Vanne papillon à oreilles

Qu’est-ce que le type à oreilles de la vanne papillon ?

Il s’agit d’une vanne conçue avec des ergots qui ont des filets sur les brides du corps de la vanne. La vanne papillon à oreilles est connectée à la conduite à l’aide de boulons. Les boulons sont insérés dans les pattes filetées. Les fabricants de vannes papillon à oreilles utilisent cette conception pour qu’il soit facile de déconnecter une extrémité sans affecter l’autre. Les vannes papillon à oreilles fonctionnent à l’aide d’un volant ou d’un actionneur. Le fonctionnement de la vanne est basé sur un quart de tour du volant ou de l’actionneur pour ouvrir ou fermer le flux de fluide selon les besoins. Les fabricants de vannes papillon à oreilles conçoivent ces vannes en utilisant différents matériaux sur les différents composants des vannes. Le matériau utilisé pour fabriquer la vanne détermine l’endroit où elle peut être utilisée ainsi que la température de fonctionnement. Certaines vannes papillon à oreilles sont conçues pour permettre un écoulement bidirectionnel du fluide, tandis que d’autres ne permettent un écoulement du fluide que dans un seul sens.

Figure : Vanne papillon à oreilles.

Composants d’une vanne papillon à oreilles

Corps

Il s’agit de la partie d’une vanne papillon à oreilles qui est utilisée pour maintenir toutes les autres parties ensemble. Le corps est fabriqué à partir de matériaux métalliques pour le rendre très solide. L’alliage de titane, l’acier inoxydable, le laiton et l’acier au carbone sont quelques-uns des matériaux métalliques solides utilisés pour fabriquer le corps. Le corps est conçu avec des oreilles qui ont des trous pour maintenir les boulons utilisés pour connecter la valve et le tuyau ensemble.

Actionneur/roue manuelle

Il s’agit du composant utilisé pour fournir le couple nécessaire pour faire tourner la vanne afin de démarrer et d’arrêter l’écoulement du fluide. L’actionneur est utilisé lorsque la vanne est automatique ou semi-automatique, tandis que le volant ou le levier est utilisé dans les vannes papillon manuelles à oreilles. Le volant est l’endroit où l’opérateur de la vanne applique le couple pour ouvrir ou fermer la vanne.

Tige

Il s’agit de l’élément d’une vanne papillon à oreilles qui relie le volant/actionneur au disque de la vanne. La tige aide à transmettre le couple du volant au disque. Ce couple permet de faire tourner le disque de 90^o degrés pour ouvrir ou fermer l’écoulement du fluide.

Disque

C’est la partie d’une vanne papillon à oreilles qui est utilisée pour démarrer et arrêter l’écoulement du fluide. Le disque est relié au volant/actionneur par la tige de la vanne.

Siège

Il s’agit du composant d’une vanne papillon à oreilles qui permet d’éviter les fuites de fluide lorsque la vanne est fermée. Le siège constitue la surface sur laquelle le disque de la vanne repose lorsque la vanne s’arrête. Le matériau du siège peut être souple ou métallique. Les sièges souples sont destinés à être utilisés à basse température, tandis que les sièges métalliques sont utilisés dans des applications à haute température.

Joints d’étanchéité

Il s’agit d’un composant placé entre les surfaces de contact de la vanne et de la conduite pour empêcher les fuites de fluide. Le joint est maintenu en place après l’assemblage de la vanne et du tuyau à l’aide de boulons.

Figure : Composants d’une vanne papillon à oreilles.

Comment fonctionne une vanne papillon à oreilles ?

Une vanne papillon à oreilles est une vanne quart de tour. Cela signifie que le disque de la vanne fait un angle d’un quart de tour pour ouvrir ou fermer le flux de fluide. Pour ouvrir une vanne papillon à oreilles, la poignée est tournée dans le sens inverse des aiguilles d’une montre sur un quart de tour, soit un angle de 90^o degrés. Le couple appliqué sur la poignée est transmis au disque de la vanne par la tige de la vanne. Ce couple fait tourner le disque de la vanne et le rend parallèle à la direction de l’écoulement du fluide. Cette condition laisse la valve ouverte, permettant au fluide de s’écouler à travers la valve. Pour arrêter l’écoulement du fluide, la poignée est à nouveau tournée d’un quart de tour mais dans le sens inverse (sens des aiguilles d’une montre). Cette rotation fait tourner le disque pour qu’il devienne perpendiculaire à l’écoulement du fluide. L’orientation du disque perpendiculairement à l’écoulement du fluide garantit que la voie d’écoulement du fluide est bloquée et qu’aucun fluide ne peut s’écouler à travers la vanne. Les fabricants de vannes papillon à oreilles conçoivent cette vanne de manière à ce qu’elle puisse être utilisée à la fois pour des applications de fermeture et d’étranglement. Pour l’étranglement du flux de fluide, la poignée est légèrement tournée, ce qui permet au disque de tourner pour permettre un léger écoulement du fluide.

