Principe de fonctionnement de la vanne papillon

La vanne papillon, également connue sous le nom de vanne à clapet, est souvent utilisée dans les canalisations pour transporter divers fluides corrosifs et non corrosifs dans des systèmes d'ingénierie tels que les générateurs, le gaz de charbon, le gaz naturel, le gaz de pétrole liquéfié, l'air chaud et froid, la fusion chimique, etc., pour réguler et interrompre le flux du fluide. 1. Principe de fonctionnement d'une vanne papillon Une vanne papillon est une vanne qui utilise un papillon circulaire comme élément d'ouverture et de fermeture. Ce papillon, entraîné par la tige de la vanne, permet d'ouvrir, de fermer et de réguler le débit du fluide. Il est installé dans le sens du diamètre de la canalisation. Dans le canal cylindrique du corps de la vanne, le papillon, en forme de disque, pivote autour de son axe selon un angle compris entre 0° et 90°. À 90° de rotation, la vanne est complètement ouverte. Le débit du fluide peut être contrôlé en modifiant l'angle de déviation du papillon. 2. Quatre types de vannes papillon (1) Vanne papillon concentrique La particularité structurelle de ce type de vanne papillon réside dans le fait que le centre de la tige, le centre du papillon et le centre du corps sont alignés. Sa structure est simple et sa fabrication aisée. Les vannes papillon classiques à revêtement en caoutchouc appartiennent à cette catégorie. Leur principal inconvénient est que, du fait de l'extrusion et du frottement constants entre le papillon et le siège de la vanne, la résistance est importante et l'usure rapide. (2) Vanne papillon excentrique simple Afin de résoudre le problème d'extrusion du disque et du siège de soupape des vannes papillon concentriques, une vanne papillon excentrique simple a été mise au point. Sa particularité structurelle réside dans le fait que l'axe de la tige de soupape est décalé par rapport au centre du papillon, de sorte que les extrémités supérieure et inférieure de ce dernier ne constituent plus l'axe de rotation. Ceci permet de disperser et de réduire l'extrusion excessive entre ces extrémités et le siège de soupape. (3) Vanne papillon à double excentration À partir de la vanne papillon à simple excentricité, la vanne papillon à double excentricité, la plus répandue, a été perfectionnée. Sa particularité réside dans le décalage entre l'axe de la tige de la vanne et les axes du disque et du corps. Ce double décalage permet au disque de se détacher instantanément du siège dès l'ouverture de la vanne, éliminant ainsi les frottements excessifs et les rayures sur le disque et le siège, réduisant la résistance à l'ouverture et l'usure, et prolongeant la durée de vie du siège. (4) Vanne papillon à triple excentration Pour résister aux hautes températures, un joint rigide est nécessaire, mais le risque de fuite est important ; pour une étanchéité parfaite, un joint souple est requis, mais il ne résiste pas aux hautes températures. Afin de résoudre cette contradiction, la vanne papillon à double excentration a été triplement excentrée (écart par rapport à l'axe de la surface d'étanchéité métallique). Sa structure se caractérise par le décalage de l'axe conique de la surface d'étanchéité du papillon par rapport à l'axe du cylindre du corps, ainsi que par l'excentricité de la tige de la vanne. Autrement dit, après cette troisième excentricité, la zone d'étanchéité du disque n'est plus un cercle parfait, mais une ellipse. La principale innovation de la vanne papillon à triple excentration réside dans la modification fondamentale de son système d'étanchéité. Il ne s'agit plus d'une étanchéité de position, mais d'une étanchéité par torsion ; l'étanchéité ne repose plus sur la déformation élastique du siège de soupape, mais uniquement sur la pression de contact de ce dernier.