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Les types de vannes et leurs applications
Différents types de vannes
Il existe de nombreux types de vannes dans le monde. Les vannes manuelles les plus communément utilisées dans les systèmes vapeur sont les robinets à soupape, les robinets à tournant sphérique, les soupapes à tiroir et les robinets à papillon.
Cet article présente les différents types de vannes et leurs diverses utilisations.
JIS définit une vanne de la manière suivante:
Nom générique d'un appareil avec une partie mobile lui permettant d'ouvrir et de fermer une voie de passage afin de permettre, d'empêcher ou de réguler le flux d'un fluide.
Les vannes peuvent être catégorisées comme suit en fonction de leur construction et de leurs caractéristiques:
| L'élément de la vanne 'pivote' dans la voie de passage pour arrêter le flux: ex.: robinet à tournant sphérique, robinet à papillon |
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| L'élément de la vanne agit comme un joint d'étanchéité ou un bouchon dans la voie de passage pour arrêter le flux: ex.: robinet à soupape |
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| L'élément de la vanne est 'inséré' dans la voie de passage pour arrêter le flux: ex.: soupape à tiroir |
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| La voie de passage même est 'étranglée de l'extérieur' pour arrêter le flux: ex.: robinet à membrane |
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La construction d'une soupape à tiroir est similaire à celle d'une écluse. Une caractéristique principale de ce type de vanne est la faible perte de pression lorsque la vanne est pleinement ouverte. Le corps de la vanne doit toutefois être soulevé complètement hors de la voie de passage pour que la vanne soit pleinement ouverte. Ceci signifie que le levier doit être fréquemment tourné. La dimension face-à-face d'un robinet à papillon peut être extrêmement petite, ce qui fait que la faible perte de pression est également une caractéristique principale de ce type de vanne. Ces vannes sont souvent utilisées dans des applications pour eau et pour air.
Examinons de plus près les robinets à tournant sphérique et les robinets à soupape, deux types de vannes souvent utilisées dans les systèmes vapeur.
Robinets à tournant sphérique
Les robinets à tournant sphérique offrent une très bonne fermeture et sont pratiques car pour ouvrir et fermer la vanne, il suffit de tourner le levier de 90°C. Elles peuvent être à passage intégral, ce qui signifie que l'ouverture de la vanne est de la même taille que l'intérieur de la conduite. Ceci génère une très faible perte de pression. Une autre caractéristique est la moindre probabilité de fuite du joint d'étanchéité. Ceci résulte du fait que la tige de soupape ne doit tourner que de 90°C.
Il est à noter cependant que cette vanne est destinée uniquement à un usage en position pleinement ouverte ou pleinement fermée. Elle ne convient pas à un usage en position partiellement ouverte, quelle que soit l'application, y compris pour réguler le débit.
Le robinet à tournant sphérique utilise un siège de soupape à siège mou de forme annulaire. Si la vanne est utilisée dans une position partiellement ouverte, la pression ne s'applique qu'à une partie du siège de soupape, ce qui peut déformer le siège. Si le siège de soupape se déforme, ses capacités de scellement seront affectées et des fuites surviendront.
Robinets à soupape
Le robinet à soupape convient à une large gamme d'applications, de la régulation du débit à un débit nul.
Lorsque la soupape est serrée contre le siège de soupape, la vanne est fermée. Lorsque la soupape est écartée du siège de soupape, la vanne est ouverte. Par conséquent, la régulation du débit se fait non pas par le degré d'ouverture du siège de soupape, mais par l'élévation de la soupape (distance entre la soupape et le siège). Une caractéristique de ce type de vanne est que, même si elle est utilisée en position partiellement ouverte, il y a peu de risque que le fluide endommage le siège de soupape ou la soupape. Le type de robinet à soupape utilisé principalement pour la régulation du débit est le robinet à pointeau.
Il est à noter toutefois que suite à la forme en S de la voie de passage de cette vanne, la chute de pression est supérieure à celle observée avec d'autres types de vannes. En outre, la tige de vanne doit être tournée fréquemment pour ouvrir et fermer la vanne. Par conséquent, le joint d'étanchéité a tendance à fuir. En outre, comme la fermeture de la vanne implique de tourner la tige de vanne jusqu'à ce que la soupape soit fermement appuyée contre le siège de soupape, il est difficile de déterminer le point exact auquel la vanne est pleinement fermée. Des cas sont survenus au cours desquels le fait de trop tourner la tige de soupape par accident a endommagé les surfaces d'assise.
Supplément
Les robinets à membrane qui arrêtent le flux par 'étranglement de l'extérieur' sont utilisés principalement dans les systèmes avec liquide. Il existe toutefois une vanne pour systèmes vapeur qui porte un nom similaire: la vanne automatique avec actionneur à membrane. Cette appellation est souvent abrégée en 'vanne à membrane'. Par conséquent, lorsqu'il est question d'un tel type de vanne, il est important de vérifier de quelle vanne il s'agit.