Les avantages et les inconvénients des cinq principaux types de soupapes

Il existe de nombreux types de vannes, chacun ayant ses propres avantages et inconvénients. Nous énumérons ci-dessous les avantages et les inconvénients des cinq principaux types de vannes, à savoir le robinet-vanne, le robinet à papillon, le robinet à boisseau sphérique, le robinet à soupape et le robinet à tournant conique. Nous espérons que cette liste vous sera utile.

Vanne à guillotine

Un robinet-vanne est un type de vanne dans lequel l'élément de fermeture (la vanne) se déplace perpendiculairement à l'axe du passage. Il est principalement utilisé dans les canalisations pour couper le fluide, c'est-à-dire qu'il est utilisé dans des états complètement ouverts ou complètement fermés. En général, les robinets-vannes ne peuvent pas être utilisés pour réguler le débit.

Ils peuvent être utilisés pour des applications à basse température, à haute température et à haute pression, et peuvent être fabriqués dans différents matériaux. Cependant, les robinets-vannes ne sont généralement pas utilisés dans les canalisations qui transportent des boues et d'autres fluides.

Avantages :

① Faible résistance aux fluides ;

② L'ouverture et la fermeture nécessitent moins de couple ;

③ Peut être utilisé dans les réseaux en anneau où le médium circule dans les deux sens, ce qui signifie que la circulation du médium n'est pas restreinte ;

④ Lorsqu'il est complètement ouvert, la surface d'étanchéité est moins érodée par le fluide que le robinet à soupape ;

⑤ Structure relativement simple et meilleures possibilités de fabrication ;

⑥ A une longueur de structure relativement courte.

Inconvénients :

① Les dimensions et la hauteur d'ouverture sont relativement importantes, et l'espace d'installation requis est également important ;

② Le frottement relatif de la surface d'étanchéité lors de l'ouverture et de la fermeture peut provoquer une usure importante et des rayures en cas de fonctionnement à haute température ;

③ En général, les robinets-vannes ont deux surfaces d'étanchéité, ce qui rend le traitement, le broyage et la maintenance plus difficiles ;

④ Longue période d'ouverture et de fermeture.

Vanne papillon

Une vanne papillon est un type de vanne qui utilise un élément de fermeture en forme de disque circulaire pour ouvrir, fermer et réguler les canaux de fluide en tournant d'avant en arrière d'environ 90 degrés.

Avantages :

① Structure simple, petite taille, poids léger, faible consommation de matériaux, convient aux vannes de grand diamètre ;

② S'ouvre et se ferme rapidement et présente une faible résistance à l'écoulement ;

③ Peut être utilisé pour les milieux contenant des particules solides en suspension et, en fonction de la résistance de la surface d'étanchéité, peut également être utilisé pour les milieux pulvérulents et granuleux. Il peut être utilisé pour l'ouverture et la fermeture bidirectionnelles et la régulation des conduites de ventilation et de dépoussiérage, et est largement utilisé dans les gazoducs et les voies navigables de la métallurgie, de l'industrie légère, de l'énergie électrique et des systèmes pétrochimiques.

Inconvénients :

① La plage de réglage du débit n'est pas large. Lorsque l'ouverture atteint 30%, le débit est supérieur à 95% ;

② En raison des limitations de la structure de la vanne et du matériau d'étanchéité, elle ne convient pas à une utilisation dans des systèmes de canalisation à haute température et à haute pression. En général, la température de fonctionnement est inférieure à 300°C et le PN40 ou moins ;

③ Les performances d'étanchéité sont relativement faibles par rapport aux robinets à tournant sphérique et aux robinets à soupape, de sorte qu'ils conviennent aux endroits où les exigences en matière d'étanchéité ne sont pas très élevées.

Soupape à bille

Le robinet à boisseau sphérique est issu du robinet à tournant conique. Son organe de fermeture est une sphère qui tourne de 90 degrés autour de l'axe de la tige du robinet pour assurer l'ouverture et la fermeture.

Les robinets à tournant sphérique sont principalement utilisés dans les canalisations pour couper, distribuer et changer la direction du flux de fluide. Les robinets à tournant sphérique avec des ouvertures en forme de V ont également de bonnes fonctions de réglage du débit.

Avantages :

① A la plus faible résistance à l'écoulement (en fait 0) ;

② En fonctionnement, il ne se bloque pas (sans lubrifiant) et peut donc être utilisé en toute fiabilité dans des milieux corrosifs et des liquides à faible point d'ébullition ;

③ Peut assurer une étanchéité totale dans une large gamme de pression et de température ;

④ Ouverture et fermeture rapides ; le temps d'ouverture et de fermeture de certaines structures n'est que de 0,05 à 0,1 seconde, ce qui permet de l'utiliser dans les systèmes d'automatisation des bancs d'essai. Il n'y a pas d'impact lors du fonctionnement des vannes à ouverture et fermeture rapides ;

⑤ L'élément de fermeture en forme de boule peut se positionner automatiquement à la position limite ;

⑥ Le milieu de travail est scellé de manière fiable des deux côtés ;

⑦ Lors de l'ouverture et de la fermeture complètes, la surface d'étanchéité de la sphère et du siège de la soupape est isolée du fluide, de sorte que le fluide à grande vitesse traversant la soupape ne provoque pas l'érosion de la surface d'étanchéité ;

⑧ Structure compacte et légère, et peut être considérée comme la structure de vanne la plus raisonnable pour les systèmes de fluides à basse température ;

⑨ Le corps de la vanne est symétrique, en particulier la structure soudée du corps de la vanne, qui peut résister à la contrainte du puits de la canalisation ;

⑩ L'élément de fermeture peut supporter une différence de pression élevée lors de la fermeture.

