Vanne papillon - Butterfly valve

Grande vanne papillon utilisé sur une hydroélectrique centrale tuyau d'entrée d'eau dans le Japon .
Vanne duplex en configuration papillon wafer.

Une vanne papillon est une vanne qui isole ou régule le débit d'un fluide. Le mécanisme de fermeture est un disque qui tourne.

Principe d'opération

Le fonctionnement est similaire à celui d'un robinet à tournant sphérique , ce qui permet une fermeture rapide. Les vannes papillon sont généralement préférées car elles coûtent moins cher que les autres conceptions de vannes et sont plus légères, elles nécessitent donc moins de support. Le disque est positionné au centre du tuyau. Une tige traverse le disque jusqu'à un actionneur à l'extérieur de la vanne. La rotation de l' actionneur fait tourner le disque parallèlement ou perpendiculairement à l'écoulement. Contrairement à un robinet à tournant sphérique, le disque est toujours présent dans le flux, il induit donc une chute de pression , même lorsqu'il est ouvert.

Une vanne papillon fait partie d'une famille de vannes appelées vannes quart de tour . En fonctionnement, la vanne est complètement ouverte ou fermée lorsque le disque est tourné d'un quart de tour. Le "papillon" est un disque métallique monté sur une tige. Lorsque la vanne est fermée, le disque est tourné de manière à bloquer complètement le passage. Lorsque la vanne est complètement ouverte, le disque est tourné d'un quart de tour afin de permettre un passage presque sans restriction du fluide. La vanne peut également être ouverte progressivement pour étrangler le débit.

Il existe différents types de vannes papillon, chacune adaptée à différentes pressions et à différentes utilisations. La vanne papillon à décalage zéro, qui utilise la flexibilité du caoutchouc , a la pression nominale la plus basse. La vanne papillon à double décalage hautes performances, utilisée dans les systèmes à pression légèrement plus élevée, est décalée de la ligne médiane du siège du disque et du joint de corps (décalage un) et de la ligne médiane de l'alésage (décalage deux). Cela crée une action de came pendant le fonctionnement pour soulever le siège hors du joint, ce qui entraîne moins de friction que celle créée dans la conception à décalage zéro et diminue sa tendance à l'usure. La vanne la mieux adaptée aux systèmes haute pression est la vanne papillon triple excentration. Dans cette vanne, l'axe de contact du siège du disque est décalé, ce qui élimine pratiquement tout contact coulissant entre le disque et le siège. Dans le cas des vannes à triple excentration, le siège est en métal afin qu'il puisse être usiné de manière à obtenir une fermeture étanche aux bulles lorsqu'il est en contact avec le disque.

Les types

  1. Vannes papillon concentriques - ce type de vanne a un siège en caoutchouc résilient avec un disque en métal.
  2. Vannes papillon doublement excentriques (vannes papillon hautes performances ou vannes papillon double excentration) - différents types de matériaux sont utilisés pour le siège et le disque.
  3. Vannes papillon triple excentrique (vannes papillon triple excentration) - les sièges sont soit en métal laminé, soit en métal massif.

Vanne papillon de type wafer

La vanne papillon de style wafer est conçue pour maintenir une étanchéité contre la différence de pression bidirectionnelle afin d'empêcher tout refoulement dans les systèmes conçus pour un écoulement unidirectionnel. Il accomplit cela avec un joint bien ajusté; c'est-à-dire un joint, un joint torique , usiné avec précision et une face de vanne plate sur les côtés amont et aval de la vanne.

Vanne papillon à oreilles

Les vannes à oreilles ont des inserts filetés des deux côtés du corps de vanne. Cela leur permet d'être installés dans un système à l'aide de deux jeux de boulons et sans écrous. La vanne est installée entre deux brides à l' aide d'un jeu de boulons distinct pour chaque bride. Cette configuration permet de déconnecter chaque côté du système de tuyauterie sans déranger l'autre côté.

Une vanne papillon à oreilles utilisée en service sans issue a généralement une pression nominale réduite. Par exemple, une vanne papillon à oreilles montée entre deux brides a une pression nominale de 1 000 kPa (150  psi ). La même vanne montée avec une bride, en service sans issue, a une valeur nominale de 520 kPa (75 psi). Les vannes à oreilles sont extrêmement résistantes aux produits chimiques et aux solvants et peuvent supporter des températures allant jusqu'à 200 °C, ce qui en fait une solution polyvalente.

vanne rotative

Les vannes rotatives constituent une dérivation des vannes papillon générales et sont principalement utilisées dans les industries de transformation des poudres. Au lieu d'être plat, le papillon est équipé de poches. Lorsqu'il est fermé, il agit exactement comme une vanne papillon et est étanche. Mais lorsqu'il est en rotation, les poches permettent de laisser tomber une quantité définie de solides,ce qui rend la vanne adaptée au dosage de produits en vrac par gravité. De telles vannes sont généralement de petite taille (moins de 300 mm), actionnées pneumatiquement et pivotent de 180 degrés d'avant en arrière.

Utilisation dans l'industrie

Dans les industries pharmaceutique, chimique et alimentaire, une vanne papillon est utilisée pour interrompre le flux de produit (solide, liquide, gaz) dans le processus. Les vannes utilisées dans ces industries sont généralement fabriquées conformément aux directives cGMP (bonnes pratiques de fabrication actuelles). Les vannes papillon ont généralement remplacé les vannes à boisseau sphérique dans de nombreuses industries, en particulier le pétrole, en raison de leur coût inférieur et de leur facilité d'installation, mais les pipelines contenant des vannes papillon ne peuvent pas être « rouillés » pour le nettoyage.

Histoire

La vanne papillon est utilisée depuis la fin du XVIIIe siècle. James Watt a utilisé une vanne papillon dans ses prototypes de machines à vapeur. Avec les progrès de la fabrication des matériaux et de la technologie, les vannes papillon pourraient être plus petites et résister à des températures plus extrêmes. Après la Seconde Guerre mondiale, des caoutchoucs synthétiques ont été utilisés dans les éléments de scellage, permettant à la vanne papillon d'être utilisée dans de nombreuses autres industries. En 1969, James E. Hemphill a breveté une amélioration de la vanne papillon, réduisant le couple hydrodynamique nécessaire pour modifier la sortie de la vanne.

Images

Voir également

Les références

  1. ^ "Vannes rotatives pneumatiques - Vannes rotatives à commande pneumatique - PowderProcess.net" . www.poudreprocess.net . Récupéré le 2019-08-23 .
  2. ^ "Types de vannes : vannes papillon et vannes à boisseau sphérique | Blog - La Fox, Illinois-BI-TORQ Valve Automation" . www.bitorq.com . Récupéré le 28-08-2018 .
  3. ^ "Historique des vannes" . www.stoneleigh-eng.com . Récupéré le 04/03/2018 .
  4. ^ "Vanne papillon" . James E Hemphill, Fisher gouverneur Co. 1966-09-19. Citer le journal nécessite |journal=( aide )CS1 maint: autres ( lien )