En tant qu'industrie, Valve est un accessoire de pipeline utilisé pour ouvrir et fermer le pipeline, contrôler le débit, ainsi que réguler et contrôler les paramètres du fluide transporté (température, pression, débit).
Il existe de nombreuses vannes, notamment les vannes à guillotine, à soupape, à papillon, à bille et à boisseau. Ensuite, nous présenterons robinet à tournant sphérique sélection des matériaux, types, applications et fabricants de robinets à tournant sphérique.
Qu'est-ce qu'un robinet à tournant sphérique ?
Un robinet à tournant sphérique est un robinet à soupape qui contrôle le débit d'un liquide ou d'un gaz et doit son nom au tiroir sphérique à l'intérieur de la vanne. La construction principale d'un robinet à tournant sphérique se compose d'un tiroir sphérique avec un trou et un siège qui correspond au tiroir. Le fluide peut traverser la vanne lorsque le tiroir est parfaitement aligné avec le siège. En faisant tourner la tige ou la poignée, le tiroir peut être tourné de sorte que son alésage ne soit pas aligné avec le siège, fermant ou limitant ainsi l'écoulement du fluide. Les robinets à tournant sphérique sont les robinets d'arrêt de fluide les plus couramment utilisés dans les appareils électroménagers et les installations de production pétrolière et gazière offshore en amont.
Types de robinets à tournant sphérique
Les robinets à tournant sphérique sont disponibles en différents types et conceptions, y compris les robinets à tournant sphérique manuels et automatiques. Il s'agit notamment de vannes à bille à passage complet, de vannes à bille à passage réduit et de vannes à bille multivoies pour répondre aux besoins de différentes applications. Ils peuvent être sélectionnés en fonction du fluide, de la température, de la pression et de la taille des tuyaux. Qu'il s'agisse d'assurer un débit maximal, un contrôle précis du débit, une résistance à haute pression ou une dérivation polyvalente, chaque application dispose d'une configuration de robinet à tournant sphérique. Comprendre les différents types de vannes à bille et leurs caractéristiques uniques est essentiel pour sélectionner la vanne la plus appropriée pour un système ou une industrie particulière.
Vannes à bille à alésage complet
- Les robinets à tournant sphérique à passage intégral, également appelés robinets à tournant sphérique à passage intégral, ont une grosse bille avec un diamètre d'orifice égal au diamètre intérieur du tuyau. Ces vannes fournissent un débit illimité avec une chute de pression minimale, ce qui les rend adaptées aux applications nécessitant un débit maximal. Les robinets à tournant sphérique à passage intégral sont généralement utilisés dans les canalisations à haut débit, telles que les processus industriels et les grands systèmes de distribution d'eau.
Vannes à boisseau sphérique à débit réduit
- Par rapport à un robinet à tournant sphérique à passage intégral, un robinet à tournant sphérique à passage réduit possède une bille plus petite avec un diamètre d'orifice inférieur au diamètre du tuyau. En conséquence, leur débit est inférieur à celui des vannes passe-plein. Cependant, les robinets à bille réduits sont plus compacts et plus économiques, ce qui les rend adaptés aux applications où existent des contraintes d'espace et de budget. Ils sont généralement utilisés dans les systèmes de tuyauterie résidentiels et commerciaux et dans les petites applications industrielles.
Vannes à boisseau sphérique V-Port
- Les vannes à bille à port en V comportent une bille spécialement conçue avec un alésage en forme de V. Cette configuration unique permet un contrôle de débit plus précis en fournissant différents degrés d'ouverture. En ajustant la rotation de la bille, le débit peut être étranglé et régulé avec précision. Les robinets à tournant sphérique à port en V sont généralement utilisés dans les applications nécessitant un contrôle précis du débit et des performances du système, telles que le traitement chimique, les systèmes CVC et le traitement des eaux usées.
