Dans chaque système de transport de fluides, nous avons souvent besoin d'outils et d'équipements pour contrôler le mouvement des fluides. Ces outils ou composants peuvent se présenter sous différentes formes et fonctionnalités. Les clapets anti-retour sont l'un des équipements de contrôle des fluides les plus populaires. Une vanne papillon est un composant essentiel des systèmes de transport de fluides ou de gaz. Comme d'autres vannes, les clapets anti-retour à papillon régulent également le flux de liquide ou de gaz dans les canalisations.
Comme les disques utilisés dans ces vannes ressemblent à des ailes de papillon, on les appelle des clapets anti-retour à papillon. Ce disque peut être tourné parallèlement ou perpendiculairement à la direction du flux. Il permet donc un contrôle précis du mouvement du fluide. Les clapets anti-retour à papillon peuvent être de différents types en fonction de leurs fonctionnalités. Par exemple, on peut citer le type wafer, le type à oreilles, le type à brides et le type à soudure bout à bout. Bien qu'ils présentent un large éventail d'avantages, ils ont encore certaines limites. Nous allons explorer ces sujets dans les sections suivantes.
Qu'est-ce qu'une vanne papillon ?
La définition indique qu'un clapet anti-retour à papillon est un dispositif mécanique qui régule et contrôle l'écoulement des fluides. La structure comporte un disque ou une plaque circulaire appelé "papillon". Il est généralement monté sur un axe. Le clapet fonctionne normalement en faisant tourner le disque à l'intérieur du tuyau pour permettre ou restreindre l'écoulement du fluide.
Les clapets anti-retour à papillon sont utilisés dans le traitement de l'eau, les systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation, et les industries chimiques. Il est donc évident que les vannes papillon offrent des solutions polyvalentes pour le contrôle des fluides. Cependant, leurs applications ne se limitent pas à de simples opérations de marche/arrêt. Les clapets anti-retour à papillon sont également utilisés pour la modulation précise du débit.
Comment cela fonctionne-t-il ?
Pour simplifier, nous pouvons diviser le principe de fonctionnement d'une vanne papillon en deux mécanismes. Il s'agit du mécanisme de fonctionnement et du mécanisme de contrôle du fluide.
Comme indiqué dans la section précédente, les clapets de retenue à papillon fonctionnent généralement à l'aide d'un disque appelé "papillon". Le mécanisme d'actionnement fait tourner l'arbre et permet au disque de tourner. Dans la plupart des cas, le levier ou l'actionneur est utilisé. Cependant, lorsque le clapet est complètement ouvert, le disque est parallèle au flux. Cela signifie que le fluide circule librement dans la vanne. Inversement, en position fermée, le disque est perpendiculaire, ce qui empêche l'écoulement.
Techniquement, il est possible de contrôler les fluides dans une vanne papillon en effectuant un réglage entre les positions complètement ouverte et fermée. La simplicité de la conception offre des temps de réponse généralement rapides. Ces vannes sont donc idéales pour les applications nécessitant des changements de débit rapides.
Avantages de la vanne papillon
Les clapets anti-retour à papillon offrent un large éventail d'avantages. Ils conviennent donc à une utilisation dans diverses industries. Voyons cela de plus près.
- Conception compacte: Les vannes papillon sont connues pour leur conception compacte. Elles sont donc peu encombrantes dans les différents systèmes de tuyauterie.
- Facile à installer/désinstaller : Les vannes papillon sont faciles à installer/désinstaller. Cet avantage s'explique par la simplicité de leur conception. Par conséquent, cet équipement permet une maintenance rapide et sans problème. Enfin, il réduit les temps d'arrêt et les interruptions d'exploitation.
- Fonctionnement rapide: Les vannes papillon offrent un fonctionnement rapide. Elles permettent donc de contrôler efficacement le débit des fluides. Vous savez, les vannes papillon sont généralement équipées d'un mécanisme quart de tour.
