Qu'est-ce qu'un robinet à papillon ?
Un robinet à papillon est un dispositif de contrôle de débit compact, économique et à quart de tour qui permet de réguler ou d'isoler le débit de liquides, de gaz ou de solides dans un tube. Son papillon fonctionne en tournant pour permettre ou bloquer l'écoulement du fluide. Il a son nom de la forme de son papillon, qui ressemble à un papillon.
Reconnue pour sa légèreté et son faible encombrement, le robinet à papillon est un choix populaire dans de nombreuses applications industrielles. Il offre des coûts d'installation inférieurs à ceux des vannes à opercule, des robinets à soupape ou des robinets à boule, ce qui le rend idéal pour les conduites de grand diamètre. Avec moins de pièces mobiles, il nécessite moins d'entretien et offre des performances fiables dans le temps.Les robinets à papillon sont polyvalents et idéaux pour les systèmes à basse et moyenne pression nécessitant à la fois une résistance à la corrosion et une étanchéité. Ils peuvent être actionnés manuellement ou à l'aide d'actionneurs pneumatiques ou électriques, en fonction des besoins de l'application. Leur capacité d'écoulement bidirectionnel et leur fonctionnement rapide par quart de tour les rendent parfaits pour un contrôle rapide de l'écoulement, en particulier dans les scénarios d'arrêt d'urgence.
Comment fonctionne une vanne papillon ?
Un robinet à papillon contrôle le débit grâce à un opération de quart de tour. Le papillon de la vanne pivote de 90 degrés pour bloquer ou permettre l'écoulement. En position fermée, le papillon est perpendiculaire à l'écoulement, ce qui crée l'étanchéité. En position ouverte, le papillon est aligné parallèlement à l'écoulement, ce qui permet au fluide, au gaz ou aux solides de passer avec une résistance minimale. Le débit peut être contrôlé en choisissant l'angle du papillon entre 20 et 70 degrés.
Composants d'un robinet à papillon
Un robinet à papillon est composé de quelques éléments qui assurent un contrôle efficace du débit dans diverses industries. Voici un bref aperçu de ses principaux éléments :
1. CorpsLe corps du robinet est la structure centrale qui abrite tous ses composants essentiels. Il est fabriqué à partir de matériaux robustes et offre une enceinte sûre et étanche pour les composants internes de la vanne. Les types de corps les plus courants sont le Wafer, le Lug et à brides.
2. Disc
Le papillon du robinet est la pièce rotative qui contrôle le débit des fluides. Le matériau et la conception du papillon (centré ou excentré) sont essentiels pour les performances, en particulier dans les environnements corrosifs ou à pression moyenne.
3. L'axe
L'axe relie le papillon à l'actionneur et transmet la force de rotation.
4. Manchette (siège pour vannes excentriques)
La manchette crée un joint étanche entre le papillon et le corps, empêchant les fuites. Les matériaux varient en fonction des conditions du fluide, de la pression et de la température.
5. Actionneur
L'actionneur est utilisé pour manœuvrer le robinet. Les actionneurs peuvent être manuels, pneumatiques, électriques ou hydrauliques.
Types de corps des vannes papillon
Les corps des robinets à papillon sont conçus pour s'adapter à différents raccords de tuyauterie à brides et exigences de pression. Le type de corps dépend des besoins d'installation du système et du niveau de pression que la vanne doit supporter.
1. Wafer (Annulaire)Le corps annulaire de la vanne s'insère entre deux brides de la tuyauterie et est maintenu par des boulons traversant les brides le long du corps. Il s'agit de l'option la plus légère et la plus économique.
2. Lug (Oreilles taraudées)
Le corps à oreilles taraudées comporte des trous filetés (oreilles) qui permettent de le boulonner aux brides. Il est couramment utilisé lorsque le robinet doit être démonté sans affecter la tuyauterie d'un côté ou de l'autre.
3. U-section (double bride)
Le corps à double bride offre une stabilité maximale, avec des brides des deux côtés pour une installation sûre. Il est maintenu par des boulons traversant les brides et le corps. Cette conception est normalement utilisée sur vannes de grandes dimensions.
Types de robinets à papillon
La gamme de robinets à papillon centriques d'InterApp comprend la Bianca revêtue de PTFE, ainsi que l'Aquaria plus, la Desponia et la Desponia plus avec manchette élastomère. La gamme est complétée par le robinet à papillon double excentrique Elara, ainsi que par le robinet à papillon triple excentrique Titania.
1. Robinets à papillon centrés (concentriques)Les robinets à papillon centrés ont l'axe positionné au centre du corps, du papillon et de la manchette. Cette conception est rentable et idéale pour les applications à basse et moyenne pression, mais ne convient pas aux applications à haute pression ou fonctionnant sous une pression différentielle élevée.