Figure : Fonctionnement d’une vanne papillon à oreilles.

Types de vannes papillon à oreilles

Vanne papillon manuelle à oreilles

Il s’agit d’une vanne papillon manuelle à oreilles qui est actionnée manuellement à l’aide d’un volant ou d’un levier. Ce type de vanne est moins cher que les vannes actionnées. Les fabricants de vannes papillon à oreilles manuelles conçoivent ces vannes de manière à ce qu’elles puissent être automatisées à l’avenir si cela s’avère nécessaire. Le fonctionnement de cette vanne nécessite l’application d’un couple sur la poignée par l’opérateur de la vanne pour démarrer ou arrêter l’écoulement du fluide. Ce type de vanne convient aux vannes de taille moyenne et petite, car les vannes papillon à ergots de grande taille nécessitent un couple important pour s’ouvrir. Les vannes papillon manuelles à oreilles sont polyvalentes car elles peuvent fonctionner même en l’absence d’électricité. Cependant, ce type de vanne présente un danger pour l’opérateur, surtout si le fluide transféré est dangereux, comme les fluides inflammables tels que le pétrole et le gaz ou les corrosifs tels que les acides. En effet, toute fuite pendant que l’opérateur travaille sur la vanne peut entraîner des blessures ou la mort.

Figure : Vanne papillon manuelle à oreilles.

Vanne papillon à oreilles en plastique

Il s’agit d’une vanne papillon à oreilles fabriquée en matière plastique. Les fabricants de vannes papillon à oreilles conçoivent ces vannes pour des applications à basse température, inférieure à 60^o C. En effet, les matériaux plastiques fondent ou se déforment à haute température. Cependant, ces vannes ont une excellente résistance aux milieux corrosifs comme les acides. C’est pourquoi les fabricants de vannes papillon à oreilles recommandent l’utilisation de ces vannes lorsque la température est basse mais que le milieu est très corrosif. Ces vannes peuvent également être utilisées dans des milieux non corrosifs comme l’eau douce, car elles sont moins chères que les vannes métalliques. Une autre bonne propriété de la vanne papillon à oreilles en plastique est sa légèreté, due à la faible densité des matériaux plastiques. Le polyvinyle et le propylène sont quelques-unes des matières plastiques utilisées pour fabriquer ces vannes.

Figure : Vanne papillon à oreilles en plastique.

Vanne papillon hydraulique à oreilles

Il s’agit d’une vanne papillon à oreilles qui est actionnée par un actionneur hydraulique. L’actionneur utilisé fonctionne à l’aide d’un fluide hydraulique. Les fabricants de vannes papillon à oreilles conçoivent l’actionneur avec un système automatisé qui détermine quand la vanne peut être ouverte. Ce type de vanne peut également être commandé à distance via le système automatisé. La vanne papillon hydraulique à oreilles produit un couple élevé en raison de l’incompressibilité du fluide hydraulique. Cette vanne est donc adaptée aux vannes papillon à oreilles qui nécessitent un couple élevé.

Vanne papillon pneumatique à oreilles

Il s’agit d’une vanne papillon à oreilles qui fonctionne à l’air comprimé. Les fabricants de vannes papillon pneumatiques à oreilles recommandent l’utilisation de ce type de vanne, en particulier dans les applications nécessitant des niveaux d’hygiène élevés, car l’air comprimé peut être filtré pour garantir une contamination nulle. Ce type de vanne fonctionne en utilisant un mécanisme d’air comprimé pour faire tourner la tige de la vanne qui fait ensuite tourner le disque de la vanne pour ouvrir et fermer le flux de fluide. Les vannes papillon pneumatiques à oreilles, comme les autres vannes actionnées, sont conçues avec un système de contrôle qui détermine quand la vanne se ferme et s’ouvre. Ces vannes sont fiables et durables si elles sont utilisées conformément aux instructions du fabricant de la vanne papillon à oreilles.

Vanne papillon électrique à oreilles

Il s’agit d’une vanne papillon à oreilles qui fonctionne grâce à l’énergie électrique. L’énergie électrique est convertie en énergie mécanique à l’aide d’un moteur électrique et d’un système de réduction de vitesse. Cette énergie mécanique est responsable du couple utilisé pour démarrer et arrêter la vanne. Ce type de vanne peut être utilisé dans presque tous les domaines d’application de la vanne en raison de la disponibilité de l’électricité. Cependant, en cas de panne de courant, la vanne ne pourra pas démarrer ou s’arrêter, ce qui la bloquera. Les fabricants de vannes papillon à oreilles conçoivent ces vannes avec un système de contrôle qui détermine quand démarrer ou s’arrêter. L’automatisation du système de commande peut également être conçue pour des applications de commande à distance.

