Vanne papillon pneumatique

Qu'est-ce qu'une vanne papillon pneumatique ? 

Il s'agit d'une vanne papillon qui fonctionne à l'aide d'un actionneur pneumatique. Une vanne papillon pneumatique utilise de l'air comprimé pour ouvrir et fermer la vanne. Ces vannes font partie de la catégorie des vannes quart de tour. En tant que tel, le disque de la vanne fait un angle d'un quart de tour pour démarrer ou arrêter la circulation du fluide. Les fabricants de vannes papillon pneumatiques conçoivent ces vannes avec différents matériaux, ce qui permet de les utiliser dans diverses applications. Les vannes papillon pneumatiques fabricant de vannes papillon rend la soupape telle que le disque reste dans la voie d'écoulement lorsque la soupape est ouverte ou lorsqu'elle est fermée. Un tel mécanisme contribue à la perte de charge, ce qui réduit l'efficacité. Cependant, ces vannes sont de petite taille, compactes et de conception simple. Grâce à cette conception, les vannes papillon avec actionneur pneumatique sont moins chères que les autres vannes. Cette conception permet également à ces vannes de fonctionner dans les boues et les applications boueuses, car le disque peut difficilement se colmater. 

Figure : Vanne papillon pneumatique.

Composants d'une vanne papillon pneumatique 

Corps 

Le corps est la partie qui contient toutes les autres pièces d'un système pneumatique. vanne papillon. Le corps est fabriqué à partir de matériaux métalliques très résistants tels que l'acier au carbone et l'acier inoxydable afin de garantir une grande solidité. Cependant, il existe une catégorie spéciale de ces vannes qui sont entièrement fabriquées en matériaux plastiques. Le corps contient des trous pour accueillir les boulons utilisés pour raccorder le robinet à la conduite. 

Actionneur pneumatique 

C'est la partie qui fournit le couple utilisé pour ouvrir et fermer la vanne. L'actionneur est relié au disque du robinet par l'intermédiaire de la tige. Lorsque l'actionneur tourne la tige, le disque tourne simultanément, permettant ou bloquant l'écoulement du fluide. 

Tige

Il s'agit de la partie d'une vanne papillon pneumatique qui relie le disque de la vanne à l'actionneur. La tige permet de transmettre le couple de l'actionneur au disque pour ouvrir ou fermer la vanne. 

Disque 

C'est le composant d'une vanne papillon pneumatique qui est responsable du démarrage et de l'arrêt du flux de fluide. 

Siège 

Ce composant permet d'éviter les fuites de fluide lorsque la valve est fermée. Le siège sert de surface d'appui au disque lorsque la soupape se ferme. 

Joint d'étanchéité 

Il s'agit d'un composant placé entre les surfaces d'accouplement du tuyau et de la vanne afin d'empêcher les fuites de fluide entre les connexions. Le joint est composé de différents matériaux en fonction de la température de fonctionnement et du type de fluide. 

Figure : Composants d'une vanne papillon pneumatique.

Comment fonctionne une vanne papillon avec actionneur pneumatique ? 

Une vanne papillon pneumatique fonctionne en effectuant un quart de tour pour s'ouvrir ou se fermer. La capacité d'ouverture ou de fermeture est renforcée par un actionneur pneumatique qui produit une puissance en termes de couple qui fait tourner le disque pour l'ouvrir ou le fermer. Pour démarrer une vanne papillon pneumatique, l'actionneur est mis en marche. L'actionneur produit un couple et le transmet au disque par l'intermédiaire de la tige. La tige et le disque tournent alors dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. Cette rotation du disque ouvre la vanne et permet au fluide de s'écouler à travers la vanne. Dans cet état fermé, le disque est orienté parallèlement à l'écoulement du fluide. Pour fermer la vanne, l'actionneur tourne la tige et le disque dans le sens des aiguilles d'une montre. Cette rotation rend le disque perpendiculaire au sens d'écoulement du fluide et bloque ainsi toute tentative de franchissement de la vanne par le fluide. Les fabricants de vannes papillon pneumatiques conçoivent ces vannes pour les applications d'étranglement. 

Figure : Fonctionnement d'une vanne papillon pneumatique.

