Principes de sélection des robinets à soupape

Un robinet à soupape fait référence à une vanne dans laquelle l'élément de fermeture (disque) se déplace le long de la ligne centrale du siège de vanne. Selon le mouvement du disque de soupape, la modification de l'ouverture du siège de soupape est directement proportionnelle à la course du disque de soupape. En raison de la course d'ouverture ou de fermeture relativement courte de la tige de vanne et de la fonction de coupure très fiable, ainsi que de la relation proportionnelle entre la modification de l'ouverture du siège de vanne et la course du disque de vanne, ce type de vanne est très adapté à la régulation du débit. Par conséquent, ce type de vanne à soupape électrique est très approprié pour être utilisé comme dispositif de coupure ou de régulation et d'étranglement.

Le principe de sélection des vannes d'arrêt est le suivant :
1. Les vannes à soupape doivent être sélectionnées sur des canalisations ou des appareils avec des fluides à haute température et haute pression. Tels que les centrales thermiques, les centrales nucléaires et les pipelines à haute température et haute pression dans les systèmes pétrochimiques.
Sur les canalisations avec des exigences moins strictes en matière de résistance à l'écoulement sur les canalisations avec vannes d'arrêt électriques. C’est-à-dire les endroits où la perte de pression n’est pas vraiment prise en compte.
3. Les petites vannes peuvent choisir des vannes à pointeau, des vannes d'instrument, des vannes d'échantillonnage, des vannes manométriques, etc.
4. Il existe une régulation du débit ou une régulation de la pression, mais la précision de la régulation n'est pas élevée et le diamètre du pipeline est relativement petit. Par exemple, sur des canalisations d'un diamètre nominal ≤ 50 mm, il est recommandé de choisir.
5. Les petits et grands engrais dans la production industrielle synthétique doivent utiliser des vannes à soupape à angle haute pression ou des vannes d'étranglement à angle haute pression avec une pression nominale de PN160, une pression nominale de 16MPa, ou PN320, une pression nominale de 32MPa.
6. Dans la production d'alumine par le procédé Bayer, dans l'atelier de dessilicatage et dans les pipelines de cokéfaction faciles, il est facile de choisir des vannes à soupape électriques à courant continu ou des papillons d'étranglement à courant continu avec des corps de vanne séparés, des sièges de vanne amovibles et des paires d'étanchéité en alliage dur.
Dans la construction urbaine, pour les projets d'approvisionnement en eau et de chauffage, pour les canalisations d'un diamètre nominal plus petit, des vannes d'arrêt, d'équilibrage ou des vannes à piston peuvent être utilisées, comme sur les canalisations d'un diamètre nominal inférieur à 150 mm.
L'avantage le plus évident est que pendant le processus d'ouverture et de fermeture, le frottement entre le disque du robinet à soupape électrique et la surface d'étanchéité du corps de la vanne est inférieur à celui du robinet-vanne, il est donc résistant à l'usure. La hauteur d'ouverture ne représente généralement que 1/4 du diamètre du canal du siège de vanne, elle est donc beaucoup plus petite qu'un robinet-vanne. Habituellement, il n'y a qu'une seule surface d'étanchéité sur le corps et le disque de la vanne, le processus de fabrication est donc relativement bon et facile à entretenir. Pression nominale ou niveau de pression : PN1.0-16.0MPa, ANSI Class150-900, JIS10-20K, diamètre ou diamètre nominal : DN10-500, NPS 1/2-36" Méthode de connexion : bride, soudage bout à bout, filetage, etc. Température applicable : -196 ℃ ~ 700 ℃ Méthode d'entraînement : pneumatique, électrique, hydraulique, liaison gaz-liquide, matériau du corps de vanne : WCB, ZG1Cr18Ni9Ti, ZG1Cr18Ni12Mo2Ti, CF8 (304), CF3 (304L), CF8M (316), CF3M ( 316L), Ti. Différents matériaux peuvent être utilisés respectivement pour l'eau et la vapeur. Divers milieux tels que l'huile, l'acide nitrique, l'acide acétique, les milieux oxydants, l'urée, etc.

