Vanne à bille électrique

Qu’est-ce qu’une vanne à bille électrique ?

Une vanne à bille électrique est un type de vanne à bille qui fonctionne à l’aide d’un actionneur électrique. Comme son nom l’indique, l’actionneur utilisé dans les vannes à bille électriques est un actionneur électrique. Il s’agit d’un actionneur qui est alimenté par l’énergie électrique. Ce type de vanne à bille utilise une bille creuse qui, lorsqu’elle tourne à 90^o , aide à bloquer ou à ouvrir l’écoulement du fluide. Les robinets à boisseau sphérique électriques sont utilisés pour les applications d’écoulement de fluide tout ou rien. Les vannes à bille à commande électrique déclenchent l’écoulement du fluide lorsque le trou de la bille devient parallèle à la direction de l’écoulement du fluide. Les vannes à bille électriques sont connues pour être fiables et avoir une longue durée de vie si elles sont utilisées conformément aux instructions du fabricant. Les fabricants de vannes à bille à commande électrique conçoivent ces vannes de manière à les rendre résistantes à la corrosion, à la haute pression et à la haute température.

Figure : Vanne à bille électrique.

Composants des vannes à bille électriques

Corps de la valve

Il s’agit du composant du robinet à boisseau sphérique électrique qui contient toutes les pièces internes de la vanne. Le corps de la vanne est conçu pour être très solide par rapport à l’application prévue.

Bonnet

Le chapeau est le composant d’une vanne à boisseau sphérique à commande électrique placé au-dessus du corps de la vanne pour aider à protéger les composants internes et améliorer l’étanchéité avec le corps de la vanne. Le chapeau d’un robinet à boisseau sphérique électrique est fabriqué dans le même matériau que le corps du robinet afin d’assurer la compatibilité pour une résistance élevée sans casser le corps du robinet ou le chapeau et ainsi garantir un joint étanche.

Tige

La tige est le composant du robinet électrique à boisseau sphérique qui est relié à l’actionneur électrique en haut et le bas est relié à la sphère. La tige est utilisée pour transmettre la force de l’actionneur à la boule afin de pouvoir ouvrir ou fermer le robinet électrique à boule.

Boule

La sphère du robinet électrique à boisseau sphérique est un composant interne conçu avec un trou au centre par lequel le fluide s’écoule. La boule est reliée à la tige de sorte que lorsque la tige tourne, elle peut faire tourner la boule.

Sièges

Les sièges sont des disques situés entre la boule et le corps du robinet. Les sièges du robinet électrique à boisseau sphérique assurent l’étanchéité entre le corps et la bille et contribuent également à soutenir la bille.

Emballage

La garniture est un joint placé autour de la tige pour empêcher toute fuite de fluide.

Comment fonctionne la vanne à bille électrique ?

Une vanne à bille électrique utilise une bille avec un trou en son centre. La position du trou sur la bille détermine la fermeture de la vanne et l’ouverture de l’écoulement du fluide. Dans le robinet électrique à boisseau sphérique, la boule est reliée à la tige. La tige est reliée à l’actionneur électrique. Le fonctionnement d’une vanne à bille à commande électrique est le suivant :

1. L’actionneur électrique fait tourner la tige pendant 90^o . Lorsque la tige tourne, elle fait également tourner la boule. Lorsque le trou sur la boule est dans la même direction que le flux du fluide, le fluide s’écoule à travers la vanne.
2. Pour arrêter l’écoulement du fluide, l’actionneur tourne dans le sens inverse des aiguilles d’une montre pendant 90^o , ce qui fait simultanément tourner la tige et donc la boule tourne dans le sens inverse des aiguilles d’une montre pendant 90^o , ce qui arrête l’écoulement du fluide. Les vannes à boisseau sphérique à commande électrique sont utilisées pour les applications de débit de fluide tout ou rien. Si le robinet à boisseau sphérique à commande électrique est utilisé pour des applications d’étranglement sous des applications à haute pression, les sièges s’endommagent facilement.

Figure : Fonctionnement d’une vanne à bille à commande électrique.

Types de vannes à bille électriques

Vanne à bille électrique à deux voies

Il s’agit d’une vanne à bille actionnée qui possède deux orifices, à savoir un orifice d’entrée et un orifice de sortie. Ce robinet électrique à boisseau sphérique est conçu de telle sorte que le fluide s’écoule de l’orifice d’entrée vers l’orifice de sortie via le trou de la bille. Ce type de vanne à bille électrique est utilisé pour les applications de débit tout ou rien. En tant que telle, cette vanne est également connue sous le nom de vanne à bille d’arrêt à commande électrique.

Vanne à bille électrique à trois voies

Il s’agit d’un robinet à boisseau sphérique à commande électrique qui comporte trois orifices. La conception de cette vanne à bille électrique utilise une formation en T ou en L. Cette conception d’un robinet à boisseau sphérique à commande électrique améliore diverses fonctions du circuit de vanne car elle peut manipuler les directions d’écoulement. En tant que tel, le robinet à boisseau sphérique à commande électrique à trois voies est utilisé dans des applications de fluides telles que la distribution et la déviation de fluides selon les besoins de l’utilisateur. Dans une vanne à bille électrique à trois voies, n’importe lequel des trois orifices peut être la sortie ou l’entrée.

