françaisAméliorer l'Efficacité des Vannes : Explication des Vannes Papillon Concentriques, à Double Excentricité et à Triple Excentricité
Une vanne papillon est un type de vanne dont le mécanisme de fermeture (disque de vanne ou plaque papillon) est un disque qui tourne autour de l'axe de la vanne pour ouvrir et fermer la vanne. Elle est principalement utilisée pour couper et réguler le débit dans les canalisations. Selon les différences structurelles, les vannes papillon peuvent être classées en trois types : les vannes papillon concentriques, les vannes papillon à double excentricité et les vannes papillon à triple excentricité.
Vue D'ensemble
La vue d'ensemble des vannes papillon concentriques, à double excentricité et à triple excentricité illustre une progression où l'ouverture et la fermeture de la vanne deviennent de plus en plus faciles, et l'usure de la surface de fermeture diminue. En ajustant la position de l'axe du disque de la vanne, les états de fermeture et d'ouverture de la vanne papillon sont modifiés. Dans les mêmes conditions, le couple sur la vanne augmente avec chaque type à différents degrés d'ouverture, tandis que l'angle de rotation nécessaire pour que le disque de la vanne se désengage du joint pendant l'ouverture diminue progressivement.
Quelles sont les caractéristiques structurelles des vannes papillon centrée, à double excentricité et à triple excentricité ?
Vanne Papillon Concentrique
La caractéristique structurelle d'une vanne papillon concentrique est que l'axe de la tige de la vanne, le centre du disque et le centre du corps de la vanne sont dans la même position. En général, il est préférable d'utiliser une vanne papillon concentrique chaque fois que possible. En effet, les vannes papillon concentriques ont des exigences relativement faibles en matière de fermeture, tant en termes de structure que de fonctionnement, ce qui en fait des produits standards. Pour surmonter le serrage et le grattage et pour assurer la performance de fermeture, les sièges des vannes papillon concentriques sont généralement faits de matériaux élastiques tels que le caoutchouc ou le PTFE, ce qui en fait des vannes papillon à fermeture souple. Cela limite l'utilisation des vannes papillon concentriques en termes de température.
Vanne Papillon à Double Excentricité
Résumé : Le design à double excentricité permet au disque de la vanne de se désengager rapidement du siège lorsqu'il est ouvert, réduisant ainsi considérablement le serrage et le grattage excessifs entre le disque et le siège. Cela réduit également le couple d'ouverture, minimise l'usure et prolonge la durée de vie du siège.
Vanne Papillon à Triple Excentricité
En fonction des différentes caractéristiques des matériaux de fermeture pour haute et basse température, les matériaux de fermeture rigides sont plus adaptés aux environnements à haute température, tandis que les matériaux de fermeture souples sont mieux adaptés pour atteindre une étanchéité zéro. Pour résoudre le conflit entre haute température et étanchéité zéro dans les vannes papillon à double excentricité, les ingénieurs ont mené des recherches approfondies et mis en œuvre un troisième design excentrique. La caractéristique structurelle de la vanne papillon triple excentrique est que, en plus de la tige et de l'axe de la vanne double excentrique, l'axe conique de la surface de fermeture du disque est encore ajusté par rapport à l'axe cylindrique du corps. Grâce à une conception minutieuse, la section de fermeture du disque dans une vanne papillon triple excentrique passe d'une forme circulaire à une forme elliptique, obtenant ainsi une asymétrie dans la forme de la surface de fermeture. Un côté est parallèle à l'axe central du corps, tandis que l'autre côté est incliné par rapport à l'axe central du corps. Cette optimisation structurelle permet à la vanne papillon triple excentrique de maintenir une excellente performance de fermeture même dans des environnements à haute température. Voici le dessin de conception de la vanne papillon triple excentrique pour votre référence :
La première excentricité : l'excentricité entre l'axe de la tige de la vanne et la surface de fermeture.
La deuxième excentricité : l'excentricité entre l'axe de la tige de la vanne et le centre du corps de la vanne.
La troisième excentricité : l'axe de rotation de la surface de fermeture est excentrique par rapport à l'axe du canal du corps de la vanne.
