Fonctions et Caractéristiques des Différents Actionneurs de Vanne Papillon

Vannes papillon à commande manuelle

Pour les vannes papillon de grandes dimensions (8 pouces et plus), un couple plus élevé est requis pour leur fonctionnement. Ces vannes sont généralement équipées de volants à engrenages, dotés d'un réducteur pour accroître l'avantage mécanique. Le rayon du volant et le rapport de démultiplication déterminent le niveau d'avantage mécanique fourni. Contrairement aux vannes à levier, ces volants nécessitent plusieurs rotations pour faire pivoter le disque de 90 degrés.

Lorsqu'une vanne est installée en hauteur ou dans un endroit difficile d'accès, une roue à chaîne est souvent ajoutée au réducteur du volant. Cela permet une commande à distance depuis le sol. La chaîne forme une longue boucle qui descend jusqu'à une hauteur accessible. Pour actionner la vanne, il suffit de tirer sur un côté de la boucle pour l'ouvrir et sur l'autre pour la fermer.

Actionneurs pneumatiques de vannes papillon

Les actionneurs pneumatiques de vannes papillon utilisent de l'air comprimé pour actionner un piston ou une membrane interne, qui fait tourner la tige de la vanne pour contrôler l'ouverture, la fermeture ou la régulation du débit. Lorsque l'air comprimé pénètre dans l'actionneur, il pousse le piston ou la membrane, ouvrant le disque de la vanne. Lorsque l'air est relâché, le piston ou la membrane revient à sa position initiale, fermant la vanne. Le réglage de la pression d'air permet de contrôler l'ouverture de la vanne et une régulation précise du débit.

Types d'actionneurs pneumatiques pour vannes papillon

1. Actionneur pneumatique à simple effet
Utilise de l'air comprimé pour ouvrir la vanne, tandis qu'un ressort interne ramène automatiquement la vanne en position fermée lorsque l'alimentation en air est coupée.
Également connu sous le nom d'actionneur à ressort de rappel, il garantit un fonctionnement à sécurité intégrée en cas de panne d'alimentation en air.
2. Actionneur pneumatique à double effet
Dispose de deux chambres à air, où l'air est fourni d'un côté pour ouvrir la valve et de l'autre côté pour la fermer.
Il ne dispose pas de fonction de rappel par ressort, ce qui signifie qu'il nécessite une alimentation en air continue pour maintenir la position de la vanne.

Les deux types d'actionneurs sont largement utilisés dans les systèmes de contrôle de débit automatisés, les actionneurs à simple effet étant préférés pour les applications de sécurité et les actionneurs à double effet utilisés pour des opérations plus précises et contrôlées.

Actionneurs électriques de vannes papillon

Les actionneurs électriques de vannes papillon utilisent un moteur électrique pour entraîner la tige de la vanne. Lorsque le moteur reçoit un signal d'ouverture, il se met en rotation, faisant tourner le disque de la vanne dans le sens horaire ou antihoraire jusqu'à ce qu'il soit parallèle à la canalisation, ouvrant ainsi complètement la vanne. Lorsqu'un signal de fermeture est reçu, le moteur tourne dans le sens inverse, positionnant le disque de la vanne perpendiculairement à la canalisation, fermant ainsi complètement la vanne. Un contrôle précis de l'angle de rotation du moteur permet d'ajuster l'ouverture de la vanne pour réguler le débit.

Les vannes papillon électriques sont souvent équipées de dispositifs de rétroaction de position, permettant une surveillance en temps réel de l'état de la vanne par le système de contrôle. Elles sont donc parfaitement adaptées au fonctionnement à distance et au contrôle automatisé des processus.