Vannes à boisseau sphérique montées sur tourillon
- Les robinets à bille montés sur tourillon sont conçus avec un ancrage mécanique supplémentaire de la bille en haut et en bas pour assurer une plus grande stabilité et un meilleur support. Ces vannes sont généralement utilisées dans des tailles plus grandes et dans des applications à haute pression. Les robinets à tournant sphérique fixes offrent d'excellentes capacités d'étanchéité et résistent à des pressions de fonctionnement plus élevées dans les industries pétrolières et gazières, pétrochimiques et de production d'électricité.
Vannes à bille multi-ports
- Les vannes à bille ou collecteur multiports ont plusieurs ports sur un seul corps de vanne. Ils comprennent des robinets à tournant sphérique à trois voies, des robinets à tournant sphérique à quatre voies et des robinets à tournant sphérique à cinq voies. Les vannes à bille multiports sont disponibles en versions à alésage L ou T et X-port. Ils offrent des options de contrôle de débit, permettant le transfert de débit entre différentes entrées et sorties. Les vannes à bille multiports sont généralement utilisées dans les applications où le débit doit être modifié ou redirigé, telles que les systèmes de distribution, le contrôle de processus et les applications de mélange.
Comment fonctionne un robinet à tournant sphérique
Le robinet à tournant sphérique se compose d'un tiroir sphérique avec un trou et un siège correspondant. Le tiroir est situé dans le corps de la vanne, permettant au fluide de s'écouler librement lorsque le tiroir et le siège sont alignés. La tige ou la poignée est reliée à la bobine et peut être tournée pour aligner ou désaligner le trou avec le siège, contrôlant ainsi l'écoulement du fluide.
Fonctionnement du robinet à tournant sphérique
Lorsque la bobine est ouverte, le trou est aligné avec le siège, créant ainsi un chemin droit pour l'écoulement du fluide. Lorsque la tige ou la poignée est tournée, la bobine tourne, provoquant un mauvais alignement du trou avec le siège, limitant ou coupant progressivement le débit de fluide.
Comment choisir le matériau du boîtier pour les robinets à tournant sphérique
Les matériaux courants pour les boîtiers de vannes à bille comprennent l'acier inoxydable, le laiton, le bronze et divers alliages.
Inox
- Excellente résistance à la corrosion et durabilité.
- Résistant à divers fluides, y compris les liquides et gaz corrosifs et à haute température.
- Convient pour une utilisation dans diverses industries, notamment la transformation chimique, le pétrole et le gaz, la pharmaceutique et la transformation alimentaire.
Laiton
- Convient aux applications à basse pression impliquant des fluides non corrosifs tels que l'eau, l'air et l'huile.
- Convient aux fluides neutres et non corrosifs.
- Il présente une bonne résistance à la corrosion, est facile à fabriquer et est abordable.
de bronze
- Bonne résistance à la corrosion et résistance à l'usure.
- Ils sont utilisés dans les applications marines, la tuyauterie, les systèmes CVC et la protection incendie.
Fonte
- Excellente résistance et durabilité.
- Ils sont utilisés dans les applications industrielles impliquant des fluides haute pression et abrasifs.
- Pour des applications telles que les usines chimiques, la production d'électricité, le traitement de l'eau et la gestion des eaux usées.
PVC et PVC-C
- Matériaux légers et abordables avec une bonne résistance chimique.
- Convient pour le traitement de l'eau, les systèmes d'irrigation et la plomberie résidentielle.
Facteurs à prendre en compte lors de la sélection des matériaux du boîtier du robinet à tournant sphérique
- Compatibilité des fluides
La première et la plus importante considération est la compatibilité du matériau du boîtier avec le fluide circulant à travers la vanne. Différents fluides peuvent avoir des compositions chimiques, des propriétés corrosives et des plages de température différentes. Il est essentiel de sélectionner un matériau de boîtier qui résistera à la corrosion, à l'érosion et aux attaques chimiques d'un fluide spécifique.
- Température et pression
Des températures et pressions élevées peuvent affecter les propriétés mécaniques et l’intégrité du matériau du boîtier. Il est essentiel de sélectionner des matériaux de boîtier capables de résister à la plage de température et de pression attendue sans déformation, fissuration ou défaillance. Des matériaux tels que l'acier inoxydable et les alliages hautes performances sont souvent choisis pour les applications à haute température et haute pression.
