✅ Temps de réponse constant ✅ Force d'actionnement non affectée par les changements de pression de fonctionnement ✅ Peut être utilisée pour verrouiller la pression en aval ✅ Chemins d'écoulement plus complexes, fonctionnalité 4 voies |
| Inconvénients | ❌ Débit plus faible en raison de la surface interne inférieure ❌ Croisement ouvert (Tous les orifices sont brièvement ouverts pendant l'actionnement du tiroir, permettant l'écoulement du fluide) ❌ Les joints sur le tiroir s'usent avec le temps, réduisant la durée de vie ❌ Plus sensible à la contamination ❌ Nécessite une maintenance élevée ❌ Coût plus élevé |
Différence entre une vanne à clapet et une vanne à tiroir
Tableau 3 : Comment choisir une vanne à clapet ou à tiroir pour une application
| Paramètre clé | Vannes à clapet | Vannes à tiroir | Remarques |
| Contrôle précis | ✔️ | Croisement fermé | |
| Volume de débit élevé | ✔️ | La surface interne accrue permet des débits plus élevés. | |
| Longue durée de vie | ✔️ | Moins d'usure sur les joints internes et moins de pièces de précision contribuent à une durée de vie plus longue. | |
| Réponse rapide | ✔️ | Activation rapide avec longueur de course réduite | |
| Économique | ✔️ | Moins coûteux en raison d'une fabrication de précision moins requise | |
| Vide | ✔️ | Convient aux applications sous vide | |
| Maintien de la pression en aval | ✔️ | Souhaitable car la contre-pression peut actionner une vanne à clapet lorsque la pression d'alimentation est absente. | |
| Vanne de sélection | ✔️ | Convient pour les applications à haute et basse pression, ou vide et pression | |
| Temps de réponse constant | ✔️ | Les changements de pression ont moins d'effet sur le temps de réponse. | |
| Fonction de la vanne | ✔️ | Disponible en configurations 2, 3 ou 4 voies | |
| Polyvalence | ✔️ | Peut être normalement ouverte, normalement fermée, sélecteur ou déviateur |
Comment fonctionne une vanne à clapet ?
Figure 2 : Modèle de vanne à clapet : ressort (A), tige (B), clapet (C), et ressort (D).
Les vannes à clapet ont une partie mobile, le 'clapet' (Figure 2 étiquetée C), qui s'ajuste étroitement contre un siège de vanne pour contrôler le débit. Lorsque le clapet se soulève du siège, généralement en raison de changements de pression ou d'une force d'actionnement, il libère le passage pour que le fluide passe. Un ressort (Figure 2 étiquetée A) ramène le clapet à sa position de repos, créant un joint étanche et arrêtant le débit. Ce mouvement rend les vannes à clapet fiables et excellentes pour créer des joints étanches avec un minimum de fuites.
Ce modèle offre également une gamme d'avantages par rapport aux vannes à tiroir, le rendant plus approprié pour des utilisations spécifiques. Les applications qui exigent un contrôle exact, des capacités de débit importantes, une durabilité étendue, des fuites minimales, des temps de réaction rapides ou un coût abordable optent souvent pour les vannes à clapet.
Comment fonctionne une vanne à tiroir ?
Figure 3 : Modèle de vanne à tiroir : ressort (A), joints (B), et tiroir (C).
Les vannes à tiroir comportent un tiroir cylindrique (Figure 3 étiquetée C) qui glisse d'avant en arrière dans un manchon ou un boîtier. Ce tiroir est usiné avec précision avec des rainures et des terres (les parties surélevées entre les rainures) qui s'alignent avec les orifices dans le corps de la vanne lorsqu'il se déplace. Lorsque le tiroir se déplace, il connecte ou déconnecte ces orifices, dirigeant ainsi le flux de fluide. Les joints autour du tiroir (Figure 2 étiquetée B) sont critiques, souvent des joints toriques, pour empêcher les fuites.
En raison de leur conception, les vannes à tiroir peuvent gérer des chemins d'écoulement plus complexes, les rendant polyvalentes pour diverses applications, y compris le contrôle directionnel dans les systèmes hydrauliques et pneumatiques. Par rapport aux vannes à clapet, les vannes à tiroir présentent des avantages et des inconvénients distincts. Elles sont plus adaptées aux applications impliquant des environnements sous vide, des applications qui nécessitent de maintenir la pression en aval, des fonctions de vanne de sélection et des situations où un temps de réponse uniforme est crucial.
Figure 4 : Composants d'une électrovanne hydraulique 4/3 voies : tiroir (Z), solénoïde de chaque côté (X et Y), et orifices (T, A, P, B)
Lisez nos articles de présentation des vannes pneumatiques et hydrauliques pour plus de détails sur le fonctionnement de ces vannes.
FAQ
Comment fonctionne une vanne à clapet pneumatique ?
Une vanne à clapet pneumatique utilise la pression d'air pour déplacer un clapet loin d'un siège, permettant à l'air de s'écouler et revient en position fermée par un ressort lorsque la pression chute.
Où sont utilisées les vannes à tiroir ?
Les vannes à tiroir sont utilisées dans les systèmes hydrauliques et pneumatiques pour contrôler le débit et la direction.
Quelle est la différence entre une vanne à clapet et une vanne à tiroir ?
Les vannes à clapet utilisent un disque/cône mobile pour sceller contre un siège, offrant une réponse rapide et une étanchéité serrée. Les vannes à tiroir utilisent un tiroir coulissant pour diriger le flux, permettant un contrôle complexe avec plusieurs chemins.
