A vanne papillonUne vanne papillon est un dispositif de contrôle des fluides. Elle utilise une rotation d'un quart de tour pour réguler le débit des fluides dans divers procédés. La connaissance des matériaux et des fonctions de ses composants est essentielle pour choisir la vanne adaptée à une application spécifique. Chaque composant, du corps de vanne à la tige, remplit une fonction précise. Fabriqués à partir de matériaux adaptés à l'application, ils jouent tous un rôle crucial pour garantir un fonctionnement et une maintenance efficaces. Une bonne compréhension de ces composants permet d'améliorer les performances et la durée de vie du système. Les vannes papillon sont utilisées dans de nombreux domaines grâce à leur polyvalence. Elles sont notamment employées dans le traitement de l'eau, la chimie et l'agroalimentaire. Résistantes à différentes pressions et températures, elles conviennent aux environnements exigeants comme aux environnements plus simples. De plus, leur faible coût et leur facilité d'installation les distinguent de nombreuses autres vannes.
1. Nom de la pièce du corps de vanne papillon : Corps de vanne
Le corps d'une vanne papillon est une enveloppe. Il supporte le disque, le siège, la tige et l'actionneur de la vanne.corps de vanne papillonElle sert à se raccorder à la canalisation et à maintenir la vanne en place. De plus, le corps de la vanne doit résister à diverses pressions et conditions. Sa conception est donc essentielle à son bon fonctionnement.
matériau du corps de vanne
Le matériau du corps de vanne dépend de la canalisation et du fluide. Il dépend également de l'environnement.
Voici quelques matériaux couramment utilisés.
-FonteIl s'agit du type de vanne papillon métallique le moins cher. Elle présente une bonne résistance à l'usure.
-Fonte ductileComparé à la fonte, l'acier inoxydable présente une meilleure résistance mécanique, une meilleure résistance à l'usure et une meilleure ductilité. Il convient donc aux applications industrielles générales.
-Acier inoxydableIl présente une excellente stabilité et une grande résistance à la corrosion. Il est particulièrement adapté aux fluides corrosifs et aux applications sanitaires.
-WCB,Grâce à sa dureté et sa résistance élevées, il convient aux applications à haute pression et à haute température. De plus, il est soudable.
2. Nom de la pièce du clapet papillon : disque de clapet
Ledisque de vanne papillonLe disque est situé au centre du corps de vanne et pivote pour ouvrir ou fermer le papillon. Le matériau étant en contact direct avec le fluide, son choix doit être adapté aux propriétés de ce dernier. Parmi les matériaux courants, on trouve le nickelage sphérique, le nylon, le caoutchouc, l'acier inoxydable et le bronze d'aluminium. La finesse du disque permet de minimiser la résistance à l'écoulement, ce qui contribue aux économies d'énergie et améliore le rendement du papillon.
Types de disques de soupape.
Type de disque de soupape : Il existe plusieurs types de disques de soupape pour différentes applications.
-Disque de soupape concentriqueElle est alignée avec le centre du corps de la vanne. C'est simple et économique.
-Disque à double excentriqueElle comporte une bande de caoutchouc intégrée sur le bord de la plaque de soupape. Cela permet d'améliorer l'étanchéité.
Le disque triple excentriqueIl est en métal. Il assure une meilleure étanchéité et s'use moins, il est donc idéal pour les environnements à haute pression.
3. Nom de la pièce du clapet papillon : Tige
La tige relie l'actionneur du boîtier de disque. Elle transmet la rotation et la force nécessaires à l'ouverture ou à la fermeture du papillon. Ce composant joue un rôle essentiel dans le fonctionnement mécanique du papillon. La tige doit résister à un couple et à des contraintes importants en fonctionnement. Par conséquent, les exigences relatives aux matériaux sont élevées.
Le matériau de la tige de valve
La tige est généralement fabriquée dans des matériaux robustes, comme l'acier inoxydable et le bronze d'aluminium.
-Acier inoxydableest solide et résistant à la corrosion.
-Bronze d'aluminiumIls y résistent très bien. Ils garantissent une fiabilité à long terme.
-Autres matériauxIls peuvent être en acier au carbone ou en alliages. Leur choix dépend d'exigences opérationnelles spécifiques.
4. Nom de la pièce du clapet papillon : Siège
Le siège de la vanne papillon assure l'étanchéité entre le disque et le corps de la vanne. Lorsque la vanne est fermée, le disque comprime le siège, empêchant ainsi les fuites et préservant l'intégrité du réseau de canalisations.
Lesiège de soupape papillonLe siège doit résister à diverses pressions et températures. Le choix du matériau dépend de l'application spécifique. Le caoutchouc, le silicone, le téflon et d'autres élastomères sont des choix courants.
types de sièges de soupape
Il existe plusieurs types de sièges adaptés à différentes applications. Les plus courants sont :
-Sièges de soupapes souplesFabriqués en caoutchouc ou en téflon, ils sont flexibles et résistants. Ces sièges sont idéaux pour les applications à basse pression et à température ambiante nécessitant une étanchéité parfaite.