- Résistance mécanique et durabilité
Le matériau du boîtier doit avoir une résistance mécanique et une durabilité suffisantes pour résister aux exigences opérationnelles de l'application. Il doit être capable de gérer des cycles d’ouverture et de fermeture fréquents sans usure ni défaillance prématurée. De plus, des facteurs tels que les vibrations, les chocs et les forces externes doivent être pris en compte lors de la sélection d'un matériau de boîtier robuste. Les alliages d'acier et les matériaux à haute résistance à la traction sont généralement choisis en raison de leurs excellentes propriétés mécaniques.
- Les facteurs environnementaux
Des facteurs tels que l'humidité, l'exposition aux UV et les éléments extérieurs peuvent affecter les performances et la durée de vie des matériaux du boîtier. Les matériaux à haute résistance aux intempéries, tels que l'acier inoxydable ou les alliages résistant à la corrosion, sont souvent recommandés pour les environnements extérieurs ou corrosifs.
- Prix
Le coût est un facteur important à prendre en compte lors de la sélection du matériau du boîtier d'un robinet à tournant sphérique. Différents matériaux ont des prix différents et le budget alloué à la vanne influencera le choix du matériau. Cependant, il est essentiel de ne pas faire de compromis sur la qualité et les performances simplement pour des raisons de coût. Il est essentiel de trouver un équilibre entre la rentabilité et les performances matérielles souhaitées.
Les avantages des robinets à tournant sphérique
- Facile à utiliser : le robinet à bille est simple et intuitif à utiliser ; tournez la poignée ou la tige de la vanne d'un quart de tour pour ouvrir ou fermer la vanne.
- Perte de charge très faible : Le débit est presque illimité.
- Action rapide : la vanne peut être démarrée rapidement ; il suffit de le tourner à 1/4.
- Bon marché : le robinet à tournant sphérique est relativement bas, a de faibles coûts de maintenance et n'a pas besoin de lubrification.
- Excellente étanchéité : La conception de la bille et du siège offre une étanchéité parfaite, minimisant les fuites et assurant une fermeture fiable.
- Durabilité : le robinet à tournant sphérique est fabriqué à partir de matériaux robustes tels que l'acier inoxydable, le laiton ou le bronze, offrant une excellente résistance à la corrosion et à l'usure pour assurer une longue durée de vie.
Inconvénients des robinets à tournant sphérique
- Pas d'étranglement/régulation du débit : Si nous voulons étrangler le débit à travers la vanne, le seul flux à travers la vanne est l'espace entre le clapet de la vanne et le siège de la vanne. Un débit très rapide à ce stade endommagera le clapet ou le siège de la vanne et pourrait empêcher la vanne de s'asseoir correctement.
- Ne convient pas aux applications à haute température : les sièges sont généralement fabriqués à partir de matériaux résilients et, s'ils sont utilisés dans des applications à haute température, le siège subira une déformation plastique irrécupérable.
Industries d'application
Les robinets à tournant sphérique sont utilisés dans un large éventail d'industries et d'environnements, notamment :
- Industriel Ils sont utilisés dans les pipelines, les systèmes de contrôle de processus et les usines de fabrication où un contrôle précis du débit et une fermeture fiable sont essentiels.
- Industrie du pétrole et du gaz: Les robinets à tournant sphérique jouent un rôle essentiel dans les opérations en amont, au milieu et en aval, manipulant une variété de fluides et assurant une fermeture rapide en cas d'urgence.
- Usines pétrochimiques et chimiques: Ces vannes contrôlent le flux de produits chimiques, de gaz et de matières dangereuses, garantissant sécurité et efficacité.
- Plomberie résidentielle et commerciale: En raison de leur durabilité et de leur facilité d'utilisation, les vannes à bille sont couramment utilisées dans les systèmes d'eau, l'irrigation et les applications CVC.
Conclusion
Cet article présente le robinet à tournant sphérique, explique de quoi il s'agit et discute de ses types, de son fonctionnement et de la manière de choisir le matériau du boîtier approprié.
