Vannes pour fluides à haute viscosité

Figure 1 : Électrovanne coaxiale pour fluides à haute viscosité

La sélection de la vanne appropriée pour les fluides visqueux commence par la compréhension de la viscosité et de la composition chimique du fluide. Les fluides visqueux peuvent introduire des pertes de pression plus élevées dans le système, il est donc nécessaire de choisir des vannes avec une résistance minimale à l'écoulement, comme les modèles à passage intégral. Les vannes avec des chemins d'écoulement profilés et des orifices plus grands peuvent réduire le risque de colmatage. De plus, les vannes pour fluides à haute viscosité peuvent nécessiter des mécanismes d'actionnement robustes pour gérer la force accrue requise, tels que des actionneurs pneumatiques ou électriques. Cet article traite des caractéristiques de différentes vannes pour fluides visqueux.

Table des matières

• Comprendre la viscosité et la sélection des vannes
• Vannes à bille
• Vannes papillon
• Électrovannes coaxiales
• Vannes à membrane
• Vannes à opercule
• Compatibilité des matériaux
• FAQ

Comprendre la viscosité et la sélection des vannes

Lors de la sélection des vannes pour diverses applications, il est essentiel de prendre en compte la viscosité des fluides.

• Les fluides à faible viscosité s'écoulent facilement. Leur niveau de viscosité est inférieur à 100 centistokes (cSt).
  • Par exemple, l'eau, l'essence, l'alcool et l'air
• Les fluides à viscosité moyenne se situent entre 100 et 1 000 cSt.
  • Par exemple, l'huile moteur, l'huile végétale et les sirops légers
• Les fluides à haute viscosité sont épais, dépassant 1 000 cSt
  • Par exemple, le miel, la mélasse, les huiles lourdes et la glycérine

Les vannes couramment utilisées pour les fluides visqueux sont listées ci-dessous avec leur plage de viscosité appropriée :

• Vanne à bille : Faible à moyenne
• Vanne papillon : Faible à moyenne
• Électrovanne coaxiale : Faible à élevée (Coaxiale)
• Vanne à membrane : Moyenne à élevée
• Vanne à opercule : Faible à moyenne

Vannes à bille

Les vannes à bille à passage intégral sont idéales pour les applications à viscosité faible à moyenne, telles que le pétrole et le gaz, le traitement chimique, et l'industrie alimentaire et des boissons. Leur conception à passage intégral minimise la résistance à l'écoulement, ce qui les rend idéales pour les fluides visqueux.

Les vannes à bille à passage réduit ou caractérisées, comme les vannes à bille à orifice en V, peuvent se boucher avec des particules dans les fluides visqueux. Les vannes à bille ne conviennent pas non plus aux fluides très visqueux, car ils peuvent causer une usure des sièges de vanne au fil du temps.

Figure 2 : Vanne à bille pour fluides visqueux. Assurez-vous que la taille de raccordement est suffisamment grande pour permettre un écoulement sans obstruction.

Vannes papillon

Les vannes papillon sont idéales pour les applications à grand diamètre en raison de leur conception compacte et légère, ce qui les rend adaptées aux espaces restreints. Elles sont couramment utilisées dans les industries telles que la pharmacie et la chimie pour contrôler les fluides à viscosité faible à moyenne.

La vanne papillon fonctionne avec un disque rotatif dans le chemin d'écoulement, ce qui peut causer une certaine restriction de l'écoulement et de la turbulence. Cela la rend moins adaptée aux fluides très visqueux que les vannes à passage direct.

Figure 3 : Vanne papillon électrique

Électrovannes coaxiales

Les électrovannes coaxiales à action directe sont bien adaptées pour gérer les fluides hautement visqueux, abrasifs ou contaminés. Elles fonctionnent efficacement à de faibles pressions différentielles et offrent un fonctionnement plus rapide par rapport aux électrovannes standard. Ces vannes sont largement utilisées dans le traitement chimique, le traitement des eaux usées, l'industrie alimentaire et des boissons, ainsi que dans l'industrie pétrolière et gazière.

Vannes à membrane

Les vannes à membrane sont idéales pour gérer les boues et les fluides à haute viscosité, en particulier dans les applications nécessitant un nettoyage fréquent. Elles sont couramment utilisées dans l'industrie alimentaire et des boissons. La membrane flexible assure une excellente étanchéité et réduit le risque de colmatage. Cependant, les vannes à membrane sont généralement utilisées pour des pressions inférieures à 10 bars (145 psi) et ne conviennent pas aux applications à haute pression.

Figure 4 : Vanne à membrane

Vannes à opercule

Les vannes à opercule conviennent pour gérer les fluides de viscosité moyenne, tels que certaines huiles et lubrifiants, ainsi que les produits chimiques visqueux non corrosifs nécessitant une fermeture fiable. Leur conception permet une restriction minimale de l'écoulement lorsqu'elles sont complètement ouvertes, ce qui est bénéfique pour maintenir l'écoulement dans les fluides visqueux.

Les vannes à opercule sont conçues pour des positions complètement ouvertes ou fermées et ne sont pas destinées à la régulation du débit. Le risque de coup de bélier est généralement plus faible avec les fluides visqueux, et la caractéristique de fermeture lente des vannes à opercule réduit davantage ce risque. Cela les rend idéales pour les applications où il est essentiel de maintenir un écoulement fluide et stable.

Figure 5 : Vanne à opercule

Compatibilité des matériaux

La sélection des matériaux appropriés pour le corps de la vanne et les joints est cruciale. Les matériaux doivent être compatibles avec le fluide et résister à la pression et à la température de service. Par exemple, les vannes en acier inoxydable avec des joints en EPDM sont préférées dans l'industrie alimentaire et des boissons en raison de leur hygiène et de leur compatibilité alimentaire.

L'acier inoxydable, le plastique et le laiton sont des choix populaires pour les matériaux de logement. Pour l'étanchéité, l'EPDM, le FKM et le NBR sont couramment utilisés. Consultez notre tableau de résistance chimique pour plus de détails sur la compatibilité des différents matériaux de vanne avec divers fluides.

FAQ

Quelles caractéristiques doit avoir une électrovanne pour l'huile visqueuse ?

Elle doit avoir un orifice plus grand, une bobine robuste et être fabriquée avec des matériaux résistants aux fluides à haute viscosité.