Vanne papillon - caractéristiques de fonctionnement. Vannes à plaquettes Application des vannes papillon
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Une vanne papillon est un type de vanne d'arrêt installée sur les pipelines pour couper l'alimentation en fluide de travail vers une section spécifique du pipeline. L'utilisation de vannes est répandue dans les systèmes d'approvisionnement en eau, d'assainissement et de chauffage municipal. Dans les conduites sous pression, où le fluide de travail circule sous haute pression, de tels raccords, en raison de leur incapacité à assurer une étanchéité complète, ne sont pas utilisés.
Cet article présente les vannes papillon à brides. Nous examinerons leurs caractéristiques de conception et leur principe de fonctionnement, leurs avantages et inconvénients, ainsi que la technologie d'installation.
Contenu de l'article
Principe de fonctionnement, caractéristiques de conception
Une caractéristique des vannes papillon est que l'élément d'arrêt a la forme d'un disque situé perpendiculairement au mouvement du fluide de travail transporté à travers le pipeline. Lorsque le débit est coupé, le disque tourne autour de son axe de 90 0 et bloque l'ouverture de passage de la vanne.
Une vanne à bride peut également être appelée clapet ou vanne scellée. Selon le mode de rotation de l'élément de verrouillage, les vannes sont classées en deux types :
- axial (le volet tourne autour de son axe central) ;
- excentrique (la rotation se produit autour de l'axe excentrique).
Les deux types de raccords ont un champ d'application identique. En règle générale, ils sont équipés de canalisations de grand diamètre avec une pression de service minimale du fluide transporté, dont les règles de fonctionnement n'imposent pas d'exigences strictes en matière d'étanchéité des raccords.
Les vannes papillon sont utilisées dans les domaines suivants :
- approvisionnement en eau et chauffage;
- climatisation et ;
- approvisionnement en gaz et pipelines pour l'approvisionnement en substances vaporeuses ;
- produits pétroliers, liquides chimiques non agressifs ;
La conception de ce type de vanne permet de fabriquer un disque de verrouillage d'épaisseur suffisamment importante, ce qui lui confère une résistance à l'usure accrue. Des modifications spéciales de vannes conçues pour les fluides granulaires abrasifs, dans lesquelles d'autres types de raccords de canalisation ont une durée de vie limitée, sont largement disponibles sur le marché.
Les exigences relatives à la conception et aux caractéristiques techniques des vannes sont indiquées dans le document réglementaire GOST n° 12521-89 « Vannes à disque d'eau. Paramètres principaux", selon lequel les ferrures ont une disposition standard composée des éléments suivants :
- Acier ou .
- Entraînement de type manuel ou mécanisé (électrique, hydraulique, pneumatique).
- Mécanisme de verrouillage en forme de disque.
- La tige reliant le disque au lecteur.
- Unité coulissante, à l'intérieur de laquelle tourne une tige, composée d'un anneau de verrouillage et de poussée, d'un manchon et d'un joint torique.
- Attaches qui fixent la valve à la tige.
- Un trou rond à travers lequel le disque tourne à l'intérieur.
- La partie inférieure de la tige qui s'étend du disque et fait office de dispositif de retenue supplémentaire.
- Une vis de butée qui empêche la tige de bouger pendant la rotation.
Le principe de fonctionnement de la vanne est extrêmement simple : l'entraînement transmet le couple au disque de verrouillage, qui change de position de 90 autour de son axe et ferme le trou de passage. L'étanchéité du boîtier par rapport à l'environnement est obtenue grâce à l'utilisation de colliers d'étanchéité et de joints en plastique fluoré ou en caoutchouc synthétique.
Notez que la vanne papillon ne peut être utilisée que comme vanne de verrouillage, c'est-à-dire que son disque de verrouillage doit être placé dans les positions extrêmes - « ouvert » ou « fermé ». S'il est nécessaire d'utiliser des vannes de régulation, des analogues sont utilisés -.
Avantages et inconvénients
La large diffusion de ce type de raccords dans divers domaines industriels est due à la présence de nombreux avantages opérationnels dont les principaux sont :
- dimensions hors tout et poids minimum ;
- une extrême simplicité de conception et un nombre relativement réduit de composants ;
- maintenabilité des raccords, possibilité de remplacer les surfaces d'étanchéité ;
- résistance du mécanisme de verrouillage aux effets mécaniques des substances abrasives ;
- facilité d'installation grâce au raccordement par bride (il existe également des vannes à plaquette, qui n'ont pas leurs propres plaques de raccordement mais sont serrées entre deux brides de canalisation adjacentes).