- Grandes variétés: Les vannes papillon sont disponibles dans une large gamme de matériaux, de tailles et de configurations. Elles s'adaptent donc à divers environnements industriels. Vous pouvez donc les utiliser pour différents fluides, températures et pressions.
- Polyvalent : Les clapets anti-retour à papillon offrent une grande polyvalence en termes d'applications. Ils permettent de manipuler des liquides, des gaz et même des produits chimiques.
Limites par rapport à d'autres types de clapets anti-retour
Bien que les clapets anti-retour à papillon offrent un large éventail d'avantages, ils présentent certaines limites. En effet, ils sont généralement inefficaces pour les applications d'étranglement à haute pression. Ils sont donc moins adaptés aux utilisations nécessitant un contrôle précis sous haute pression. Toutefois, les vannes papillon peuvent également fonctionner dans des applications à haute pression. Mais pour cela, il est nécessaire de sélectionner les matériaux appropriés.
En outre, les clapets anti-retour à papillon peuvent ne pas convenir aux systèmes de tuyauterie de petit diamètre. Dans ce cas, les robinets à boisseau sphérique sont très appréciés.
Types de vannes papillon
Les clapets anti-retour à papillon présentent généralement une diversité remarquable. Chaque type convient à des applications spécifiques. Cette diversité résulte généralement de la nécessité de répondre à des exigences différentes. Il s'agit notamment des conditions de débit, des niveaux de pression et d'autres exigences opérationnelles. La raison de la fabrication de différents types est d'assurer un contrôle et des performances optimales du système.
Nous pouvons classer les vannes papillon en sept types différents sur la base de deux critères. En considérant le type de connexion, nous trouvons quatre types : wafer, lug, butt weld, et flanged type. D'autre part, nous pouvons également trouver trois types primaires basés sur la géométrie : les vannes à zéro, double et triple excentration.
Type#1 Vannes papillon de type Wafer
Les vannes papillon de type Wafer sont l'une des vannes papillon les plus populaires, largement utilisées dans de nombreux domaines. Elles se caractérisent par leur construction compacte et légère. Les vannes papillon de type Wafer sont minces et ont l'apparence d'une gaufre. Elles peuvent s'adapter parfaitement entre deux brides de tuyau sans nécessiter d'équipement supplémentaire ou de joint. La structure de ce type de vanne présente une conception simple mais efficace. Elles se composent d'un disque plat monté sur un arbre central.
Pour
- Les vannes papillon de type Wafer sont idéales pour une utilisation dans des espaces limités.
- Ils sont également fabriqués pour être compatibles avec des actionneurs pneumatiques ou électriques.
- Ils sont faciles à installer et leur construction légère réduit les contraintes sur le système de tuyauterie.
- Ils offrent un fonctionnement rapide, ce qui les rend idéaux pour une utilisation fréquente.
Cons
- Les vannes papillon de type Wafer sont plus sensibles aux fuites.
- Contrairement aux vannes papillon à oreilles, les vannes papillon à plaquettes peuvent être utilisées en bout de tuyau ou en fin de ligne.
- La ligne entière doit être fermée si l'un ou l'autre côté de la vanne doit être entretenu.
Vanne papillon de type #2 à oreilles
La vanne papillon à oreilles est un autre type populaire conçu pour faciliter l'installation et le retrait d'une canalisation. Ce type de vanne comporte des inserts filetés, appelés oreilles, des deux côtés du corps de la vanne. Les vannes papillon à oreilles sont généralement composées de fonte ductile ou d'acier. Les brides de la vanne sont dotées de pattes de taraudage filetées se raccordant par boulons.
Pour
- Les vannes papillon à oreilles peuvent être utilisées comme embouts de tuyauterie ou comme services de fin de ligne.
- Ils sont très durables. En outre, ils peuvent résister à des pressions et des températures élevées.
- Ils proposent également diverses options avec des tailles variées et des designs personnalisés.