Vanne à bille électrique monobloc

Il s’agit d’une vanne à bille à commande électrique dont le corps est constitué d’une seule pièce qui contient toutes les parties internes de la vanne. Ce type de vanne à bille électrique réduit les risques de fuite de la vanne. Les robinets électriques à boisseau sphérique monoblocs sont bon marché par rapport aux autres robinets électriques à boisseau sphérique. Si le corps d’une seule pièce est fabriqué par soudage, il est impossible de le démonter pour le nettoyer ou le réparer s’il est endommagé. En tant que tels, les robinets électriques à boisseau sphérique soudés d’une seule pièce ne peuvent être utilisés que là où l’accumulation de particules n’est pas facile et où la préoccupation majeure est l’absence d’assainissement. Les vannes électriques à bille d’une seule pièce reliées par des vis sont faciles à nettoyer et à réparer. Cependant, leur démontage nécessite des outils spéciaux.

Vanne à bille électrique en deux parties

Il s’agit d’une vanne à bille à commande électrique composée de deux pièces reliées entre elles. Une pièce de cette vanne à bille électrique contient la bille de la vanne et la connexion à l’autre côté. La deuxième pièce du robinet à boisseau sphérique électrique est utilisée pour maintenir les pièces internes ensemble et est également reliée à l’autre côté. Le robinet à boisseau sphérique à commande électrique en deux pièces est le type le plus courant de robinet à boisseau sphérique électrique. Les deux pièces du robinet électrique à boisseau sphérique peuvent être démontées lorsque vous devez effectuer une inspection, un nettoyage, un entretien ou une réparation. Les raccords, qui sont principalement des filets, des boulons et des vis, sont faciles à retirer pour effectuer ces opérations de maintenance.

Figure : Vanne à bille électrique en deux parties.

Vanne à bille électrique en trois parties

Il s’agit d’un robinet à boisseau sphérique à commande électrique dont le boîtier des composants internes est relié et maintenu par des boulons et des écrous aux deux autres extrémités. Les autres extrémités sont soudées ou filetées au tuyau principal. Ce type de vanne à bille électrique est utilisé lorsque les vannes sont utilisées fréquemment, de sorte que la vanne nécessite une maintenance assez fréquente. Ainsi, les vannes à bille électriques à trois voies sont préférées car elles peuvent être facilement nettoyées et entretenues. Les joints et les sièges des robinets à tournant sphérique électriques à trois voies sont faciles à remplacer en retirant le corps du robinet sans toucher aux deux autres extrémités. Les robinets à boisseau sphérique électriques à trois voies sont utilisés dans diverses applications, notamment dans l’industrie alimentaire, l’industrie des boissons et l’industrie pharmaceutique, où une bonne hygiène est très importante pour la sécurité et la qualité du produit fabriqué.

Figure : Vanne à bille électrique à trois pièces.

Vanne à bille électrique à entrée par le haut

Les robinets à tournant sphérique à commande électrique à entrée par le haut sont des robinets conçus de telle sorte qu’il est facile d’accéder aux parties internes du robinet en retirant le couvercle supérieur (chapeau). Cela rend les robinets à tournant sphérique électriques à entrée par le haut faciles à utiliser pour les opérations de maintenance en ligne telles que le démontage, l’inspection, le nettoyage et les travaux de réparation sans avoir à retirer le tournant sphérique de la conduite.

Vanne à bille électrique à tourillon

Il s’agit d’une vanne à bille électrique dans laquelle la bille est supportée par un arbre supplémentaire en bas. Cet arbre est connu sous le nom de tourillon. Il aide à maintenir la bille en place et limite le mouvement de la bille à son axe. Dans le robinet électrique à tournant sphérique, les sièges sont chargés par des ressorts. La pression d’entrée du fluide active les ressorts sur la bille maintenue par le tourillon, ce qui crée un joint étanche. Les vannes à billes électriques à tourillon fonctionnent efficacement dans différentes plages de pression et sont adaptées aux applications à haute pression.

Applications de la vanne à bille électrique

• Les vannes à bille électriques sont utilisées dans le traitement des aliments et des boissons.
• Les vannes à bille à commande électrique sont utilisées dans les industries pharmaceutiques.
• Les vannes à bille à commande électrique sont utilisées dans les systèmes de traitement de l’eau et d’irrigation.
• Ils sont utilisés dans les industries du pétrole et du gaz.
• Les vannes à bille électriques sont utilisées dans les lave-vaisselle et les lave-linge.
• Ces vannes sont utilisées dans les échangeurs de chaleur.
• Ces vannes sont utilisées dans différentes industries manufacturières telles que les produits chimiques, l’acier, les plastiques, etc.