Types de vannes papillon pneumatiques 

Vanne papillon concentrique avec actionneur pneumatique 

Il s'agit d'une vanne papillon pneumatique également appelée vanne papillon pneumatique à déport nul. Il s'agit de la conception la plus basique. La tige de la vanne est conçue pour passer par le centre du disque qui est placé au centre de l'alésage du tuyau. Le siège est placé à la périphérie du diamètre du corps. Les fabricants de vannes papillon pneumatiques utilisent des sièges élastiques ou des sièges en caoutchouc pour fabriquer ces vannes. Cela rend la vanne très efficace en garantissant un flux de fluide nul lorsque le flux de fluide est fermé. Toutefois, cette vanne ne peut être utilisée que dans des applications où la température de fonctionnement est inférieure à 60°C.^o degrés, car les températures élevées peuvent endommager le siège de la soupape. Vanne papillon concentrique avec actionneur pneumatique présentent l'avantage que le fluide traverse la vanne sans entrer en contact avec le corps, car le siège est constitué d'une cartouche ou d'un manchon à l'intérieur du corps de la vanne. 

Figure : Vanne papillon concentrique avec actionneur pneumatique.

Vanne papillon excentrique avec actionneur pneumatique 

Il s'agit d'une vanne papillon pneumatique dans laquelle la tige est décalée par rapport à l'axe central du disque de la vanne. Une vanne dont la tige est située derrière le centre du disque est appelée vanne papillon à simple excentration. Les fabricants de vannes papillon pneumatiques conçoivent cette vanne pour réduire le contact entre le joint et le disque avant que la vanne ne soit complètement fermée, ce qui contribue à améliorer la durée de vie de la vanne. 

D'autres versions de cette soupape sont le double décalage et le triple décalage. A vanne papillon pneumatique à double excentration est conçu avec la tige derrière le disque et un décalage supplémentaire d'un côté. Grâce à la double excentration, la tige peut faire tourner le disque pour qu'il frotte sur le siège de la soupape pendant environ 1^o à 3^o degrés. A vanne papillon pneumatique à triple offset est destinée aux applications critiques. Les fabricants de vannes papillon pneumatiques conçoivent cette vanne de la même manière que la version double, mais avec un décalage supplémentaire. Ce troisième décalage est réalisé par l'axe de contact entre le disque et le siège. Les fabricants de vannes papillon pneumatiques conçoivent cette vanne à triple excentration avec des sièges métalliques afin d'améliorer l'étanchéité sans fuite et de permettre l'utilisation de la vanne à des températures élevées. Cette vanne est également très efficace et n'est pas sujette à l'usure. 

Figure : Vanne papillon excentrique avec actionneur pneumatique.

Vanne papillon avec actionneur pneumatique 

C'est la plus économique des vannes papillon pneumatiques. Il s'agit d'une vanne papillon pneumatique qui est placée entre deux brides de tuyau. Des boulons sont utilisés pour raccorder la vanne. Les boulons utilisés sont suffisamment longs pour traverser le corps de la vanne. De plus, les fabricants de vannes papillon pneumatiques conçoivent le corps avec des longueurs courtes, ce qui le rend économique à connecter et léger. La connexion entre la vanne et le tuyau est rendue étanche par l'utilisation de joints d'étanchéité ou de joints toriques. Ces joints sont placés entre les surfaces d'accouplement de la vanne et de la conduite. 

Figure : Vanne papillon à Wafer avec actionneur pneumatique

Vanne papillon à oreilles avec actionneur pneumatique 

Il s'agit d'une vanne papillon pneumatique conçue avec des oreilles filetées autour du corps. Les pattes filetées sont destinées à maintenir les boulons utilisés pour connecter la vanne et le tuyau ensemble. Deux jeux de boulons sont utilisés pour fixer la vanne et le tuyau. Ce type de vanne facilite la déconnexion de la vanne sans affecter l'autre côté du tuyau. Une fois le robinet et le tuyau raccordés, le corps du robinet supporte le poids du tuyau, contrairement au robinet de type wafer. 

Figure : Vanne papillon à oreilles avec actionneur pneumatique.

Vanne papillon pneumatique à double bride 

Il s'agit d'une vanne papillon pneumatique conçue avec des extrémités à brides des deux côtés des orifices. Cela permet de raccorder la vanne à la tuyauterie à l'aide de boulons. Les fabricants de vannes papillon pneumatiques conçoivent ce type de vanne avec des doubles brides pour faciliter l'installation et la rendre plus précise. Cette vanne présente l'avantage de pouvoir s'adapter aux conduites revêtues, car la saillie du disque au-delà de la longueur du corps est négligeable. Les fabricants de vannes papillon pneumatiques recommandent cette vanne pour les applications à haute pression en raison de la résistance élevée des boulons, des écrous et des brides. La vanne peut également être utilisée à des températures élevées ou basses en fonction des matériaux utilisés pour fabriquer les joints et les sièges. 

Figure : Double vanne papillon à bride avec actionneur pneumatique.