2. Robinets à papillon double excentrique
Le robinet à papillon double excentrique présente deux excentrations, ce qui réduit le frottement entre le papillon et le siège. Cette conception permet des applications à haute pression et à haute température. Utilisées couramment dans des secteurs tels que la production d'énergie, la distribution d'eau et les applications vapeur, ces vannes offrent une grande durabilité pour les applications exigeantes.
3. Triple eccentric butterfly valves
Le robinet triple excentrique ajoute un troisième décalage angulaire, ce qui garantit l'absence de frottement entre le papillon et le siège, et donc une étanchéité parfaite. Ces vannes sont conçues pour les environnements de température et de pression les plus élevés pouvant être traités par une vanne papillon, ce qui en fait le meilleur choix pour les applications industrielles les plus critiques.
Avantages des robinets à papillon
Les robinets à papillon offrent plusieurs avantages, ce qui en fait un choix privilégié dans diverses industries.
Principaux avantages:- Conception compacte: les robinets à papillon sont légers et peu encombrants, ce qui les rend idéaux pour les tuyauteries de grand diamètre et les installations dont l'espace est limité.
- Opération rapide: Leur mécanisme quart de tour permet une ouverture et une fermeture rapides, parfaites pour les fermetures d'urgence et les applications à cycle élevé.
- Rentabilité: ayant moins de composants et une construction simple, les robinets à papillon sont moins chers à fabriquer, à installer et à entretenir que d'autres types de vannes.
- Maintenance réduite: e nombre réduit de pièces mobiles se traduit par une usure moindre et une maintenance réduite, ce qui permet de minimiser les temps d'arrêt dans les opérations industrielles.
- Polyvalence: les vannes papillon conviennent à une grande variété de fluides et peuvent être utilisées dans différentes conditions de pression et de température, avec des versions pour les fluides corrosifs ou abrasifs.
- Résistance à la corrosion: le revêtement protège le corps métallique de la vanne contre la corrosion, ce qui la rend adaptée à la manipulation de fluides corrosifs.
- Les robinets à papillon sont disponibles dans une large gamme de tailles, de types de corps (wafer, Lug, double bride) et de matériaux, les robinets à papillon peuvent être utilisés pour une très grande variété d'applications.
Grâce à ces propriétés, les vannes papillon sont extrêmement polyvalentes et peuvent être utilisées dans les applications industrielles les plus diverses.
Malgré tous ces avantages, les robinets à papillon présentent certaines limites :
- La régulation: Bien que les robinets à papillon puissent être utilisées pour la régulation, elles ne sont pas aussi précises que d'autres types de vannes, telles que les vannes à soupape, en particulier dans les petites plages de débit.
- Pressions différentielles élevées: Les vannes papillon centriques ne sont généralement pas adaptées aux applications à forte chute de pression en raison du couple hydrodynamique agissant sur le papillon.
ValveFinder® - Actionnement du robinet à papillon
La méthode d'actionnement d'un robinet à papillon détermine son mode de fonctionnement, qu'il soit manuel ou automatique. Le choix du bon actionneur est crucial pour assurer un fonctionnement efficace en fonction des exigences du système.
Les types d'actionneurs et leurs applications sont présentés ci-dessous :1. Actionnement manuel
L'actionnement manuel est actionné à la main, généralement à l'aide d'une poignée ou d'un réducteur, et est idéal pour les vannes facilement accessibles qui ne sont pas manœuvrées souvent.
- Poignée: Idéal pour les petites vannes dans les systèmes à basse pression.
- Réducteur: Offre un avantage mécanique pour les vannes de plus grande taille dans les applications industrielles impliquant des pressions plus élevées, ou pour éviter les coups de bélier sur les vannes de petite taille.
2. Actionnement pneumatique
Les actionneurs pneumatiques utilisent de l'air comprimé pour un fonctionnement rapide, ce qui les rend idéaux pour les systèmes automatisés nécessitant des cycles élevés, généralement dans les systèmes d'automatisation des processus.
- Double-acting actuators: Uses air for both opening and closing.
- Actionneurs à simple effet: Utilise la pression de commande pour l'opération dans une direction et retour par ressort pour l'autre position.
3. Actionnement électrique
Les actionneurs électriques utilisent des moteurs électriques pour un contrôle précis. Ils sont couramment utilisés dans les systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation, les usines de traitement des eaux et la production d'énergie.
4. Actionnement hydraulique
Les actionneurs hydrauliques utilisent un fluide sous pression pour fournir un couple élevé, ce qui les rend idéaux pour les vannes de grand diamètre et les systèmes à haute pression tels que les applications pour le pétrole et le gaz et marines.
Selection du bon actionneur
À considérer :- Applications de contrôle: les actionneurs pneumatiques ou électriques sont les mieux adaptés à ces applications, les actionneurs électriques réagissant plus de précisément que les actionneurs pneumatiques.
- Fréquence de manoeuvre: Pour les cycles fréquents, les actionneurs pneumatiques offrent une réponse plus rapide.