Principe de fonctionnement de la vanne papillon électrique en acier inoxydable

Le mécanisme de la vanne papillon électrique en acier inoxydable permet une rotation libre du disque sur 90° afin d'assurer l'ouverture, la fermeture ou le réglage du débit du fluide. Actuellement, les vannes papillon à revêtement fluoré et les vannes papillon à revêtement caoutchouc, utilisées pour la commande marche/arrêt et le contrôle du débit dans les réseaux de canalisations, sont largement répandues dans des secteurs tels que le pétrole, la chimie, la métallurgie et l'hydroélectricité. Dans les vannes papillon classiques, l'étanchéité est généralement assurée par une structure à joint, généralement en caoutchouc ou en polytétrafluoroéthylène. Cependant, leurs caractéristiques structurelles les rendent inadaptées aux environnements exigeant une résistance élevée à la température, à la pression, à la corrosion ou à l'usure. Une vanne papillon comparable est la vanne papillon à triple excentration et joint métallique rigide. Le corps et le siège de la vanne sont monoblocs, et la surface d'étanchéité du siège est revêtue d'un alliage résistant à la température et à la corrosion, soudé par recouvrement. Des joints toriques souples multicouches sont fixés sur le disque de la vanne. Comparée aux vannes papillon traditionnelles, cette vanne papillon présente une résistance élevée aux hautes températures, une grande facilité d'utilisation et une ouverture et une fermeture sans frottement. À la fermeture, le couple du mécanisme de transmission augmente pour compenser la pression d'étanchéité, ce qui améliore les performances de la vanne. Elle offre ainsi une excellente étanchéité et une durée de vie prolongée.

Les vannes papillon électriques en acier inoxydable présentent encore les problèmes suivants lors de leur utilisation :

1. Étant donné que les joints d'étanchéité multicouches, souples et rigides, sont fixés sur la plaque de soupape, lorsque celle-ci est normalement ouverte, le fluide provoque une érosion frontale de sa surface d'étanchéité. Le lessivage du joint souple contenu dans la structure métallique affecte directement les performances d'étanchéité.

2. En raison de contraintes structurelles, cette structure n'est pas adaptée aux vannes de diamètre inférieur à DN200. La raison en est que la structure globale de la plaque de vanne est trop épaisse et que la résistance à l'écoulement est importante.

3. Du fait du principe de fonctionnement du clapet papillon à revêtement en caoutchouc, l'étanchéité entre la surface d'étanchéité du clapet et le siège de soupape repose sur le couple du dispositif de transmission qui plaque le clapet contre le siège. En régime d'écoulement direct, plus la pression du fluide est élevée, plus l'étanchéité est forte. Lorsque le fluide circule à contre-courant dans le canal et que sa pression augmente, la surpression unitaire entre le clapet et le siège de soupape devient inférieure à la pression du fluide, et le joint commence à fuir.

4. Vanne papillon à gaz haute performance, caractérisée par : un joint d'étanchéité de siège composé de plusieurs couches de tôles d'acier inoxydable de part et d'autre d'un joint souple en forme de T. La surface d'étanchéité entre le papillon et le siège présente une structure conique oblique, revêtue d'un alliage résistant à la température et à la corrosion. Le ressort, fixé entre la bague de réglage et le plateau de pression, est solidaire de ce dernier. Cette conception compense efficacement le jeu entre le manchon et le corps de la vanne, ainsi que la déformation élastique de la tige sous la pression du fluide, et résout les problèmes d'étanchéité rencontrés lors du passage d'un fluide à l'autre.

5. La bague d'étanchéité est composée de deux feuilles d'acier inoxydable multicouches souples en forme de T, offrant ainsi les avantages combinés d'une étanchéité rigide et souple. Elle garantit une étanchéité parfaite quelles que soient les conditions de température. Les tests ont démontré que, lorsque le débit est positif (le sens d'écoulement du fluide étant le même que le sens de rotation du papillon), la pression sur la surface d'étanchéité est due au couple du dispositif de transmission et à l'effet de la pression du fluide sur le clapet. Plus la pression du fluide augmente en sens direct, plus le serrage entre la surface conique oblique du clapet et la surface d'étanchéité du siège de soupape est important, et meilleure est l'étanchéité. En sens inverse, l'étanchéité entre le clapet et le siège de soupape repose sur le couple du dispositif d'entraînement qui plaque le clapet contre le siège. Lorsque la pression du fluide augmente en sens inverse et que la pression unitaire positive entre le clapet et le siège est inférieure à la pression du fluide, la déformation emmagasinée dans le ressort de la bague de réglage après mise en charge compense la forte pression exercée sur la surface d'étanchéité du clapet et du siège. Ce modèle assure une compensation automatique. Par conséquent, contrairement aux technologies existantes, il n'utilise pas de joints d'étanchéité multicouches souples et rigides sur la plaque de soupape, mais les joints sont montés directement sur le corps de la vanne. L'ajout d'une bague de réglage entre la plaque de pression et le siège de soupape constitue une méthode idéale d'étanchéité rigide bidirectionnelle. Il peut remplacer les vannes à guillotine et les vannes à boisseau sphérique.