Qu’est-ce qu’un robinet à soupape ?
Un robinet à soupape est un robinet utilisé dans les tuyauteries process.
Il permet d’ouvrir et de fermer complètement la voie d’écoulement et de régler le débit et la pression. Les tuyauteries process désignent les tuyauteries utilisées pour transporter les fluides de process tels que les produits chimiques. Elles se distinguent de la tuyauterie utilisée pour transporter des fluides de travail, tels que les machines à fluides, parce qu’une attention particulière est requise dans certains cas.
Les robinets à soupape se caractérisent par une section arrondie de la boîte à soupape (corps) et une voie d’écoulement interne incurvée. Ils sont également appelés robinets à bille ou robinets à soupape en raison de la forme sphérique de la boîte de vanne.
Utilisations des robinets à soupape
Les robinets à soupape sont excellents pour arrêter les fluides et réguler le débit et la pression. Ils sont donc utilisés comme vannes d’arrêt lorsqu’il est nécessaire d’arrêter les fluides sans fuite. Néanmoins, en raison de leur forte perte de charge, les robinets-vannes, les robinets à tournant sphérique et les robinets à papillon à faible perte de charge peuvent être utilisés pour les utilisations “toujours ouvertes”.
Les robinets à soupape sont utilisés dans les tuyauteries d’eau, de vapeur et d’air des usines et des centrales électriques de l’industrie générale, et sont souvent utilisés dans les installations et les équipements où des tuyaux sont posés. Ils sont également utilisés dans la tuyauterie autour des compteurs d’eau, des compteurs de gaz et des chauffe-eau dans les ménages.
Ils ont de nombreuses utilisations, car ils conviennent à de nombreuses situations, y compris celles à haute température, à haute pression et de grand diamètre. Toutefois, les robinets à pointeau conviennent mieux aux tuyauteries de petit diamètre, pour une régulation minime des débits. Le clapet de la vanne est conique et en forme d’aiguille, ce qui permet de régler le débit en quantités infimes. La structure de base est la même que celle d’un robinet à soupape, le corps du robinet à pointeau étant déplacé vers le haut et vers le bas pour s’ouvrir et se fermer.
Principe du robinet à soupape
Le clapet de vanne (disque) dans le corps de vanne (corps) d’un robinet à soupape est tourné et déplacé vers le haut et vers le bas par une poignée ou un actionneur (unité d’entraînement) fixé à la tige de la vanne. Le clapet entre alors en contact avec le siège (siège de soupape) et ferme le passage du fluide.
La distance entre le clapet et le siège de la vanne varie en fonction de la rotation de la poignée ou de l’actionneur, ce qui modifie la section transversale de la voie d’écoulement et permet ainsi de régler le débit et la pression. Les vannes sont utilisées pour ajuster le volume de services publics tels que la vapeur, l’eau de refroidissement, l’eau chaude, l’air comprimé et les conduites de vide, lorsqu’il est nécessaire d’ajuster le débit et la pression.
Le boîtier de la vanne est en forme de boule et le chemin d’écoulement depuis l’entrée, à travers le siège de la vanne et jusqu’à la sortie, est en forme de S. Le sens d’écoulement est modifié à l’intérieur de la vanne. La direction du flux est modifiée à l’intérieur du corps de la vanne, ce qui entraîne une dilatation et une contraction rapides de la voie d’écoulement, d’où une perte de charge très élevée.
Cependant, lorsque la vanne est fermée, le clapet est pressé contre le siège par le haut, ce qui permet de réduire les fuites et d’améliorer les performances d’arrêt. De plus, la position du clapet peut être réglée avec précision, ce qui permet d’ajuster finement le débit.
Autres informations sur les robinets à soupape
1. Ouvrir et fermer le robinet à soupape
Les robinets à soupape peuvent être ouverts et fermés de deux manières : manuellement ou automatiquement.
Type à commande manuelle
Les robinets à commande manuelle sont généralement ouverts et fermés en tournant la poignée ronde et en déplaçant la tige du robinet vers le haut et vers le bas.
Type à commande automatique
Les versions automatiques sont disponibles avec un actionneur électrique ou pneumatique (unité d’entraînement). Les actionneurs électriques combinent un moteur électrique et un réducteur pour déplacer la tige du robinet vers le haut et vers le bas, ouvrant et fermant le robinet.
Le type pneumatique, quant à lui, utilise de l’air comprimé au-dessus et au-dessous du cylindre d’air pour déplacer le cylindre et la tige de la vanne vers le haut et vers le bas, ouvrant et fermant la vanne.
2. Comparaison avec d’autres types de robinets
Robinets à bille
Les robinets à bille permettent de régler le débit lorsqu’ils sont utilisés en position d’ouverture intermédiaire. Cependant, en position d’ouverture intermédiaire, le fluide peut s’accumuler entre le siège de la vanne (siège de la bille) et la bille, ce qui entraîne des fuites et risque d’endommager le siège de la vanne.
Par conséquent, les robinets à bille doivent être utilisés dans des applications entièrement ouvertes ou entièrement fermées. De plus, ils peuvent être facilement actionnés en ouverture ou en fermeture complète en tournant simplement la poignée. Toutefois, certains fabricants vendent également des robinets à bille qui peuvent être utilisés dans des positions d’ouverture intermédiaires.
En général, les robinets à soupape sont utilisés lorsque des fonctions d’arrêt et de contrôle du débit sont requises, tandis que les robinets à bille sont utilisés lorsque l’arrêt est l’application principale et que l’ouverture et la fermeture complètes peuvent être facilement réalisées.
Robinets-vannes
Les robinets-vannes peuvent être utilisés à des ouvertures intermédiaires, mais doivent être utilisés complétement ouvert ou à complétement fermé, car le clapet du robinet peut vibrer. Comme pour les robinets à bille, un robinet à soupape est généralement utilisé lorsque les fonctions d’arrêt et de contrôle du débit sont requises, tandis qu’un robinet-vanne est utilisé lorsque l’arrêt est l’application principale et que l’ouverture et la fermeture complètes peuvent être facilement obtenues.
Robinets papillon
Les robinets papillon permettent de régler le débit lorsqu’ils sont utilisés en position d’ouverture intermédiaire. Ils ont une perte de charge plus faible que les robinets à soupape, mais ils sont sujets à des couples de déséquilibre et à des coups de bélier en raison de la forme de la plaque du clapet du robinet.
Ils ont un corps de vanne plus petit et des dimensions face à face (distance entre l’entrée et la sortie du fluide) plus courtes, et offrent des performances d’arrêt supérieures. En général, les robinets à soupape sont utilisés lorsque les fonctions d’arrêt et de contrôle du débit sont requises et qu’un temps d’ouverture/fermeture complet est possible, tandis que les robinets papillon sont utilisés lorsqu’une ouverture/fermeture complète est requise dans un court laps de temps.
3. Avantages et inconvénients des robinets à soupape
Les avantages et les inconvénients des robinets à soupape peuvent être brièvement résumés comme suit :
Avantages
- Excellentes performances d’arrêt avec de faibles fuites.
- Excellent contrôle du débit.
Inconvénients
- Prend du temps car la poignée ou l’actionneur doit être tourné plusieurs fois pour fermer et ouvrir complètement.
- Perte de pression importante dans la boîte à clapets.