Applications des vannes papillon à oreilles

• Les vannes papillon à oreilles sont utilisées dans le traitement des eaux usées et l’approvisionnement en eau.
• Ils sont utilisés dans des applications chimiques.
• Ils sont utilisés dans les industries de fabrication du papier et de la pâte à papier.
• Les vannes papillon à oreilles sont utilisées dans la raffinerie de produits pétroliers.
• Ils sont utilisés dans les applications de lutte contre les incendies.
• Les vannes papillon à oreilles sont utilisées dans les centrales électriques à vapeur.
• Ils sont utilisés dans le transport du pétrole et du gaz.
• Ces vannes sont utilisées dans la fabrication de produits alimentaires et de boissons.
• Les vannes papillon à oreilles sont utilisées dans les applications impliquant des boues et des lisiers car elles ne se bouchent pas.

Avantages des vannes papillon à oreilles

• Les vannes papillon à oreilles sont de petite taille et de poids léger.
• Ils sont de conception simple et compacte.
• Les vannes papillon à oreilles sont polyvalentes car elles sont utilisées dans un large éventail d’applications industrielles.
• Ces vannes sont utilisées pour les applications de fermeture et d’étranglement.
• Ils peuvent être actionnés manuellement ou par un moteur, selon les préférences du client.
• Les vannes papillon à oreilles peuvent être utilisées à des températures basses ou élevées, selon le matériau utilisé pour fabriquer la vanne ou les pièces internes.
• Ces valves sont faciles à installer, à nettoyer et à réparer.
• Ils s’ouvrent et se ferment très rapidement.
• Les vannes papillon à oreilles sont moins chères que d’autres vannes comme les robinets-vannes et les robinets à soupape.
• Elles occupent un espace réduit lorsqu’elles sont installées par rapport aux autres vannes.

Inconvénients des vannes papillon à oreilles

• Le disque de ces vannes n’est pas guidé et il est donc toujours affecté par les turbulences du fluide.
• L’utilisation de vannes papillon à oreilles dans des applications d’étranglement ne doit se faire que pour des applications à basse pression.
• L’étranglement et la cavitation sont les deux principaux défis techniques associés à ces vannes.
• Lorsque la vanne est ouverte, le disque reste dans la trajectoire du fluide, ce qui crée un certain niveau de résistance au fluide et réduit ainsi l’efficacité.

Dépannage des vannes papillon à oreilles

Fuite de fluide interne

• Le siège de soupape est endommagé ou usé. Remplacez le siège de soupape.
• Le disque est endommagé ou usé. Remplacez le disque.
• Le disque n’est pas fermement fermé. Serrez le disque pour qu’il soit complètement fermé.
• Des matières étrangères sont bloquées dans la valve. Ouvrez la vanne et retirez les matériaux étrangers qui provoquent une obstruction.

Fuite de liquide externe

• Joint usé ou endommagé. Remplacez le joint d’étanchéité.
• Connexion desserrée entre la vanne et la conduite. Serrez les boulons au meilleur couple recommandé par le fabricant de la vanne papillon à oreilles.

La poignée est difficile à tourner

• Matériaux obstrués dans la valve. Ouvrez la vanne à l’intérieur et retirez les matériaux qui gênent l’ouverture ou la fermeture de la vanne.
• Corrosion dans la vanne. Vérifiez que la vanne n’est pas corrodée et nettoyez la corrosion.

Résumé

Une vanne papillon à oreilles est un type de vanne utilisée pour la mise en marche et l’arrêt ainsi que pour l’étranglement de fluides. Cependant, l’utilisation de cette vanne pour l’étranglement du flux de fluide est soumise à une pression de fluide limitée. Les vannes papillon à oreilles sont constituées de corps de faible longueur, ce qui facilite leur raccordement à la conduite. Le raccordement se fait à l’aide de boulons. Cela permet d’améliorer la résistance à la pression du fluide. Les fabricants de vannes papillon à oreilles conçoivent le corps avec des oreilles filetées où les boulons sont insérés. Les vannes papillon à oreilles fonctionnent en tournant le disque selon un angle de 90^o degrés. Le disque de la vanne est ainsi orienté parallèlement au sens d’écoulement du fluide, laissant un passage libre. La vanne est fermée lorsque le disque est tourné par la poignée pour devenir perpendiculaire au sens d’écoulement du fluide.

Les fabricants de vannes papillon à oreilles conçoivent différents types de ces vannes, notamment des vannes papillon à oreilles manuelles, des vannes papillon à oreilles en plastique, des vannes papillon à oreilles hydrauliques, des vannes papillon à oreilles électriques et des vannes papillon à oreilles pneumatiques. Les applications de ces vannes comprennent les produits chimiques, la purification et le traitement de l’eau, les industries du papier et de la pâte à papier, les centrales électriques à vapeur, les aliments et les boissons, entre autres. Les avantages de l’utilisation des vannes papillon à oreilles sont les suivants : légèreté, compacité et simplicité de conception, rapidité de fonctionnement, coût réduit, polyvalence, facilité d’installation, de nettoyage, de réparation et d’entretien.