Les termes « passage intégral » et « passage standard » décrivent la configuration du passage des vannes à bille. Le passage intégral signifie que le diamètre du passage de la vanne correspond au diamètre intérieur du tuyau, permettant un écoulement sans restriction. Le passage standard signifie que le diamètre du passage est inférieur d'une taille à celui du tuyau, créant ainsi une restriction. Les principales différences entre ces deux types de vannes sont : capacité de débit, la perte de charge, le coût et la taille.
Port complet vs port standard : comparaison rapide
Ces différences de conception créent des caractéristiques de performance distinctes qui déterminent quel type de vanne convient à votre application.
| Fonctionnalité | Port complet | Port standard |
| Diamètre d'alésage | Convient au diamètre du tuyau | Un diamètre de tuyau inférieur à celui du tuyau |
| Capacité de débit | Maximum, sans restriction | Réduit en raison d'un alésage plus petit |
| Chute de pression | Minimal à nul | Plus élevé en raison de la restriction |
| Coût | Plus cher | Plus économique |
| Taille/Poids | Plus grand et plus lourd | Plus petit et plus léger |
| Espace d'installation | Nécessite plus d'espace | Convient aux espaces compacts |
| Applications | Fluides visqueux à haut débit | Usage général, faible débit |
| Entretien | Moins fréquent | Peut nécessiter une fréquence plus élevée |
| Matériels | Robuste (acier inoxydable, laiton) | Plusieurs options, matériaux plus légers |
Diamètre d'alésage
Le diamètre du passage constitue la principale différence entre ces types de vannes. Une vanne à boisseau sphérique à passage intégral possède une ouverture intérieure dont le diamètre correspond exactement à celui du tuyau raccordé. Lorsqu'on regarde à travers une vanne complètement ouverte, on observe un passage droit et dégagé, de même diamètre que le tuyau.
Une vanne à boisseau sphérique à passage standard possède un diamètre d'alésage inférieur d'une taille à celle des tuyaux de raccordement. Par exemple, une vanne à passage standard de 2 pouces a un alésage de 1,5 pouce. Ceci crée un goulot d'étranglement dans le circuit d'écoulement.
Capacité de débit
Le débit détermine la quantité de fluide ou de gaz pouvant traverser la vanne par unité de temps. Passage intégral vannes à boisseau sphérique fournir un maximum capacité de débit car rien ne restreint le flux.
Les vannes à boisseau sphérique à passage standard réduisent le débit car le diamètre inférieur crée une restriction. La réduction exacte varie de 10 à 30% par rapport aux vannes à passage intégral, selon le diamètre du passage par rapport au diamètre de la tuyauterie.
Les applications à débit élevé, comme l'isolation de la conduite principale, nécessitent la capacité maximale offerte par le port pleine largeur. Les applications à débit modéré peuvent fonctionner avec la capacité réduite du port standard.
Chute de pression
La perte de charge mesure la diminution de pression lorsque le fluide traverse la vanne. Les vannes à boisseau sphérique à passage intégral engendrent une perte de charge minimale, voire nulle, lorsqu'elles sont complètement ouvertes. Le passage libre permet au fluide de conserver sa vitesse et sa pression.
Les vannes à boisseau sphérique à passage standard provoquent une chute de pression mesurable, même lorsqu'elles sont complètement ouvertes. Le fluide accélère en entrant dans le passage le plus étroit, puis décélère en sortant. Ce changement de vitesse engendre des turbulences et une perte de pression.
Les systèmes où le maintien de la pression est essentiel nécessitent des vannes à passage intégral. Les systèmes basse pression ou les canalisations courtes peuvent tolérer la chute de pression due aux vannes à passage standard.
Coût
Les différences de coût s'expliquent par l'utilisation des matériaux et la complexité de fabrication. Le prix des vannes à boisseau sphérique à passage intégral par rapport aux vannes à passage standard montre que les vannes à passage intégral coûtent 20-40% de plus que leurs équivalents à passage standard.
Les vannes à passage intégral nécessitent des corps de vanne plus grands, des billes plus grosses et, au final, une plus grande quantité de matériau. Les vannes à passage standard utilisent moins de matériau et présentent une conception plus compacte, ce qui réduit les coûts de fabrication.
Les projets nécessitant l'installation de dizaines, voire de centaines de vannes, présentent des différences de coût total considérables. Les projets soucieux de leur budget optent pour des vannes à passage standard lorsque les compromis en termes de performances sont acceptables pour leur application.
Taille et poids
Les dimensions physiques influent sur la planification de l'installation et les exigences en matière de support structurel. Les vannes à boisseau sphérique à passage intégral sont plus grandes et plus lourdes car elles permettent un passage d'écoulement sur toute la longueur du canal.