Vanne papillon pneumatique en plastique 

Il s'agit d'un type particulier de vanne papillon pneumatique fabriquée en matière plastique. Les fabricants de vannes papillon pneumatiques utilisent des matériaux plastiques très résistants comme le chlorure de polyvinyle et le propylène. Ce type de vanne est moins cher que les autres types de vannes papillon à actionneur pneumatique. Le faible coût s'explique par celui des matériaux plastiques et par la moindre quantité d'énergie nécessaire à la formation de la vanne par rapport à celle nécessaire à la fabrication de vannes métalliques. Les vannes papillon pneumatiques en plastique sont également très légères par rapport aux vannes métalliques. Le principe de fonctionnement de ces vannes est le même que celui des autres vannes papillon avec un actionneur pneumatique. Les vannes papillon pneumatiques en plastique présentent une excellente résistance à la corrosion par rapport à leurs homologues métalliques. Le seul problème de ces vannes est qu'elles ne peuvent pas fonctionner à des températures élevées, car la matière plastique fondrait et détruirait l'ensemble de la vanne. C'est pourquoi les fabricants de vannes papillon pneumatiques recommandent d'utiliser ces vannes à des températures basses, c'est-à-dire inférieures à 60 ^oC.

Figure : Vanne papillon pneumatique en plastique.

Applications des vannes papillon pneumatiques 

• Industries alimentaires et boissons. 
• Industries de fabrication de produits pharmaceutiques. 
• Ils sont utilisés par différents fabricants de produits chimiques.
• Ces vannes sont utilisées dans les applications vapeur. 
• Les vannes papillon pneumatiques sont utilisées dans les applications de lutte contre l'incendie. 
• Ils sont utilisés dans les industries du pétrole et du gaz. 
• Ces vannes sont utilisées dans les applications de purification et de traitement de l'eau. 
• Ils sont utilisés dans les boues et les applications de boues.
• Les vannes papillon avec actionneurs pneumatiques sont utilisées dans les industries du papier et de la pâte à papier. 

Avantages des vannes papillon pneumatiques 

• Ces vannes peuvent fonctionner dans des applications à couple faible ou élevé. 
• Fonctionnement très rapide.
• Moins cher que les autres valves.
• Ces valves sont petites et légères. 
• Une conception simple et compacte qui se traduit par une grande robustesse. 
• Elles occupent une petite surface lors de leur installation par rapport à d'autres vannes. 
• Ils ont une faible perte de pression et donc une grande efficacité. 
• Elles sont durables si elles sont utilisées conformément aux instructions du fabricant de la vanne papillon pneumatique. 

Inconvénients des vannes papillon pneumatiques 

• Ces vannes sont plus chères que les vannes manuelles. 
• La fermeture et l'ouverture du disque de la valve sont affectées par les turbulences du fluide et tendent donc à réduire l'efficacité. 
• Ces vannes ne peuvent pas assurer une excellente étanchéité par rapport à d'autres vannes telles que les vannes à bille. 

Dépannage des vannes papillon pneumatiques 

Fuite de liquide interne 

• Le siège de la soupape est endommagé ou usé. Remplacer le siège de la soupape. 
• Le disque de la valve est endommagé. Remplacer le disque. 
• Les joints toriques sont endommagés ou usés. Remplacer les joints toriques. 
• Présence de corps étrangers dans la valve. Ouvrez la vanne et retirez les éventuels corps étrangers. 

Fuite de liquide externe 

• Le joint est endommagé ou usé. Remplacer le joint. 
• Joints toriques usés. Remplacer les joints toriques. 
• Connexion desserrée. Serrer les boulons au couple recommandé par les fabricants de vannes papillon pneumatiques. 

La vanne ne démarre pas

• Pas d'alimentation électrique dans l'actionneur. Vérifier la disponibilité de l'alimentation à partir de la source et corriger en cas de dysfonctionnement. 
• Blocage de la valve. Ouvrez la vanne et retirez les matériaux qui causent l'obstruction. 

Résumé 

Les vannes papillon pneumatiques fonctionnent à l'aide d'un actionneur pneumatique. L'actionneur est assemblé sur le dessus de la vanne. L'actionneur pneumatique fournit le couple utilisé pour tourner la tige afin d'ouvrir et de fermer la vanne. Les vannes papillon avec actionneur pneumatique s'ouvrent en tournant le disque d'un quart de tour, ce qui permet au disque de tourner en laissant le passage du fluide libre. Pour fermer la vanne, l'actionneur tourne le disque d'un autre quart de tour dans la direction opposée. Le disque devient alors perpendiculaire au sens d'écoulement du fluide et aucun fluide ne peut donc traverser la vanne.