-Sièges de soupapes entièrement métalliquesFabriqués en métaux, comme l'acier inoxydable, ces sièges de soupape résistent aux hautes températures et pressions. Ils sont adaptés aux environnements exigeants nécessitant une grande durabilité.
-Sièges de soupape multicouchesFabriqués à partir de graphite et de métal superposés, ces sièges de soupape multicouches combinent les caractéristiques des sièges souples et des sièges métalliques. Ils offrent ainsi un équilibre optimal entre flexibilité et résistance. Conçus pour des applications d'étanchéité haute performance, ils conservent leur étanchéité même usés.
5. Actionneur
L'actionneur est le mécanisme qui actionne le papillon des gaz. Il fait tourner le disque du papillon pour ouvrir ou fermer le passage du fluide. L'actionneur peut être manuel (à poignée ou à vis sans fin) ou automatique (pneumatique, électrique ou hydraulique).
Types et matériaux
-Poignée:Fabriqué en acier ou en fonte, convient aux vannes papillon de DN≤250.
-Équipement Worm :Adaptés aux vannes papillon de tous calibres, ces réducteurs permettent un gain de temps et un prix abordable. Ils offrent un avantage mécanique et facilitent la manœuvre des vannes de grande taille ou haute pression.
- Actionneurs pneumatiques :Les vannes sont actionnées à l'air comprimé. Elles sont généralement fabriquées en aluminium ou en acier.
- Actionneurs électriques :Ces unités utilisent des moteurs électriques et sont installées dans des boîtiers en aluminium ou en acier inoxydable. Il existe des modèles intégrés et intelligents. Des têtes électriques étanches et antidéflagrantes sont également disponibles pour les environnements spécifiques.
Actionneurs hydrauliques :Les vannes papillon utilisent de l'huile hydraulique pour actionner leurs composants. Ces derniers sont fabriqués en acier ou autres matériaux robustes. Elles se déclinent en modèles à simple effet et à double effet.
6. Douilles
Les bagues servent de support et réduisent le frottement entre les pièces mobiles, comme les tiges et les corps de soupapes. Elles assurent un fonctionnement fluide.
Matériels
- PTFE (Téflon) :Faible coefficient de frottement et bonne résistance chimique.
- Bronze :haute résistance et bonne résistance à l'usure.
7. Joints et joints toriques
Les joints d'étanchéité et les joints toriques sont des éléments d'étanchéité. Ils empêchent les fuites entre les composants des vannes et entre les vannes et les canalisations.
Matériels
- EPDM :couramment utilisé dans les applications liées à l'eau et à la vapeur.
- NBR :Convient aux applications pétrolières et de carburant.
- PTFE :Haute résistance chimique, utilisée dans des applications chimiques agressives.
- Viton :Reconnue pour sa résistance aux hautes températures et aux produits chimiques agressifs.
8. Boulons
Les boulons maintiennent les différentes parties du papillon ensemble. Ils garantissent la solidité et l'étanchéité de la vanne.
Matériels
- Acier inoxydable:Préféré pour sa résistance à la corrosion et sa robustesse.
- Acier au carbone :Utilisé dans des environnements moins corrosifs.
9. Épingles
Les goupilles relient le disque à la tige, permettant un mouvement de rotation fluide.
Matériels
- Acier inoxydable:Résistance à la corrosion et haute résistance.
- Bronze :Résistance à l'usure et bonne usinabilité.
10. Côtes
Les nervures apportent un soutien structurel supplémentaire au disque. Elles peuvent empêcher toute déformation sous pression.
Matériels
- Acier:Haute résistance et rigidité.
- Aluminium :Convient aux applications légères.
11. Revêtements et doublures
Les revêtements et les doublures protègent le corps de la vanne et ses composants contre la corrosion, l'érosion et l'usure.
- Revêtements en caoutchouc :Par exemple, l'EPDM, le NBR ou le néoprène, utilisés dans des applications corrosives ou abrasives.
- Revêtement en PTFE :résistance chimique et faible friction.
12. Indicateurs de position
L'indicateur de position affiche l'état ouvert ou fermé de la vanne. Cela permet aux systèmes distants ou automatisés de surveiller la position de la vanne.
Types
- Mécanique :un simple indicateur mécanique fixé à la tige de la vanne ou à l'actionneur.
- Électrique :un capteur
13. Conclusion
Les composants énumérés ci-dessus constituent une vanne papillon complète. Les différents matériaux utilisés pour chaque composant déterminent la résistance finale.environnement opérationnelde cette vanne papillon.
En cas d'environnement extérieur difficile, il convient d'utiliser des corps de soupape de haute qualité. Si le fluide est particulièrement extrême, la qualité du siège de soupape, du disque de soupape et même de la tige de soupape doit être renforcée.