Les vannes à passage standard sont plus compactes et plus légères. Leur alésage réduit permet d'utiliser un corps de vanne plus petit, ce qui facilite leur manipulation lors de l'installation et les rend adaptées aux espaces restreints.
Dans les systèmes montés sur châssis ou les projets de modernisation, l'espace d'installation limité fait souvent des vannes à passage standard le choix pratique.
Turbulence et comportement des écoulements
Outre la simple perte de pression, les turbulences engendrent du bruit, des vibrations et une usure des composants. La comparaison entre les vannes à bille à passage standard et à passage intégral montre que ces dernières assurent un écoulement régulier avec des turbulences minimales.
Les vannes à passage standard créent des turbulences lorsque la vitesse du fluide varie à l'entrée et à la sortie du passage. Ces turbulences entraînent une augmentation du bruit, des vibrations, un risque de cavitation dans les systèmes liquides et une usure accélérée des composants de la vanne.
Les systèmes manipulant des fluides propres à faible viscosité tolèrent mieux les turbulences que les systèmes manipulant des particules ou des fluides à haute viscosité.
Applications
Les vannes à passage intégral sont particulièrement performantes dans les systèmes à haut débit, comme les oléoducs et gazoducs. traitement chimique avec des fluides visqueuxLes stations d'épuration et les opérations de raclage nécessitent un débit sans restriction. Les systèmes à haute pression ne supportent pas les contraintes supplémentaires dues aux restrictions.
Les vannes à passage standard conviennent aux applications à débit modéré où le coût est un facteur important. Les systèmes de chauffage, ventilation et climatisation, la plomberie résidentielle et les vannes d'isolement à cycles peu fréquents n'exigent pas un débit maximal. Les projets à budget limité acceptent une légère réduction du débit pour réduire les coûts d'investissement.
Exigences d'entretien
Les vannes à passage intégral s'usent moins car les particules les traversent sans rencontrer d'obstacles. Les vannes à passage standard, quant à elles, concentrent l'usure au niveau du point de restriction où les débris s'accumulent.
Les systèmes à fluides propres présentent des différences minimes en matière d'entretien. Les systèmes à boues et les applications minières privilégient le passage intégral pour réduire la maintenance.
Matériaux et construction
Les deux types utilisent le même matérielsLes vannes à passage intégral sont fabriquées en acier inoxydable, laiton, acier au carbone et alliages spéciaux. Elles utilisent davantage de matériau pour leur corps et leur bille plus volumineux, ce qui augmente leur poids et leur coût.
- Diamètre nominal : 2″-60″ DN50-DN1500
- Pression: 150 lb à 2 500 lb 2,5 Mpa à 42,0 Mpa
- Connexion finale : RF, RTJ, BW, THR, SW
- Température: -196℃–650℃
Choisir la vanne adaptée à votre système
Le choix entre un passage intégral et un passage standard repose sur un compromis entre performance, coût et contraintes d'espace. Le passage intégral offre un débit maximal et une perte de charge minimale. Le passage standard réduit l'investissement initial et s'adapte aux espaces restreints.
Les caractéristiques de votre système déterminent le choix approprié. Les canalisations à haut débit et les systèmes sensibles à la pression nécessitent un passage intégral pour un écoulement sans restriction. Les vannes d'isolement courantes et les applications à débit modéré fonctionnent avec un passage standard lorsque le budget ou l'espace sont limités.
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Questions fréquemment posées
Que signifie « à plein régime » ?
« Passage intégral » est un synonyme de « passage intégral ». Dans les deux cas, cela signifie que le diamètre intérieur de la vanne correspond au diamètre du tuyau. Ces termes sont utilisés indifféremment dans l'industrie des vannes.
Puis-je utiliser une vanne à passage standard dans un système haute pression ?
Oui, à condition que la pression nominale soit suffisante pour votre système. Cependant, la restriction engendre des vitesses et des turbulences plus élevées, susceptibles de causer des problèmes. Vérifiez si la perte de charge est acceptable avant de choisir un orifice standard pour les applications haute pression.
Les vannes à passage intégral coûtent-elles plus cher à exploiter ?
Non, les vannes à passage intégral n'augmentent pas les coûts d'exploitation malgré leur prix d'achat plus élevé. La moindre perte de charge peut même réduire la consommation d'énergie de pompage dans certains systèmes, amortissant ainsi l'investissement initial au fil du temps.
Les vannes à guillotine sont-elles disponibles en version standard et à passage intégral ?
Les vannes à guillotine sont conçues pour un passage intégral, car la guillotine se soulève complètement hors du flux. On ne trouve généralement pas de vannes à guillotine à passage réduit, car cela irait à l'encontre du principe même de leur conception.
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