Une vanne quart de tour, telle qu'une vanne à bille, est simplement une bille placée dans un passage à travers lequel le fluide s'écoule. La valve s'ouvre et se ferme en passant par un trou dans la bille. Le fluide s'écoule à travers la bille lorsqu'elle est placée de sorte que le trou s'étende dans la même direction que le passage et que la vanne s'ouvre. La bille peut également être placée avec le trou perpendiculaire au passage, empêchant le fluide de traverser et de fermer la vanne. Il est généralement actionné de l'extérieur, avec une poignée qui peut être tournée d'avant en arrière pour ouvrir et fermer la vanne.
Qu'est-ce qu'un robinet à tournant sphérique exactement ?
La majorité des actionneurs de vannes à bille sont à action rapide, nécessitant une rotation de 90° de la poignée de la vanne pour fonctionner. Les engrenages planétaires sont utilisés pour contrôler d'autres actionneurs de robinet à tournant sphérique. Cette forme d'engrenage permet le fonctionnement d'une grande vanne avec un petit volant et une puissance de fonctionnement.
Bouchon recouvert d'une surface asphérique qui est décalé d'un côté en position ouverte et tourne dans le passage d'écoulement jusqu'à ce qu'il bloque complètement le chemin d'écoulement qui a été créé pour certains robinets à tournant sphérique.
Le mouvement excentrique du bouchon permet l'assise. La vanne n'a pas besoin d'être lubrifiée et peut être utilisée pour l'étranglement.
Les robinets à tournant sphérique sont disponibles en trois tailles différentes. Une vanne à passage intégral n'a pas de restriction de débit, ce qui signifie que le liquide peut s'écouler librement à travers elle lorsqu'elle est ouverte. Ceci est accompli en rendant la balle plus grande que la taille du passage, permettant au trou de correspondre à la taille du passage. Étant donné qu'un robinet à boisseau sphérique à orifice typique n'a pas de bille surdimensionnée, le trou est d'une taille plus petit que le passage. Lorsque le fluide s'écoule, cela provoque une légère limite d'écoulement. D'autre part, les vannes à orifice réduit ont une bille plus petite et une ouverture encore plus petite, ce qui entraîne une restriction considérable du débit lorsque le fluide les traverse.
Modèles de ports
Les robinets à tournant sphérique se déclinent en trois modèles différents : venturi, réduit et passage intégral. Une boule avec un alésage égal au diamètre intérieur du tuyau est utilisée dans le modèle de port maximal.
Matériaux utilisés dans les vannes
Les boules sont normalement faites de métal avec des garnitures (sièges) en élastomère (matériaux élastiques qui ressemblent au caoutchouc). Il existe également une option de construction en plastique.
Le matériau élastomère est utilisé pour fabriquer des sièges élastiques pour les robinets à tournant sphérique. Le téflon (TFE), le PTFE chargé, le nylon, le Buna-N, le néoprène et les variantes de ces matériaux sont les matériaux de siège les plus populaires.
Ces vannes ne peuvent pas être utilisées à des températures élevées en raison des matériaux élastomères. Le matériau du siège doit être choisi avec soin pour s'assurer qu'il est compatible avec les matériaux de la vanne.
Conception d'une tige de vanne à bille
La tige d'un robinet à tournant sphérique n'est pas fixée à la boule. Au bout de la boule, il a généralement une section rectangulaire qui s'insère dans une fente taillée dans la boule. L'élargissement permet à la boule de tourner lorsque la tige tourne.
Style d'un chapeau de robinet à tournant sphérique
L'ensemble de tige et la bille sont maintenus en place par un capuchon de capot qui se fixe au corps. La garniture qui alimente le joint de tige peut être comprimée en ajustant le capuchon du chapeau.
La garniture de tige de robinet à boisseau sphérique est généralement constituée de bagues de garniture moulées en matériau rempli de TFE, de TFE ou de PTFE. Les joints toriques, plutôt que la garniture, sont utilisés pour sceller certaines tiges de robinet à tournant sphérique.
Emplacement du robinet à tournant sphérique
Certaines vannes à bille ont des butées qui ne permettent qu'une rotation de 90°. D'autres n'ont pas d'arrêt et peuvent être tournés à 360 degrés. Une rotation de 90° suffit pour fermer ou ouvrir un robinet à tournant sphérique, avec ou sans butées.
La poignée indique l'emplacement de la bille de soupape. La vanne est ouverte lorsque la poignée est parallèle à l'axe de la vanne. La vanne est verrouillée lorsque la poignée est à 90 degrés autour de l'axe de la vanne.
Une rainure est découpée dans la face supérieure de certaines tiges de vanne à bille pour révéler le chemin d'écoulement de la bille. La position de la rainure dans la balle peut être déterminée en la regardant. Sur les vannes à boisseau sphérique multivoies, cette fonction est particulièrement utile.
Les avantages
1 Il a une structure compacte, est léger en poids et en longueur, et est simple à démonter et à réparer.
2 Le joint d'étanchéité de la tige de vanne n'est pas facilement cassé car il tourne et la capacité d'étanchéité augmente à mesure que la pression moyenne augmente.
3 La résistance aux fluides est douce et la résistance à l'écoulement du robinet à boisseau sphérique à passage intégral est pratiquement inexistante. Les vannes à bille pneumatiques ont l'une des cotes de résistance aux fluides les plus basses de tous les types de vannes.
4 Le processus est simple et rapide, et il ne nécessite qu'une rotation de 90 degrés de l'ouverture complète à la fermeture complète, ce qui le rend idéal pour le contrôle à longue portée.
5 Il peut être utilisé dans diverses applications, allant de quelques millimètres à quelques mètres et du vide poussé à la haute pression.
La théorie de fonctionnement d'un robinet à tournant sphérique sanitaire est identique à celle d'un robinet à tournant sphérique normal car les matériaux et la procédure de production sont plus stricts.
Précautions à prendre avant utilisation
1 Une fois par an, le robinet à tournant sphérique doit être nettoyé et réparé.
2 Pour éviter que la bille ne soit coincée, la vanne à bille doit être déclenchée au moins une fois par mois.
3 L'étranglement n'est pas possible avec le robinet à tournant sphérique car il peut être complètement ouvert ou complètement fermé.
En raison de la conception de cette soupape, elle est inefficace dans les circonstances où un contrôle précis est nécessaire, comme la soupape de commande des gaz dans une voiture. Il fonctionne admirablement dans des circonstances où un débit doit être complètement arrêté, comme la vanne d'arrêt sur la conduite d'eau principale d'une maison. Les robinets à tournant sphérique ne développent souvent pas de problèmes s'ils ne sont pas utilisés pendant une longue période ; lorsqu'ils seront à nouveau nécessaires, ils fonctionneront parfaitement.
Adamant Valves, un fournisseur mondial de vannes sanitaires et un fabricant de vannes, a été créé en 2002 et a depuis évolué pour devenir l'un des principaux fabricants de vannes pour les pompes de haute précision, les vannes sanitaires en acier inoxydable et les raccords de tuyauterie.