Résumé : La première excentricité de la vanne papillon triple excentrique place l'axe de la vanne derrière l'axe du disque, permettant au joint de encercler complètement et fermement tout le siège de la vanne.
La deuxième excentricité décale la ligne centrale de l'axe de la vanne par rapport à la ligne centrale de la canalisation et de la vanne, évitant les interférences lors de l'ouverture et de la fermeture de la vanne.
La troisième excentricité décale l'axe conique du siège de la vanne par rapport à la ligne centrale de l'axe de la vanne, éliminant ainsi la friction lors de l'ouverture et de la fermeture et obtenant un joint de compression uniforme et constant autour de tout le siège de la vanne.
La vanne papillon triple excentrique change fondamentalement la méthode de fermeture, passant d'un joint positionnel traditionnel à un joint torsionnel. Cette nouvelle méthode de fermeture ne repose plus sur la déformation élastique du siège de la vanne, mais entièrement sur la pression de la surface de contact du siège de la vanne pour obtenir l'effet de fermeture. Par conséquent, elle résout le problème de fuite zéro avec des sièges métalliques. De plus, la pression de la surface de contact est proportionnelle à la pression du milieu, ce qui confère à la vanne une résistance à haute pression et à haute température.
Comment choisir entre les vannes papillon à double excentricité et à triple excentricité ?
Applications des Vannes Papillon à Double Excentricité
Les vannes papillon à double excentricité ont des sièges détachables et peuvent être fabriquées à partir de matériaux résistants à la corrosion, à la lumière et au vieillissement, en fonction des propriétés physiques et chimiques des différents médias. Elles sont largement utilisées dans l'approvisionnement et le drainage d'eau, les eaux usées, la construction, la climatisation, le pétrole, la chimie, l'alimentation, les produits pharmaceutiques, les textiles, la fabrication de papier, l'hydroélectricité, les navires, la métallurgie et les systèmes énergétiques, servant de dispositifs de régulation et de fermeture dans les canalisations de fluides.
Les vannes papillon à double excentricité utilisent généralement du PTFE (polytétrafluoroéthylène) comme matériau pour le siège de fermeture. Elles peuvent également utiliser des sièges de fermeture en métal pour étendre leur application dans les zones à haute température. Cependant, les vannes papillon à double excentricité avec siège métallique ont encore une structure de fermeture positionnelle, où la surface de fermeture du disque et du siège est en contact linéaire. Par conséquent, elles ne peuvent pas supporter des pressions élevées. Les utiliser dans des systèmes à haute pression peut entraîner des fuites importantes. Ainsi, les vannes papillon à double excentricité avec siège métallique doivent être évitées dans les systèmes à haute pression ou dans les systèmes nécessitant une fermeture étanche.
Applications des Vannes Papillon à Triple Excentricité
Les vannes papillon à triple excentricité, avec leur performance de fermeture optimisée et leur résistance aux hautes températures, sont largement utilisées dans diverses canalisations critiques de secteurs industriels majeurs. Ces secteurs incluent l'extraction de pétrole et de gaz, les plateformes offshore, le raffinage du pétrole, la pétrochimie, les produits chimiques inorganiques, la production d'énergie et le contrôle des processus dans les industries en Chine et dans le monde entier.
Remarques Finales
Les vannes papillon à double excentricité et à triple excentricité diffèrent significativement en termes de conception structurelle, de principes de fonctionnement et de scénarios d'application. Les vannes papillon à double excentricité sont adaptées aux pressions moyennes à faibles et au contrôle général des fluides, tandis que les vannes papillon à triple excentricité sont conçues pour des conditions de pression plus élevée et plus exigeantes. Choisir et appliquer la vanne appropriée est crucial pour assurer le bon fonctionnement et la sécurité du système.
En raison de la structure plus complexe et de la technologie de fabrication des vannes papillon à triple excentricité, elles sont plus coûteuses que celles à double excentricité. Par conséquent, dans les applications pratiques, sélectionner le type de vanne le plus adapté en fonction des besoins spécifiques et des conditions de fonctionnement est une décision importante.
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