Analyse de la conception de la vanne d'arrêt manuelle
Le corps de la vanne d'arrêt est le principal composant de pression de la vanne et accueille l'élément de fermeture. Le canal d'écoulement à l'intérieur de la vanne d'arrêt est conçu pour avoir une paroi intérieure circulaire lisse sans angles ni bords tranchants, fournissant un flux de processus fluide qui ne produit pas de turbulences ni de bruit anormaux. Le canal d'écoulement lui-même doit avoir une surface constante pour éviter toute perte de pression supplémentaire et toute vitesse d'écoulement excessive. Les vannes à soupape ont deux raccords d'extrémité larges, ce qui rend le corps de vanne adapté à presque tous les types de raccordement d'extrémité, bien que les dimensions face à face soient trop longues pour accueillir une structure sans bride (un boulon reliant le corps de vanne entre deux brides de canalisation est courant dans les vannes rotatives). Pour les robinets à soupape, les raccords d'extrémité dépareillés sont également acceptables.
Le noyau de vanne d'un robinet à soupape est un élément fermé qui est plus grand que la position exacte (car le papillon des gaz est plus grand que la position ouverte ou fermée avec précision, mais le noyau de vanne est plutôt un élément de régulation), ce qui modifie le débit de la vanne en fonction de ses caractéristiques de débit et de sa position. Un noyau de vanne typique se compose de deux composants clés : le noyau de vanne, qui est la partie convexe de l'élément de régulation ; L'anneau du siège de soupape est la partie concave. La partie où le noyau de valve est inséré dans l'anneau du siège de valve est appelée la tête du noyau de valve, tandis que la partie qui s'étend à travers le haut du robinet à soupape est appelée la tige du noyau de valve. Il y a des vis sur le dessus de la tige du noyau de valve pour s'adapter au premier mécanisme de roue. Le principal avantage d'un obus de vanne à siège monotone est sa possibilité de fermeture étanche (dans certains cas, il peut atteindre 0,01% de mieux que le débit maximum de la vanne). Cette situation est provoquée par la force directe du manipulateur manuel agissant sur la surface du support.
Dans les vannes à soupape manuelles, il existe deux tailles de noyaux de vanne : le noyau de vanne complet, qui est le plus couramment utilisé et concerne la zone de l'anneau du siège de vanne, qui peut traverser le débit maximum dans la taille spéciale du robinet à soupape. D'autre part, lorsqu'on souhaite étrangler la vanne à un débit inférieur au débit nominal de la vanne de cette taille, un noyau de vanne de diamètre réduit est utilisé. Si vous utilisez un obus de valve plein, il est nécessaire d'étrangler et de fermer le siège de valve avec un petit incrément, mais cela est difficile à obtenir avec un opérateur manuel. La méthode préférée consiste à utiliser un diamètre de siège de vanne plus petit et un bouchon correspondant, appelé noyau de vanne de réduction.
Le capuchon de valve est un composant important de la pièce supérieure et sert de pièce de support de pression pour fournir un capuchon ou un couvercle pour le corps de valve. Une fois installé sur le corps de vanne, il est scellé par le capuchon de vanne ou le joint du corps de vanne. Il utilise également une boîte de garniture pour sceller la tige du noyau de vanne, qui comprend une série de bagues de garniture, de presse-étoupes ou de couvercles de guidage. Des entretoises de remplissage et des anneaux anti-extrusion sont utilisés pour empêcher une petite quantité de fuite des fluides de traitement dans l'atmosphère. La bride installée sur le dessus de la boîte à garniture est la bride du presse-étoupe, qui est reliée au haut du capuchon de valve avec des boulons. Lorsque les boulons de la bride du presse-étoupe sont serrés, la garniture est comprimée et scelle les trous de la tige de vanne et du capuchon de vanne.
