Cet article traitera de différents types de vannes et de leurs applications.
La norme JIS définit les vannes comme suit :
Dispositif mobile qui permet, empêche ou contrôle l'écoulement d'un fluide en ouvrant ou en fermant un passage. En fonction de la structure et des caractéristiques de la vanne, elles peuvent être divisées en plusieurs catégories :
1. Vannes qui influencent le débit en faisant tourner l'élément de vanne dans le passage:Par exemple, les vannes à boisseau sphérique, les vannes papillon
2. Vannes qui influencent le débit par l'élément de vanne agissant comme un « joint ou un bouchon » dans le passage:Par exemple, les robinets à soupape
Vannes qui influencent le débit en « insérant » l'élément de vanne dans le passage:Par exemple, les vannes à guillotine
Dans le passage cylindrique du corps de la vanne papillon, une plaque papillon en forme de disque tourne autour d'un axe, contrôlant principalement le débit en faisant tourner le disque de 90 degrés.
Vanne à guillotine
La structure d'une vanne papillon est similaire à celle d'une vanne anti-inondation. La principale caractéristique de cette vanne est qu'elle présente une perte de pression très faible lorsqu'elle est complètement ouverte. Cependant, la vanne doit être complètement soulevée du passage pour être complètement ouverte, ce qui signifie que le volant doit être tourné plusieurs fois. La taille d'ouverture de la vanne papillon est très petite et elle se caractérise par une perte de pression très faible. Ce type de vanne est généralement utilisé pour l'eau et l'air.
Discutons en détail des vannes à boisseau sphérique et des vannes à soupape, qui sont plus couramment utilisées dans les systèmes à vapeur.
Robinet à boisseau sphériqueLes robinets à boisseau sphérique ont une excellente capacité de fermeture et peuvent être fermés en tournant la poignée à 90 degrés, ce qui les rend très pratiques à utiliser. La structure du robinet à boisseau sphérique peut être à alésage complet, ce qui signifie que l'ouverture de la vanne est de la même taille que le diamètre interne du tuyau, ce qui entraîne une très faible perte de pression. Une autre caractéristique principale est qu'elle réduit la possibilité de fuite de garniture car la tige de la vanne n'a besoin que de tourner à 90 degrés.
Il convient toutefois de noter que ce type de vanne ne peut être utilisé qu'en position entièrement ouverte ou entièrement fermée. Elle ne peut pas être utilisée comme vanne partiellement ouverte pour contrôler le débit à quelque fin que ce soit.
Les vannes à boisseau sphérique utilisent généralement des sièges souples annulaires. Si la vanne est utilisée dans un état partiellement ouvert, la pression agit sur le siège local, ce qui peut provoquer une déformation du siège. Une fois le siège déformé, les performances d'étanchéité se détériorent, entraînant des fuites.
Robinet à soupapeLes vannes à soupape conviennent à diverses applications, du contrôle du débit à l'arrêt des fluides.
Lorsque le clapet et le siège sont en contact étroit, la vanne est fermée. Lorsque le clapet quitte le siège, la vanne s'ouvre. Par conséquent, le contrôle du débit n'est pas déterminé par l'ouverture du siège mais par la levée du clapet (la distance entre le clapet et le siège). La caractéristique de ce type de vanne est que même dans un état partiellement ouvert, les dommages causés au siège et au clapet par le fluide sont très minimes. Dans certaines applications, lorsqu'un contrôle précis du débit est nécessaire, des vannes à aiguille sont souvent utilisées.
Cependant, il faut noter que comme le passage d'écoulement de ce type de vanne est en forme de S, sa perte de pression est plus élevée que celle des autres vannes. De plus, la tige de la vanne doit être tournée plusieurs fois pour ouvrir ou fermer la vanne, ce qui peut provoquer une fuite de la garniture. De plus, comme la tige de la vanne doit être tournée plusieurs fois jusqu'à ce que le bouchon s'adapte parfaitement au siège pour fermer la vanne, il est difficile de déterminer quand la vanne est complètement fermée. De nombreux cas ont montré qu'un serrage excessif par inadvertance de la tige de la vanne peut endommager la surface d'étanchéité.
Informations ComplémentairesLes vannes à membrane contrôlent le débit en « coupant » le passage de l'extérieur et sont principalement utilisées dans les systèmes à liquide, mais on trouve parfois des vannes portant des noms similaires dans les systèmes à vapeur. Il s'agit d'une vanne automatique avec un actionneur à membrane, communément appelée « vanne à membrane ». Par conséquent, lorsque l'on mentionne ce nom, il est important de le distinguer avec précision.