Comment fonctionne une vanne à boisseau sphérique pneumatique ?

pneumatic ball valve

UN vanne à boisseau sphérique pneumatique fonctionne en utilisant de l'air comprimé pour faire tourner une bille sphérique percée d'un trou en son centre, contrôlant ainsi le débit des fluides. 

Cette rotation aligne ou bloque le passage du fluide, permettant un contrôle précis. 

Les actionneurs pneumatiques fournissent la force nécessaire pour déplacer la balle rapidement et efficacement. 

Ce type de vanne est largement utilisé dans les systèmes automatisés où le contrôle à distance ou automatisé est essentiel.

Principe de fonctionnement d'une vanne à boisseau sphérique pneumatique

Les vannes à boisseau sphérique pneumatiques sont conçues pour contrôler le débit des fluides à l'aide d'une bille sphérique avec un trou central. 

Le fonctionnement de la vanne est principalement assuré par un actionneur pneumatique, qui utilise de l'air comprimé pour faire tourner la bille. Voici une description détaillée de son fonctionnement :

Phase 1 : Activation de l'actionneur

Le processus commence par la réception par l'actionneur d'un signal d'ouverture ou de fermeture de la vanne. Ce signal peut provenir d'une commande manuelle, d'un système de commande à distance ou d'un contrôleur de processus automatisé.

Phase 2 : Utilisation de l'air comprimé

Une fois le signal reçu, l'actionneur pneumatique utilise de l'air comprimé pour générer le couple nécessaire. Selon le type d'actionneur, il peut s'agir d'un mécanisme à ressort de rappel ou d'un mécanisme à double effet.

Phase 3 : Rotation de la tige et de la bille

Le couple généré est transmis par la tige, reliée à la bille à l'intérieur du corps de la vanne. La rotation de la tige entraîne la bille.

Phase 4 : Contrôle du flux

La bille est percée d'un trou (ou orifice) en son centre. Lorsque ce trou est aligné avec l'entrée et la sortie de la vanne, le fluide s'écoule. Lorsque la bille est tournée de 90 degrés, sa partie solide bloque l'écoulement, interrompant ainsi le flux de fluide.

Ce mécanisme permet un contrôle rapide et efficace du débit du fluide, ce qui rend les vannes à boisseau sphérique pneumatiques idéales pour les applications nécessitant une réponse rapide et un fonctionnement fiable.

Quelle est la méthode de la vanne pneumatique ?

La méthode de la vanne pneumatique fait référence à l’utilisation d’air comprimé pour contrôler le fonctionnement des vannes. 

Les vannes pneumatiques comprennent une variété de types, notamment les vannes à boisseau sphérique, les vannes papillon et les vannes à membrane, qui dépendent toutes de la pression d'air pour actionner le mécanisme de la vanne. 

Cette méthode est appréciée pour sa fiabilité, sa sécurité dans les environnements dangereux et sa capacité à fournir un contrôle précis dans les systèmes automatisés.

Aspects clés de la méthode de la vanne pneumatique

Aspect cléDescription
Alimentation en airUn approvisionnement constant en air comprimé est essentiel. Cet air est généralement délivré à des pressions comprises entre 60 et 120 psi.
Signaux de contrôleLes vannes pneumatiques peuvent être contrôlées par des leviers manuels, des signaux électriques ou même des systèmes de contrôle sophistiqués qui gèrent le flux d'air en fonction des exigences du processus.
Mécanisme d'actionnementL'actionneur convertit l'énergie de l'air comprimé en mouvement mécanique. Ce mouvement peut être rotatif, comme dans les vannes à boisseau sphérique et les vannes papillon, ou linéaire, comme dans les vannes à membrane et les vannes à guillotine.

Comment fonctionne une vanne pneumatique à 2 voies ?

Une vanne pneumatique à deux voies possède deux orifices : une entrée et une sortie. Sa fonction principale est de permettre le passage du fluide par ces orifices ou de le bloquer. Voici son fonctionnement :

Étape 1 : Activation de l'actionneur

Lorsqu'un signal de commande est envoyé, l'actionneur pneumatique est activé à l'aide d'air comprimé.

Étape 2 : Mécanisme d'ouverture et de rotation

Si le signal demande à la vanne de s'ouvrir, l'actionneur fait tourner la bille de sorte que le trou s'aligne avec les orifices d'entrée et de sortie, permettant ainsi au fluide de passer.

Étape 3 : Fermeture de la vanne

À l’inverse, si le signal est de fermer la vanne, l’actionneur fait tourner la bille de 90 degrés, bloquant le chemin d’écoulement et arrêtant le fluide.

Étape 4 : Contrôle du débit

La vanne à 2 voies peut être utilisée dans des configurations normalement ouvertes (NO) et normalement fermées (NC), en fonction du contrôle de débit souhaité dans le système.