Avantages des vannes à bille électriques

• Les vannes à bille électriques peuvent être automatisées ou semi-automatisées selon les préférences de l’utilisateur.
• Les vannes à bille à commande électrique sont faciles à nettoyer, à démonter et à réparer.
• Les robinets à bille électriques ont un volume et un poids réduits par rapport à d’autres robinets comme les robinets-vannes.
• Les vannes à bille électriques ont une conception simple qui réduit leur coût.
• Les vannes à bille électriques fonctionnent rapidement.
• Les vannes à bille à commande électrique fonctionnent dans des applications à haute pression et à haute température.
• Ces valves assurent l’étanchéité des joints.
• Les vannes à bille électriques ont une faible chute de pression et un débit élevé.
• Les vannes à bille électriques sont efficaces pour le contrôle du débit des fluides car elles ne nécessitent pas de lubrification et ont un joint étanche.
• Ces vannes sont abordables par rapport aux autres vannes de la même catégorie d’emploi.
• Les vannes à bille électriques sont polyvalentes car elles peuvent être utilisées pour différentes applications dans différentes industries.

Inconvénients des vannes à bille électriques

• Les vannes à bille électriques ne conviennent pas aux applications d’étranglement.
• Les vannes à bille à commande électrique se ferment et s’ouvrent rapidement, ce qui crée des problèmes de surpression et de martèlement.
• Les robinets à boisseau sphérique à commande électrique présentent une usure importante lorsqu’ils sont utilisés pour une mauvaise application.

Dépannage des vannes à bille électriques

Fuite au niveau des filetages/boulons/vis de raccordement.

• Filetages incorrects. Vérifiez que les filets, les boulons et les vis de la vanne à bille électrique sont de la bonne taille.
• Le produit d’étanchéité du filetage est inadéquat ou insuffisant. Réinstallez le raccord fileté conformément aux procédures du fabricant.
• Le raccord fileté a été trop serré, ce qui a fendu le connecteur. Remplacez le connecteur d’extrémité et appliquez le bon couple pour éviter de l’endommager à nouveau.

Fuite au niveau des écrous de raccordement

• La vanne à bille électrique a un connecteur d’extrémité mal aligné. Alignez correctement les connecteurs d’extrémité.
• Joints toriques endommagés ou déplacés. Débris dans la rainure du joint torique. Vérifiez l’absence de dommages chimiques ou physiques sur le joint torique. Remplacez le joint torique endommagé. Nettoyez toutes les particules présentes dans la rainure.
• Écrous d’accouplement desserrés. Serrez les écrous d’accouplement.

Fuite au niveau de la tige de la vanne à bille électrique

• Le joint torique de la tige est endommagé. Vérifiez que le joint torique n’est pas endommagé physiquement ou chimiquement et vérifiez la compatibilité du joint torique avec le média. Remplacez le joint torique.

Fuite interne

• Obstruction de la bille. Vérifiez que des particules solides ne bloquent pas la bille et nettoyez-la.
• Tige cassée. Retirez les connecteurs d’extrémité de la vanne à bille électrique et inspectez la tige. Remplacez-la si nécessaire.

L’actionneur électrique ne fonctionne pas

• Le condensateur n’est pas connecté correctement ou est desserré. Vérifiez le schéma de câblage du fabricant et corrigez la connexion en conséquence.
• Les fils du bornier sont lâches ou déconnectés. Vérifiez les fils et rebranchez-les en conséquence.
• Un interrupteur, des fils ou d’autres fils sont déconnectés ou lâches. Inspectez ces composants et rebranchez-les en conséquence.
• Le moteur est endommagé ou ne fonctionne pas. Vérifiez que la tension du moteur est conforme aux recommandations du fabricant. Remplacez le moteur si nécessaire.

L’actionneur électrique ne tourne que dans un sens.

• Les fils du bornier sont perdus ou déconnectés. Vérifiez les fils et corrigez-les en conséquence.
• Le composant de la carte de contrôle est défectueux. Inspectez ce composant et effectuez un recâblage ou remplacez la carte.

Résumé

Les vannes à bille électriques sont des vannes à bille qui utilisent un actionneur électrique. Les vannes à bille électriques fonctionnent en utilisant une bille creuse qui est tournée par l’actionneur électrique à 90^o pour ouvrir ou fermer le flux de fluide. Les vannes à bille électriques sont les mieux adaptées aux applications tout ou rien et peuvent être entièrement automatisées ou semi-automatisées. L’écoulement dans les vannes à bille électriques commence lorsque la bille est tournée de telle sorte que le trou de la bille devient parallèle à la direction de l’écoulement du fluide. Les vannes à bille électriques sont solides pour les applications à haute pression et à haute température. Les vannes électriques à bille sont utilisées dans diverses applications telles que le traitement des aliments et des boissons, le pétrole et le gaz, les produits pharmaceutiques, le traitement de l’eau et les systèmes d’irrigation, les applications de vaisselle et de lavage, entre autres. Ces vannes sont connues pour être efficaces, durables, polyvalentes, faciles à utiliser et à réparer, solides et parfaitement étanches. Il existe différents types de robinets à boisseau sphérique, tels que les robinets à boisseau sphérique monoblocs, les robinets à boisseau sphérique bi-blocs, les robinets à boisseau sphérique tri-blocs, les robinets à boisseau sphérique à deux voies, les robinets à boisseau sphérique à trois voies et les robinets à boisseau sphérique à tourillon.