vannes à billeBien que présentant de nombreuses structures, les vannes à boisseau sphérique sont fondamentalement similaires. Leurs parties d'ouverture et de fermeture sont constituées d'un noyau sphérique, principalement composé d'un siège, d'une bille, d'une bague d'étanchéité, d'une tige et d'autres éléments de manœuvre. La tige pivote à 90 degrés pour assurer l'ouverture et la fermeture. Les vannes à boisseau sphérique sont utilisées sur les canalisations pour interrompre, répartir et réguler le débit, ainsi que pour modifier le sens d'écoulement d'un fluide. Le siège de vanne utilise différents types d'étanchéité selon les conditions de fonctionnement. Le corps de la vanne à boisseau sphérique de type O est équipé d'une bille percée d'un trou central dont le diamètre correspond à celui du tuyau. La bille peut tourner dans son siège. Un anneau élastique est présent de chaque côté, dans le sens du tuyau. La vanne à boisseau sphérique de type V possède une structure en forme de V. Son noyau est une coquille sphérique quart de cercle avec une encoche en V. Elle offre un débit important, une large plage de réglage, une force de cisaillement élevée et une étanchéité parfaite. Elle est particulièrement adaptée aux fluides fibreux.
1. Structure de la vanne à bille de type O :
La vanne à bille de type O contrôle le sens du fluide par rotation de la bille de 90°, ce qui permet de modifier le diamètre de l'orifice et d'ouvrir ou de fermer la vanne. Cette vanne peut être flottante ou fixe. Les pièces mobiles sont fabriquées en matériaux autolubrifiants à très faible coefficient de frottement, ce qui réduit le couple de manœuvre. De plus, l'étanchéité assurée par la graisse garantit une grande flexibilité d'utilisation. Ses avantages sont les suivants :
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La vanne à bille de type O présente une faible résistance au fluide.
Les vannes à bille existent généralement en deux versions : à passage intégral et à passage réduit. Quelle que soit la version, leur coefficient de résistance à l'écoulement est relativement faible. Les vannes à bille classiques sont à passage direct, également appelées vannes à bille à passage intégral. Le diamètre du canal est égal au diamètre intérieur de la conduite, et la perte de charge se limite aux frottements sur une même longueur de conduite. Ce type de vanne présente la plus faible résistance à l'écoulement. Il existe deux façons de réduire la résistance d'un système de tuyauterie : la première consiste à réduire le débit en augmentant le diamètre de la conduite et celui de la vanne, ce qui augmente considérablement le coût du système. La seconde consiste à réduire la résistance locale de la vanne, et les vannes à bille constituent la meilleure solution.
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La vanne à bille de type O commute rapidement et facilement.
Il suffit d'une rotation de 90 degrés pour que le robinet à bille s'ouvre ou se ferme complètement, ce qui permet une ouverture et une fermeture rapides.
- La vanne à bille de type O offre de bonnes performances d'étanchéité.
La plupart des sièges de vannes à bille sont fabriqués en matériaux élastiques tels que le PTFE, ce qui explique l'appellation de vannes à bille à étanchéité souple. Ces vannes offrent une bonne étanchéité et ne nécessitent pas une rugosité ni une précision d'usinage élevées de la surface d'étanchéité.
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La vanne à bille de type O a une longue durée de vie.
Grâce à ses excellentes propriétés autolubrifiantes, le PTFE/F4 présente un faible coefficient de frottement avec la sphère. De plus, la technologie de fabrication améliorée réduit la rugosité de la bille, ce qui accroît considérablement la durée de vie de la vanne à bille.
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La vanne à bille de type O présente une grande fiabilité
Le joint d'étanchéité entre la bille et le siège de soupape ne subira ni rayures, ni usure rapide, ni autres défauts ;
Une fois la tige de soupape remplacée par un modèle intégré, le risque d'accident lié à l'éjection de la tige de soupape due au desserrage du presse-étoupe sous l'effet de la pression du fluide est éliminé ;
Les vannes à bille dotées de structures antistatiques et résistantes au feu peuvent être utilisées dans les pipelines transportant du pétrole, du gaz naturel et du gaz de charbon.