- Conception compacte, ce qui rend ce type de vanne adapté aux applications où l'espace est limité
Cons
- Plus coûteux que les autres types de vannes papillon.
- Elle peut ne pas être aussi polyvalente que d'autres types de vannes papillon.
Vanne papillon à brides de type #3
Comme son nom l'indique, ce type de vanne papillon se caractérise par sa fixation à des tuyaux par l'intermédiaire de brides. Il s'agit d'un composant essentiel des systèmes de contrôle des fluides, qui régule le débit des liquides ou des gaz. À l'exception de l'élément de fixation, les autres composants sont similaires aux vannes papillon de type wafer et lug.
Pour
- La vanne papillon à brides offre une installation facile grâce à sa méthode de fixation par brides.
- La conception est compacte, ce qui permet de l'utiliser dans des applications où l'espace est limité.
- Ces vannes sont connues pour leur fonctionnement rapide et efficace. Elles permettent donc d'ajuster rapidement le débit des fluides.
Cons
- Elle peut ne pas convenir aux applications à haute pression. Une vanne papillon à triple excentration peut atténuer ce problème.
Vanne papillon à soudure bout à bout de type #4
La vanne papillon à soudure bout à bout est un type remarquable de vanne papillon très répandu. Elles se distinguent par leur raccordement soudé. Cela signifie qu'elle est directement soudée à la canalisation. Par conséquent, nous pouvons nous rendre compte que la vanne papillon à soudure bout à bout assure une connexion sûre et étanche. Elles conviennent donc parfaitement aux applications où l'étanchéité est importante.
Pour
- La vanne papillon à soudure bout à bout assure une connexion qui minimise le risque de fuites.
- Ils offrent une efficacité spatiale.
- La construction soudée améliore la durabilité et l'efficacité de la commande.
- Elles sont également idéales pour les applications à haute pression.
Cons
- Le soudage direct peut poser des problèmes lors de l'entretien ou du remplacement.
- Dans les systèmes où les changements de vannes sont fréquents, la conception soudée peut limiter l'adaptabilité.
Vanne papillon à décalage zéro Type#5
Ces types de vannes papillon sont concentriques par leur géométrie. La vanne papillon à décalage zéro est un sous-type spécifique de la famille des vannes papillon. La vanne papillon à décalage zéro a une conception unique avec un siège en caoutchouc flexible positionné exactement au centre de la vanne. Cette conception garantit un contrôle souple et efficace du flux de fluide.
Pour
- Contrôle souple et efficace de l'écoulement des fluides
- La conception concentrique minimise les frottements pendant l'opération.
- L'utilisation d'élastomère améliore la capacité d'étanchéité de la vanne.
Cons
- Lorsque nous faisons tourner le disque de la soupape, il entre en contact avec le siège. Cela peut provoquer des frottements et des fuites.
- Comme le matériau du siège ne comprend que des caoutchoucs, il ne peut supporter que des fluides à basse température.
Vannes papillon à double excentration de type #6
Les vannes papillon à double excentration sont également appréciées pour leurs performances élevées dans les systèmes de canalisation. Par rapport aux vannes papillon concentriques, ce type de vanne présente deux décalages de tige. L'un est au centre de la vanne, l'autre est au centre du corps de la vanne. Par conséquent, elles permettent de réduire les frottements pendant le fonctionnement. Elles minimisent également l'usure des composants de la vanne.
Pour
- Réduction des frottements pendant le fonctionnement
- Minimise l'usure des composants de la valve
Cons
- Le matériau du siège étant élastomère, le frottement du siège peut être un problème lors d'applications abrasives et corrosives.
Vanne papillon à triple excentration Type#7
La vanne papillon à triple excentration est un type avancé. Le terme "triple excentration" fait référence aux trois excentrations différentes présentes dans la construction de la vanne. Le premier décalage se situe au niveau de l'axe du disque. Le second se situe au niveau de l'arbre par rapport à l'axe de l'alésage. Le troisième se situe au niveau de l'axe de l'angle du cône du siège.