Le maintien de l'alignement entre la tête du noyau de valve et l'anneau du siège de valve est important pour une fermeture étanche. Pour maintenir cet alignement, l'un des deux mécanismes de guidage peut être utilisé : un double guide de tige supérieure ou un guide de siège de soupape. Le guide de tige de valve à double dessus utilise deux raccords fermés pour guider les deux extrémités de la boîte d'emballage, gardant la coiffure et l'anneau du siège de valve concentriques. Ces guides peuvent être constitués d'un métal compatible avec le bouchon dans son ensemble pour éviter les rayures métalliques, et peuvent également utiliser des revêtements en élastomères ou en graphite. La structure des deux guides doit être maintenue aussi éloignée que possible pour éviter tout mouvement latéral provoqué par l'action du fluide de procédé sur la tête du noyau de vanne. Le guide, le trou du capuchon de vanne et la tige de l'actionneur doivent être maintenus dans la déviation autorisée lorsqu'ils sont fermés pour maintenir un ajustement, ce qui entraînera un mouvement linéaire fluide sans retenue ni éclaboussure de liquide.
Un autre type de guide couramment utilisé pour les vannes d'arrêt manuelles est la structure de guidage du siège. La tige du noyau de valve est ici soutenue par un guide supérieur (qui fonctionne comme un presse-étoupe). Le diamètre extérieur de la partie étendue de la tête de noyau de valve sert de seconde surface de guidage pour guider le siège de valve. Cela signifie que la surface du guide inférieur reste dans la couche logistique, de sorte que le milieu de traitement est relativement propre. La partie inférieure de la tête de noyau de soupape présente une ouverture qui permet au flux de matériau d'atteindre le siège de soupape à travers la tête de noyau de soupape pendant le processus d'ouverture du siège de soupape. La modification de la taille et de la forme de ces ouvertures affectera la réduction du débit et des caractéristiques d'écoulement. Étant donné que la longueur entre les guides supérieur et inférieur est maximale, le mouvement latéral du clapet provoqué par le flux du processus ne pose pas de problème et l'écart admissible requis pour ce type de guide n'est pas aussi strict que celui du guide à double tige supérieure. Cette structure réduit le risque de vibration du noyau de valve pendant le fonctionnement. Lorsque le noyau de vanne et le siège de vanne sont constitués du même matériau, une usure de la surface métallique peut se produire lors d'opérations fréquentes ou à long terme. Les températures élevées peuvent provoquer une dilatation thermique et de la fatigue.
La surface de support métallique du noyau de valve est conçue pour correspondre à la surface de support métallique de l'anneau du siège de valve, mais son angle de contact est légèrement différent. Dans des circonstances normales, le noyau de valve a un angle plus grand que la conicité de l'anneau du siège de valve. Ce décalage annulaire garantit un point de contact étroit, où la force axiale de tous les opérateurs n'est transmise qu'à une petite partie du siège de vanne, obtenant ainsi la possibilité d'une fermeture de contact métal sur métal la plus stricte. Dans la plupart des structures, le siège d'un robinet à soupape manuel est vissé dans le corps du robinet. Une autre exigence consiste à utiliser des outils pour faire tourner la bague du siège de soupape dans un espace limité. Les sièges de soupape filetés présentent également certains inconvénients : premièrement, dans des conditions de travail corrosives ou difficiles, les filetages seront corrodés, ce qui rendra le démontage difficile. Deuxièmement, lors de l’alignement du noyau de valve et du siège de valve, des étapes de meulage supplémentaires sont nécessaires pour obtenir la fermeture de valve souhaitée. Troisièmement, en présence de vibrations, la bague du siège de soupape ne peut pas être maintenue par le clapet en position fermée car la bague du siège de soupape peut éventuellement se desserrer et provoquer une fuite à travers le joint du siège de soupape ou un désalignement de la surface du siège de soupape.
Certains robinets à soupape nécessitent une fermeture étanche aux bulles, ce qui ne peut pas être obtenu avec une étanchéité métal sur métal. Pour y parvenir, un corps élastique peut être intégré dans l'anneau du siège de soupape. Dans ce cas, le siège de soupape est une structure en deux parties, avec un corps élastique intégré entre les deux moitiés. La surface du bouchon métallique est pressée contre la surface d'appui souple du siège de soupape. Si la surface du noyau de valve et de l'anneau du siège de valve est concentrique, une double fermeture étanche peut être obtenue. Certains fabricants ont également obtenu le même effet en intégrant des élastomères à l’intérieur du noyau de valve.