Vannes à bille acheminent et régulent le débit dans d'innombrables systèmes de tuyauterie industrielle grâce à leur simplicité, leur durabilité et leur capacité à obtenir une fermeture étanche aux bulles. Mais lorsqu’il s’agit de conceptions de ports complets et de ports standard, quelles différences clés devraient guider votre sélection ?
- Les vannes à passage intégral maximisent le débit avec moins de chute de pression
- Le port standard coûte moins cher mais restreint davantage le flux
- Adaptez le style du port à la viscosité, à la vitesse d'écoulement et au niveau de saleté
Bien que les robinets à tournant sphérique complets et standards semblent similaires en surface, de légers changements internes entre les deux ont de grandes implications sur les performances, la pression nominale et les applications optimales.
Comprendre où chacun excelle permet d'adapter la bonne configuration à vos besoins spécifiques en matière de contrôle de flux.
Comment fonctionnent les vannes à bille
À l'intérieur de chaque robinet à tournant sphérique, un disque sphérique perforé tourne pour moduler le débit. Une tige de commande se connecte à la boule, la faisant tourner à l'intérieur du corps pour faire glisser les trous dans ou hors de l'alignement avec les ports d'entrée et de sortie.
La bille assure l'étanchéité contre les joints d'étanchéité du corps à ressort. Lorsque les trous s'alignent en position ouverte, le fluide de traitement circule à travers la bille elle-même – sans aucune restriction. La fermeture de la boule arrête le flux en faisant tourner le disque sphérique de 90 degrés.
Cela rend le fonctionnement du robinet à tournant sphérique fiable et intuitif. Les différences se résument au port à bille et à la construction du corps – facteurs critiques en matière de durée de vie, de pression nominale, de capacité de débit et de performances.
Qu'est-ce que Vanne à boisseau sphérique à passage intégral
Comme leur nom l'indique, les robinets à tournant sphérique à passage intégral comportent un élément de contrôle de débit sphérique avec une section transversale dégagée égale au diamètre intérieur du tuyau.
Cela maximise la capacité de débit en position ouverte. Le fluide traverse la vanne avec une augmentation de vitesse moindre par rapport aux tailles d'orifice réduites. Le résultat : moins d’érosion, de bruit et de chute de pression.
Les balles de plus grande taille nécessitent des parois de corps modifiées, sacrifiant ainsi une certaine pression nominale. Mais la construction à port complet gère mieux les fluides visqueux, les vapeurs et les flux sales. Ils réduisent également le colmatage de la crépine puisque davantage de débris passent à travers.
Applications à port complet
Les robinets à tournant sphérique à passage intégral sont généralement utilisés des manières suivantes :
- Conduites d'eau à haut débit – Les conduites municipales de transport d’eau s’appuient sur des robinets à tournant sphérique à passage intégral jusqu’à 60″ pour une perte de charge minimale et des performances de non-colmatage à des débits extrêmes.
- Systèmes de vapeur basse pression – Pour les applications de contrôle de vapeur de chaudière inférieures à 150 psi, les constructions à orifices complets avec des profils de siège caractérisés empêchent l'érosion.
- Fluides à haute viscosité – Les robinets à tournant sphérique avec des orifices élargis conviennent aux huiles visqueuses, aux asphaltes, aux polymères et aux fluides contenant des fractions de solides plus élevées qui pourraient obstruer les orifices réduits.
Qu'est-ce que les robinets à tournant sphérique à port standard
Les robinets à tournant sphérique à port standard ont un disque d'écoulement comportant des trous plus petits que la zone d'écoulement réelle du tuyau. Cela permet des parois de disque plus épaisses et des dimensions extérieures plus petites.
La bille compacte associée à une épaisseur de paroi de corps plus élevée permet des pressions nominales nettement plus élevées – ANSI classe 150 à 4 500. Mais le trajet d'écoulement réduit provoque une chute de pression permanente même lorsqu'il est complètement ouvert.
Bien que les vannes standard coûtent moins cher, la capacité de débit limitée entrave leur utilisation avec de la vapeur, des gaz et de la vapeur. La viscosité et la saleté peuvent également poser problème à mesure que la vitesse augmente dans les ports plus petits.
Ainsi, même si les ports standard obtiennent des notes supérieures, leurs performances sont inférieures à celles des ports complets. Cela rend la sélection moins simple qu’il n’y paraît.
Applications portuaires standards
Les robinets à tournant sphérique à port standard ont les applications suivantes :
- Transport de gaz haute pression – Les gazoducs utilisent des robinets à tournant sphérique à port standard répondant aux normes ANSI 600+. Les ports plus petits empêchent le surdimensionnement et maintiennent des épaisseurs de paroi adéquates.
- Service de plateforme offshore – Pour les systèmes de collecte de pétrole et de gaz offshore, les constructions portuaires standard atteignent les normes API 6000 sur les plates-formes à espace limité.
- Services cryogéniques – Les robinets à tournant sphérique avec des chemins d'écoulement restreints permettent aux sections de paroi plus lourdes de résister aux tâches du réservoir cryogénique, de la pompe et du vaporisateur en dessous de -320°F.
Comment choisir : port complet ou port standard Vanne à bille
Voici quelques éléments que vous devez garder à l’esprit lors de la sélection d’un port de balle :
- Exigences de débit
Si un débit maximal avec une perte de pression minimale est essentiel, un robinet à tournant sphérique à passage intégral est le choix évident. Leur chemin d'écoulement dégagé gère également mieux les viscosités élevées et la saleté.
- Vitesse d'écoulement modulante
Dans les services sujets à l'érosion comme la vapeur, la vapeur ou les fluides surchauffés, la construction d'un port complet maintient les vitesses sous contrôle grâce à des chemins d'écoulement non restrictifs.
- Besoins en matière de pression nominale
Pour des pressions supérieures à 600 psi, les robinets à tournant sphérique à port standard atteignent des valeurs ANSI nettement plus élevées – jusqu'à 4 500 psi. Des parois plus épaisses et des boules plus petites assurent l'intégrité.
- Considérations médiatiques
La gestion supérieure des impuretés et le fonctionnement sans colmatage du port complet fonctionnent mieux pour les boues, les pâtes à papier et les flux contaminés. Ports élargis laissant passer des particules surdimensionnées.
- Solde budgétaire
Les vannes standard gagnent en termes de coûts grâce à des composants plus petits et une fabrication simplifiée. Mais les conceptions à port complet permettent d'économiser sur les crépines, les pompes et la puissance nécessaire pour surmonter les pertes de pression.
- Facteurs d'entretien
Les vannes à bille à passage intégral permettent un accès en ligne aux sièges et aux joints sans retirer la vanne. Cela facilite la maintenance. Les ports standard plus petits restreignent l'accès.
Conclusion
Tirer correctement parti des avantages des vannes à bille à passage intégral et à passage standard permet d'obtenir une fiabilité et une rentabilité supérieures. La priorité accordée au débit, à la pression nominale, à l'accès à la maintenance, aux défis médiatiques et au budget détermine la sélection idéale.
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