⑪ Les robinets à tournant sphérique entièrement soudés peuvent être directement enfouis sous terre, ce qui permet aux composants internes du robinet de ne pas être affectés par la corrosion par immersion. La durée de vie la plus élevée peut atteindre 30 ans, ce qui en fait le robinet le plus idéal pour les pipelines de pétrole et de gaz naturel.

Inconvénients :

① Le matériau principal de la bague d'étanchéité du robinet à boisseau sphérique étant le polytétrafluoroéthylène, il est inerte pour presque tous les produits chimiques et présente des caractéristiques complètes telles qu'un faible coefficient de frottement, des performances stables, une résistance au vieillissement, une large plage de températures et d'excellentes performances d'étanchéité.

Cependant, les propriétés physiques du polytétrafluoroéthylène, notamment un coefficient de dilatation plus élevé, une sensibilité aux faibles débits et une mauvaise conductivité thermique, exigent que la conception de l'étanchéité du siège soit basée sur ces caractéristiques.

Par conséquent, lorsque le matériau d'étanchéité devient dur, la fiabilité de l'étanchéité est compromise.

En outre, le niveau de résistance à la température du polytétrafluoroéthylène est relativement faible, et il ne peut être utilisé qu'à une température inférieure à 180°C. Si elle dépasse cette température, le matériau d'étanchéité vieillira. S'il dépasse cette température, le matériau d'étanchéité vieillit. Dans le cadre d'une utilisation à long terme, il n'est généralement utilisé qu'à des températures inférieures à 120°C.

② Ses performances de régulation sont relativement moins bonnes que celles du robinet à soupape, en particulier pour les vannes pneumatiques (ou les vannes électriques).

Vanne d'arrêt

Vanne d'arrêt : désigne une vanne qui se ferme en déplaçant l'élément de fermeture (disque de la vanne) le long de l'axe central du siège de la vanne.

Selon la forme de mouvement du disque de soupape, la variation de l'ouverture du siège de soupape est proportionnelle à la course du disque de soupape.

Comme la course d'ouverture ou de fermeture de ce type de tige de soupape est relativement courte et que sa fonction de coupe est très fiable, et comme la variation de l'ouverture du siège de la soupape est proportionnelle à la course du disque de la soupape, il convient parfaitement à la régulation du débit.

Par conséquent, ce type de vanne convient parfaitement comme vanne d'arrêt, de régulation et d'étranglement.

Avantages :

① Au cours du processus d'ouverture et de fermeture, la force de frottement entre le disque de la vanne et la surface d'étanchéité du corps de la vanne est inférieure à celle du robinet-vanne, ce qui le rend résistant à l'usure.

② La hauteur d'ouverture n'est généralement que de 1/4 du canal du siège de la vanne, elle est donc beaucoup plus petite que celle du robinet-vanne.

③ Il n'y a généralement qu'une seule surface d'étanchéité sur le corps et le disque de la vanne, de sorte que son processus de fabrication est meilleur et plus facile à entretenir.

④ La garniture étant généralement un mélange d'amiante et de graphite, son niveau de résistance à la température est plus élevé. Les robinets à soupape sont généralement utilisés dans les vannes à vapeur.

Inconvénients :

① En raison du changement du sens d'écoulement du fluide à travers le robinet, la résistance minimale à l'écoulement du robinet à soupape est plus élevée que celle de la plupart des autres types de robinets.

② En raison de la longue course, la vitesse d'ouverture est plus lente que celle du robinet à boisseau sphérique.

Robinet à boisseau conique

Le robinet à tournant conique est un type de robinet dont l'élément de fermeture a la forme d'un cylindre qui tourne. Il s'agit d'un robinet qui s'ouvre et se ferme en tournant de 90° pour connecter ou déconnecter les canaux du clapet avec ceux du corps du robinet.

Le clapet peut avoir la forme d'un cylindre ou d'un cône. Son principe est similaire à celui d'un robinet à tournant sphérique, développé sur la base du robinet à tournant conique, et il est principalement utilisé dans l'exploitation des gisements de pétrole et le raffinage du pétrole.

Avantages :

1. Fonctionnement rapide et facile pour une utilisation fréquente.
2. Faible résistance aux fluides.
3. Construction simple, relativement petite et légère, facile à entretenir.
4. Bonne performance d'étanchéité.
5. Le sens d'écoulement du fluide peut être modifié quel que soit le sens d'installation de la vanne.
6. Pas de vibration et peu de bruit.

Inconvénients :

1. La grande taille du couvercle de soupape se traduit par un couple élevé et une flexibilité réduite.
2. Le poids et la taille du corps en limitent l'utilisation.
3. Dans la pratique, pour les vannes de grande taille, la structure du clapet inversé doit être utilisée, ce qui peut facilement affecter l'effet d'étanchéité.