Les inconvénients de la conception incluent l'incapacité des raccords standard à assurer une étanchéité complète de la coupure du fluide de travail. Seules les vannes à siège souple sont classées selon la classe d'étanchéité « A » (absence totale de fuites). Les raccords dont les surfaces d'étanchéité sont réalisées en configuration « métal sur métal » appartiennent à la classe « B ».
Un autre inconvénient opérationnel est la complexité du contrôle des vannes de grand diamètre en raison des couples élevés - toutes les vannes d'un diamètre supérieur à 150 mm sont équipées de réducteurs qui facilitent l'effort requis pour le contrôle. On note également qu'en position ouverte de la vanne, le disque d'arrêt est situé à l'intérieur du trou traversant du boîtier, ce qui entraîne une perte de pression dans le fluide de travail et complique le nettoyage mécanique de la canalisation.
Tailles et marquages standards
Les raccords ont des marquages de type standard 32s3p du50ru10, dans lequel :
- 32 – type d'équipements ;
- c – corps en acier ;
- 3 – l'entraînement est équipé d'une boîte de vitesses mécanique à vis sans fin ;
- p – matériau des surfaces d'étanchéité : plastique ;
- DN50 – diamètre de raccordement 50 mm ;
- ru10 – pression de fonctionnement nominale 10 kgf/cm 2.
Les structures de plaquettes, conformément aux dispositions de GOST n° 12521, sont produites dans des diamètres de 100 à 1 600 mm. Les raccords sont répartis en 4 classes selon la pression de service : jusqu'à 0,1 MPa, jusqu'à 0,25, jusqu'à 1 et jusqu'à 1,6 MPa. Les produits sont destinés à fonctionner à des températures de fonctionnement de -60 à +300 degrés.
Une catégorie distincte comprend les vannes avec corps en alliage de titane dont la plage de diamètre varie entre 100 et 1 000 mm. Ils sont conçus pour des pressions jusqu'à 0,63 MPa et une température maximale de +300 0.
Fonctionnement d'une vanne à brides (vidéo)
Caractéristiques des clapets anti-retour et de la technologie d'installation
Il existe un sous-type de ce type de raccord appelé clapet anti-retour ; un autre nom commun est un clapet. L'objectif fonctionnel de cette conception est de limiter la possibilité de mouvement inverse du fluide de travail transporté à travers le pipeline.
Le clapet anti-retour a une conception différente. Dans celui-ci, le mécanisme de verrouillage est fixé non pas sur la tige le reliant à l'entraînement, mais sur un ressort axial qui fixe le disque sur le trou traversant du boîtier. Lorsqu'il fonctionne en mode de fonctionnement standard, le disque se déplace sous la pression du fluide en circulation et ouvre le trou traversant, ce qui permet au flux de se déplacer dans une direction donnée.
Si la direction du mouvement du fluide de travail change en raison d'une diminution de la pression hydraulique, le disque de verrouillage, sous l'influence de la force du ressort, revient à sa position d'origine et ferme le trou traversant, empêchant ainsi le flux inverse.
Selon la conception, le clapet anti-retour peut être :
- simple;
- non stressé.
Des conceptions simples sont disponibles dans des diamètres allant jusqu'à 400 mm inclus. Les raccords sans impact en diffèrent par la présence d'amortisseurs supplémentaires qui assurent un atterrissage en douceur du disque lors du claquement. Cependant, les loquets sans choc sont limités dans leur application : ils peuvent être installés exclusivement sur les sections horizontales du pipeline.
La plupart des vannes papillon ont un corps en plaquette d'acier, sur la plaque de raccordement duquel est prévu le même agencement de trous de montage pour les fixations que sur les brides du pipeline. Les structures de plaquettes se caractérisent par une largeur de construction minimale - elles sont installées entre deux brides de tuyaux adjacents, qui sont serrées avec des vis et des écrous et serrent les raccords ensemble. L'étanchéité de la connexion est obtenue grâce à l'utilisation de joints d'étanchéité en paronite ou en caoutchouc.
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Caractéristiques, données techniques et avantages.