Actionneurs de vannes papillon hydrauliques

Les actionneurs de vannes papillon hydrauliques sont alimentés par la pression hydraulique (généralement de l'huile) pour entraîner le mécanisme. Lorsque l'huile hydraulique pénètre dans l'actionneur, elle actionne un piston ou un mécanisme d'engrenage, faisant tourner la tige de la vanne pour ouvrir le disque parallèlement à la canalisation, permettant ainsi l'écoulement du fluide. Lorsque l'huile hydraulique s'écoule en sens inverse ou est évacuée, le disque revient en position fermée, interrompant ainsi l'écoulement.

En ajustant la pression hydraulique et le débit, l'angle d'ouverture de la vanne peut être contrôlé avec précision, permettant ainsi la régulation du débit.

Comme les vannes papillon pneumatiques, les actionneurs hydrauliques sont disponibles en types à simple et double effet :

Les actionneurs hydrauliques à simple effet utilisent la pression hydraulique pour ouvrir la vanne et s'appuient sur la force du ressort pour la fermer lorsque la pression est relâchée.

Les actionneurs hydrauliques à double effet utilisent la pression hydraulique alternativement des deux côtés pour contrôler les mouvements d'ouverture et de fermeture.

Ces actionneurs offrent un couple élevé et un contrôle précis, ce qui les rend idéaux pour les applications industrielles exigeantes où l'air comprimé est insuffisant ou lorsque des systèmes haute pression sont nécessaires.

Applications spécifiques des différents types d'actionneurs

Les exemples suivants illustrent des situations typiques où différents types d'actionneurs de vannes papillon sont les mieux adaptés. Comprendre ces applications permet de déterminer le type d'actionneur le plus adapté à différents systèmes.

Vanne papillon manuelle
Idéal pour les petits systèmes de canalisations ou les applications qui ne nécessitent pas d'opérations fréquentes, telles que les conduites d'alimentation en eau domestique, les systèmes d'irrigation à petite échelle ou les systèmes de distribution d'eau des bâtiments.
Sa structure simple et son faible coût le rendent adapté aux environnements à faible débit ou basse pression. Cependant, comme il nécessite une commande manuelle, il ne convient pas à un contrôle à distance ou automatisé.

Vanne papillon à engrenages
Idéal pour les systèmes de canalisations de taille moyenne à grande, tels que les réseaux d'approvisionnement en eau municipaux, les stations d'épuration des eaux usées ou les systèmes d'eau de refroidissement industriels.

Il réduit l'effort de manœuvre, ce qui le rend idéal pour les applications de grand diamètre ou de moyenne à haute pression. Cependant, son fonctionnement plus lent le rend idéal pour les applications où une ouverture et une fermeture rapides ne sont pas nécessaires.

Vanne papillon pneumatique
Utilisé dans les processus industriels nécessitant une ouverture et une fermeture rapides ou un contrôle automatisé, tels que les lignes de production d'aliments et de boissons, les usines pharmaceutiques ou les pipelines de traitement chimique pour le transport de gaz et de liquides.

Il offre des temps de réponse rapides et convient aux utilisations fréquentes et au contrôle à distance. Cependant, il nécessite une alimentation en air stable, indispensable à son bon fonctionnement.

Vanne papillon électrique
Idéal pour le contrôle de précision et le fonctionnement à distance dans les systèmes automatisés, tels que les systèmes CVC (chauffage, ventilation et climatisation), les systèmes d'alimentation en eau de chaudière ou les lignes de production d'automatisation industrielle.

Fournit une régulation précise du débit et un contrôle à distance, ce qui le rend adapté aux applications de contrôle de haute précision ou complexes.

Vanne papillon hydraulique
Conçu pour les pipelines à haute pression et de grand diamètre ou pour les applications nécessitant un actionnement puissant, telles que les pipelines de transport de pétrole et de gaz, les centrales hydroélectriques ou les équipements chimiques à grande échelle.

Offre une poussée élevée et une excellente stabilité, ce qui le rend idéal pour les opérations à haute pression, à haut débit ou intensives. Cependant, son fonctionnement nécessite un système hydraulique.

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