Le noyau (bille) de la vanne à bille de type O est sphérique. Du point de vue structurel, le siège de la bille est encastré dans le siège latéral du corps de la vanne lors de la fermeture. Les pièces mobiles sont réalisées en matériaux autolubrifiants à très faible coefficient de frottement, ce qui réduit le couple de manœuvre. De plus, l'étanchéité assurée par la graisse garantit une plus grande souplesse d'utilisation. Généralement utilisée pour les vannes à deux positions, elle se caractérise par une ouverture rapide.
Lorsque la vanne à bille de type O est complètement ouverte, les deux côtés sont dégagés, formant un canal rectiligne avec une étanchéité bidirectionnelle. Elle offre d'excellentes performances d'auto-nettoyage et convient parfaitement aux applications de coupe en deux positions de fluides particulièrement sales et fibreux. Le noyau de la bille crée un frottement constant avec la vanne lors de son ouverture et de sa fermeture. Simultanément, l'étanchéité entre le noyau et le siège est assurée par la force de précontrainte exercée par le siège contre le noyau. Cependant, grâce à la souplesse du siège, les excellentes propriétés mécaniques et physiques de la vanne lui confèrent une performance d'étanchéité particulièrement performante.
2.Structure de vanne à bille en forme de V :
Le noyau sphérique de la vanne à bille en V possède une structure en forme de V. Ce noyau est une coquille sphérique de 6,35 mm (1/4 de pouce) avec une encoche en V. Elle offre un débit important, une large plage de réglage, une force de cisaillement élevée et une étanchéité parfaite. Elle est particulièrement adaptée aux fluides fibreux. Généralement, les vannes à bille en V sont des vannes à simple joint et ne conviennent pas aux applications à double étanchéité.
Il existe principalement 4 types d'encoches en forme de V : 15 degrés, 30 degrés, 60 degrés et 90 degrés.
Le bord en V de la bille élimine les impuretés. Lors de la rotation de la bille, son bord tranchant en forme de V est tangent au siège de la soupape, coupant ainsi les fibres et les matières solides présentes dans le fluide. Contrairement aux vannes à bille classiques, qui ne possèdent pas cette fonction, la bille risque de se bloquer à la fermeture, engendrant des problèmes de maintenance et de réparation. La maintenance est alors particulièrement complexe. Le noyau de la vanne à bille en V ne risque pas de se bloquer. De plus, grâce à son raccordement à bride, le démontage et le remontage sont aisés et ne nécessitent pas d'outils spécifiques. La maintenance est également simplifiée. Lorsque la vanne est fermée, l'encoche en V crée un effet de ciseaux, assurant un autonettoyage et empêchant le blocage du noyau. Le corps, le couvercle et le siège de la vanne sont constitués de structures métalliques assemblées point à point, garantissant un faible coefficient de frottement. La tige de la vanne est montée sur ressort, ce qui assure un couple de manœuvre faible et une grande stabilité.
La vanne à bille en V est une vanne rotative à angle droit permettant la régulation du débit. Le rapport de réglage varie selon l'angle du V de la bille. Elle est généralement utilisée avec des actionneurs et des positionneurs pour un réglage proportionnel. Le corps de vanne en V est particulièrement adapté à diverses applications. Il présente un coefficient de débit nominal élevé, un large rapport de réglage, une excellente étanchéité, une grande précision de réglage, des dimensions compactes et peut être installé verticalement ou horizontalement. Il convient au contrôle des gaz, de la vapeur, des liquides et autres fluides. La vanne à bille en V est composée d'un corps de vanne en V, d'un actionneur pneumatique, d'un positionneur et d'autres accessoires. Elle possède une caractéristique de débit quasi-égale, une structure à double palier, un faible couple de démarrage, une excellente sensibilité et une grande rapidité de réponse, ainsi qu'une capacité de cisaillement exceptionnelle.