La principale différence entre ce type de raccords est sa méthode d'installation - la connexion des plaquettes est réalisée en serrant les brides à collier du tuyau avec des trous dans les œillets lisses de la vanne à l'aide de boulons ou de goujons, ce qui, tout d'abord, est l'un des les avantages et les conséquences de la réduction du poids et des dimensions de construction. La vanne papillon de type plaquette dans la gamme générale de modèles représentée par toutes sortes de marques et d'entreprises mondiales est représentée par un grand nombre de solutions différentes qui peuvent être combinées par des caractéristiques de base, telles que : le diamètre nominal de son canal de passage, DN à partir de 20 mm à 1200 mm, et la pression avec laquelle fonctionnent les appareils suivants - PN 10 et 16 bar. Fondamentalement, les matériaux utilisés pour les parties du corps des vannes papillon à plaquettes sont des qualités d'alliages de fonte et d'acier au carbone à haute résistance. L'élément de verrouillage est réalisé sous la forme d'un disque tournant à l'intérieur du canal de passage et d'un joint autour de celui-ci en silicone, perbunan, polyuréthane, Viton ou EPDM. Les conditions climatiques et de fonctionnement admissibles pour l'utilisation de l'appareil dépendent directement du matériau, qui couvrent des conditions de température de -20...+210°C, qui sont elles-mêmes liées à la pression interne du fluide dans la canalisation. Le fabricant garantit une durée de vie assez longue, indiquée à 10 000 cycles de manœuvres de fermeture/ouverture lors de travaux avec des milieux secs, du gaz et environ 100 000 cycles identiques en milieu liquide. L'étanchéité de la vanne correspond à la classe A dans les deux sens, l'installation dans n'importe quelle position sur le plan de travail est autorisée, ainsi que le verrouillage unilatéral par bride aveugle - 3 bar pour DN 20 - 250 mm et 2 bar pour les plus grandes dimensions DN 300 - 600 mm.
Application.
Les domaines d'application actuels des vannes papillon à plaquettes sont les suivants :
Industrie alimentaire et du logement
Eaux usées, drainage, chauffage et assainissement
Systèmes chimiques, pétroliers et de construction navale, etc.
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La vanne Wafer est un type de raccords de canalisation utilisé pour réguler et couper complètement la pression dans les systèmes de chauffage et d'alimentation en eau (eau potable et eau industrielle générale). La société NEMEN propose d'acheter des vannes à plaquettes auprès des principaux fabricants européens.
Conception de vanne de type plaquette
L'élément de travail principal de l'ensemble du mécanisme est un disque situé parallèlement à l'axe du pipeline, qui tourne de 90 degrés pour fermer ou ouvrir le flux. Le matériau principal du corps de la vanne est la fonte, l'acier ou l'acier inoxydable, le produit de verrouillage est l'acier inoxydable ou la fonte nickelée. Les raccords sont en outre équipés de joints à selle en EPDM, NBR, VITON, etc.
Les vannes papillon d'un diamètre de 50 à 300 mm sont équipées d'une tige rectangulaire à chanfreins arrondis, conçue pour fermer ou ouvrir le disque. Les modèles de tailles 350 à 600 mm utilisent des tiges rondes. Si vous le souhaitez, la vanne peut être équipée d'une boîte de vitesses ou d'un entraînement électrique.
Caractéristiques d'installation des volets
- L'installation des raccords pour plaquettes est réalisée à l'aide de brides à collier dont la taille correspond au diamètre d'entrée/sortie du mécanisme.
- La vanne doit être installée sans joints.
- Vous devez d’abord souder les brides au pipeline et seulement après qu’elles soient complètement refroidies, installer le mécanisme principal.
- Lors de l'installation, l'appareil doit être légèrement ouvert afin que le disque de verrouillage ne dépasse pas des bords du boîtier.
- Les goujons doivent être serrés en croix jusqu'à ce que l'espace entre le corps de la vanne et la bride soit complètement éliminé.
Vous pouvez acheter une valve à plaquette et consulter les spécialistes NEMEN en les contactant aux numéros indiqués dans la section « Contacts ».
Une vanne rotative à plaquettes avec boîte de vitesses est un type simple de vanne d'arrêt en acier durable, fabriquée par moulage ou par estampage. Il est demandé pour couper le fluide de travail liquide dans les réseaux de canalisations et les conduites techniques. Il ne fonctionne que dans deux positions : « ouvert » ou « fermé ». Un dispositif à plaquettes, contrairement à une vanne à bride, ne peut pas être utilisé avec des fluides à température et pression extrêmement élevées et est souvent utilisé dans les réseaux d'alimentation en eau froide.Sélectionnez les options de produits souhaitées