Pour
- Les vannes papillon à triple excentration offrent une surface d'étanchéité ininterrompue.
- Ils minimisent le frottement et l'usure entre le joint et le siège.
- Ils permettent également une circulation plus fluide et plus efficace des fluides.
Cons
- Coût relativement élevé par rapport à d'autres types de vannes papillon
- Il peut ne pas convenir à des applications à haute température.
Valve papillon et valve à bille
Les clapets anti-retour à papillon et les clapets anti-retour à bille sont tous deux très répandus dans les systèmes de contrôle des fluides. Chacun de ces types est populaire en raison de ses avantages uniques. Les limites de l'un peuvent être les avantages de l'autre. Examinons-les.
| Critères | Papillon Clapet anti-retour | Boule Clapet anti-retour |
| Conception | Le disque connu sous le nom d'"ailes de papillon" tourne pour contrôler le débit du fluide. | La bille sphérique tourne pour contrôler le débit du fluide. |
| Fonctionnement | Fonctionnement rapide du mouvement de rotation d'un quart de tour | Tournant à 90 degrés pour des opérations complètes. |
| Pression de service | Populaire dans les applications à basse et moyenne pression | Les robinets à tournant sphérique sont couramment utilisés dans les applications à haute pression. |
| Taille et poids | Conception compacte et légère | Généralement plus lourd et plus encombrant |
| Fuites | Plus de risques de fuites lors de changements de pression élevés | Les clapets anti-retour à bille assurent l'étanchéité même en cas de variations de pression élevées. |
| Coût | Moins chers que les robinets à tournant sphérique, compte tenu des dimensions plus importantes. | Les clapets à bille sont plus chers que les clapets à papillon. |
| Applications | Courant dans les systèmes de grand diamètre | Polyvalent et adapté à diverses applications |
Questions fréquemment posées
Q1. Pourquoi utiliser un robinet à papillon plutôt qu'un robinet-vanne ?
Réponse : Parce que les vannes papillon sont idéales pour les applications où l'espace est limité. Contrairement aux robinets-vannes, les vannes papillon peuvent étrangler ou réguler le débit et être entièrement ouvertes ou fermées. En outre, les vannes papillon sont moins chères que les autres types de vannes pour les applications de grand diamètre. De plus, elles sont plus légères.
Q2. Quelle est la meilleure solution, le robinet-vanne ou le robinet-papillon ?
Réponse : La bonne réponse dépend des propriétés du lieu d'application. Un clapet anti-retour à papillon est plus léger, moins cher et idéal pour les applications dans des espaces compacts. Il permet d'étrangler le débit, alors que le robinet-vanne n'offre qu'une fonction marche/arrêt. Cependant, les robinets-vannes offrent moins de résistance à l'écoulement, ce qui rend le flux de fluide plus régulier. Par conséquent, la perte de charge est moindre.
Q3. Comment savoir si une vanne papillon est ouverte ou fermée ?
Réponse : Vous pouvez déterminer visuellement l'état de votre vanne papillon. En position ouverte, le disque est parallèle à l'écoulement du fluide. En revanche, en position fermée, le disque est perpendiculaire à l'écoulement.
Réflexions finales
Récapitulons. Les clapets anti-retour à papillon jouent un rôle important dans un système de contrôle des fluides. Ils sont de conception compacte et se déclinent en une large gamme de variétés. Ils sont largement utilisés dans diverses applications. Pour choisir le bon clapet anti-retour pour vos applications, il est nécessaire d'évaluer certains points clés. Il peut s'agir du diamètre de l'application cible, de la pression de fonctionnement, des pertes de charge et des budgets.
Tous les clapets de non-retour peuvent avoir un grand nombre de types et de tailles. Même les clapets anti-retour à papillon comptent sept types principaux. Il est donc important d'évaluer ces facteurs clés lors du choix du produit adapté à votre application. Pour plus d'informations, n'hésitez pas à nous contacter.