Types de vannes à boisseau sphérique pneumatiques

Il existe plusieurs types de vannes à boisseau sphérique pneumatiques, chacune conçue pour remplir des fonctions spécifiques dans diverses applications :

1 : Vanne à boisseau sphérique flottante

La bille n'est pas fixe, mais maintenue en place par les sièges de soupape. Sous pression, la bille flotte légèrement en aval pour assurer une étanchéité parfaite. Ces soupapes sont courantes dans les applications à basse et moyenne pression.

2 : Vanne à boisseau sphérique à tourillon

La bille est fixée par un tourillon, ce qui offre un soutien supplémentaire et permet à la vanne de supporter des pressions plus élevées. Ce type de vanne est souvent utilisé dans les oléoducs et les gazoducs.

3 : vanne à boisseau sphérique à port en V

La bille ou le siège est doté d'une encoche en V, permettant un meilleur contrôle du débit. Ces vannes sont idéales pour les applications nécessitant une régulation précise du débit.

4 : Vanne à boisseau sphérique multivoies

Dotées de plus de deux ports, ces vannes peuvent acheminer le fluide dans plusieurs directions. Elles sont utiles dans les systèmes de tuyauterie complexes où plusieurs voies d'écoulement doivent être gérées.

5 : Vanne à boisseau sphérique à alésage réduit

L'alésage de la boule est plus petit que la canalisation de la vanne. Cette conception réduit le débit et est utilisée lorsqu'un débit maximal n'est pas nécessaire.

6 : Vanne à boisseau sphérique à passage intégral

L'alésage est de la même taille que la canalisation, permettant un débit maximal. Ces vannes sont utilisées lorsqu'un débit sans restriction est essentiel.

Comment choisir une vanne pneumatique ?

La sélection de la bonne vanne pneumatique implique de prendre en compte plusieurs facteurs pour garantir qu'elle répond aux besoins spécifiques de votre application :

Conseil #1 : Identifier certaines exigences

Déterminez le type de fluide, la pression et les conditions de température que la vanne rencontrera.

Conseil #2 : Tenez compte du débit de la vanne

Choisissez une vanne capable de gérer le débit requis. Les vannes à passage intégral sont idéales pour les débits élevés, tandis que les vannes à passage réduit conviennent aux débits plus faibles.

Conseil #3 : Choisissez un matériau de valve compatible

Assurez-vous que les matériaux de la vanne sont compatibles avec le fluide. Pour les environnements corrosifs, des matériaux comme l'acier inoxydable ou des alliages spéciaux peuvent être nécessaires.

Conseil #4 : Tenez compte de la vitesse d'actionnement

Tenez compte de la rapidité d'ouverture et de fermeture de la vanne. Les applications nécessitant une réponse rapide peuvent nécessiter un type d'actionneur différent.

Astuce #5 : Indiquez les contraintes de taille et d'espace

Assurez-vous que la vanne s’adapte aux contraintes physiques de votre système.

Conseil #6 : Recherchez les certifications et les normes

Vérifiez que la vanne est conforme aux normes et certifications industrielles pertinentes en matière de sécurité et de performance.

FAQ

  • Quelle est la différence entre une vanne à boisseau sphérique et une vanne de régulation ?

    Une vanne à boisseau sphérique est principalement utilisée pour le contrôle marche/arrêt avec un mécanisme d'ouverture/fermeture simple, tandis qu'une vanne de régulation est conçue pour réguler le débit de fluide en continu, offrant un contrôle précis sur différents débits.

  • Comment contrôler une vanne à boisseau sphérique ?

    Une vanne à boisseau sphérique peut être commandée manuellement à l'aide d'un levier ou automatiquement à l'aide d'un actionneur. Dans les vannes à boisseau sphérique pneumatiques, l'air comprimé est utilisé pour actionner la vanne, permettant ainsi un contrôle à distance et automatisé.

  • Pourquoi utiliser une vanne à boisseau sphérique ?

    Les vannes à boisseau sphérique sont utilisées pour leur durabilité, leur rapidité de fonctionnement et leur étanchéité fiable. Elles sont idéales pour les applications nécessitant une fermeture rapide et sont moins sujettes à l'usure que les autres types de vannes.

Fabricant de vannes à boisseau sphérique pneumatiques : Gowin

Gowin, fondée en 2007, est un fabricant de vannes de premier plan auquel font confiance les industries mondiales du pétrole et du gaz, de la chimie, de la métallurgie, de l'énergie, de l'approvisionnement en eau et de l'énergie. 

Proposant une large gamme de vannes, notamment des vannes à boisseau sphérique, à guillotine, à soupape, à clapet, à papillon, à boisseau sphérique et à pointeau, Gowin est réputé pour fournir des produits haut de gamme et entretenir des relations solides avec ses clients. 

Avec les certifications ISO9001 et ISO14001 et les normes telles que API6D, TS, OHSAS45001, Fire Safety API607 et API6FA, Gowin garantit des solutions fiables et de haute qualité pour les applications critiques et quotidiennes, consolidant sa réputation d'excellence et d'innovation dans l'industrie.

Source de l'article
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