Soupape de commande.
Cette vanne est similaire à un réducteur de pression. La vanne de régulation possède un actionneur spécial, généralement pneumatique ou électrique, relié à un régulateur automatique. L'unité de contrôle est un appareil qui mesure le débit, la température ou la pression du fluide et les compare au niveau souhaité. L'unité de commande émet une commande qui définit la position souhaitée du corps de travail. Le mouvement du corps de travail dans les vannes de régulation peut être en translation ou en rotation ; Structurellement, ils sont le plus souvent de type soupape ou papillon. Les vannes de régulation sont largement utilisées pour contrôler la pression ou le débit d'un liquide. Une telle vanne est rarement complètement fermée ou ouverte. Dans la vanne de régulation, le débit est étranglé, ce qui s'accompagne d'une chute de pression. A cet égard, une telle vanne doit présenter une résistance élevée à l'action érosive du flux de fluide. La chute de pression peut entraîner une cavitation dans les liquides et du bruit dans les flux de gaz ou de vapeur (cm. CAVITATION). Des conceptions spéciales de vannes de régulation avec une résistance accrue à la cavitation et un bruit réduit ont été développées. Les vannes de régulation fonctionnent dans des conditions plus défavorables que la plupart des autres types de vannes.
Soupapes de sécurité de vidange.
Les soupapes de sécurité et de vidange sont des dispositifs permettant de réduire automatiquement la pression dans les récipients fermés lorsqu'elle atteint une limite dangereuse. Ces vannes sont utilisées dans une grande variété d'appareils techniques allant des cafetières, des autocuiseurs et des systèmes de chauffage de chaudière aux centrales électriques, où la pression atteint 30 MPa, et aux systèmes hydrauliques de puissance, dans lesquels la pression peut atteindre 70 MPa. Il y a une certaine différence entre les soupapes de sécurité et les soupapes de vidange. Une soupape de sécurité est un type spécial de soupape de vidange à ressort qui est conçue pour s'ouvrir momentanément pour libérer une grande quantité de vapeur ou de gaz à la fois, puis se refermer brusquement. Les vannes de vidange sont utilisées pour évacuer vers l'atmosphère dans les systèmes de liquide, et les soupapes de sécurité dans les systèmes de gaz et de vapeur à haute pression.
La vanne de vidange s'ouvre légèrement lorsque la pression dans le récipient atteint une valeur définie (basse) et augmente lentement la libération de liquide à mesure que la pression augmente. La vanne de vidange est généralement utilisée lorsqu'il n'est pas souhaitable ou nécessaire de libérer de grands volumes de fluide de travail.
Robinet-vanne.
Les robinets-vannes sont couramment utilisés dans les systèmes de tuyauterie industriels où la vanne doit être soit complètement fermée, soit complètement ouverte. Une telle vanne est appelée clapet anti-retour. Lorsque la vanne est ouverte, le flux passe presque sans opposition. Dans les portes, l'amortisseur est abaissé dans les guides. Dans les vannes à guillotine à double siège, les disques sont plaqués contre les sièges en raison de leur coincement lorsque la tige bouge. Dans les vannes à tige rotative, l'extrémité inférieure de la tige est vissée dans l'amortisseur; la rotation de la tige soulève et abaisse l'amortisseur. Les vannes à tige montante, qui prennent plus de place en position ouverte, ont un dessus de tige fileté et un écrou avec des rondelles de butée sur le volant. L'écrou déplace la tige lorsque le volant est tourné.
Recommandations de sélection de vanne
En raison du fait que les vannes à brides sont répandues, leur sélection doit être abordée très soigneusement et scrupuleusement. Si l'appareil n'est pas choisi correctement, il est possible qu'il échoue bientôt. Lors de l'achat d'un outil, il y a plusieurs paramètres clés à considérer :
- le matériau à partir duquel le corps est fabriqué;
- type de coquille;
- type de mécanisme d'entraînement.
Les vannes, dont le corps est en acier, sont durables et durables, mais il est recommandé de les installer sur des canalisations à travers lesquelles de la vapeur, du gaz, des produits pétroliers ou de l'eau sont transportés. L'avantage de l'acier allié est qu'il est capable de résister à de basses températures ambiantes, atteignant 60 degrés en dessous de zéro.
Les vannes en acier inoxydable ont une résistance élevée à la corrosion, ainsi qu'une résistance aux éléments chimiques agressifs. Les vannes à brides en acier inoxydable sont largement utilisées dans l'industrie alimentaire, car il est nécessaire de maintenir une grande pureté du fluide transporté dans le pipeline. Les pièces en fonte ont une faible résistance aux facteurs environnementaux, elles sont également fragiles et ont une densité solide. Il est recommandé d'installer de tels mécanismes sur les systèmes d'approvisionnement en eau.
Lors de l'achat d'une vanne d'arrêt, vous devez tenir compte de la conception de son corps, qui peut être entièrement soudé ou pliable. La taille de la pièce et la capacité à effectuer l'un ou l'autre type de travaux de réparation dépendront de la conception. Les pièces de rechange entièrement soudées ont un corps monobloc qui ne permet pas d'effectuer des mesures de révision, par conséquent, une telle vanne doit être installée dans les zones où la régulation du débit moyen est extrêmement rare
Cette précaution est nécessaire afin de prolonger la durée de vie de l'appareil.
La conception des vannes pliables se compose de pièces séparées qui, si nécessaire, peuvent être remplacées si l'une d'entre elles devient inutilisable. C'est précisément du fait que la vanne est démontée qu'elle peut être utilisée pour effectuer tout type de travaux de réparation, mais un tel outil est très coûteux.
En fonction des caractéristiques du processus technologique, il est possible de choisir une vanne à bride avec un mécanisme de commande approprié. Le mécanisme d'entraînement le plus simple pour les vannes à brides est la poignée, avec laquelle la vanne est transférée en mode ouvert ou fermé. Lors du choix d'une vanne pour réguler le débit de substances épaisses, il convient de garder à l'esprit que la poignée doit être solide et constituée de matériaux durables.
Un autre type de mécanisme d'entraînement courant est une boîte de vitesses, qui doit être installée sur des tuyaux si leur section est supérieure à 300 mm. La tige est entraînée par un volant d'inertie qui commence à tourner lorsque l'interrupteur à bascule est activé. Les dispositifs automatiques sont représentés par des systèmes de commande pneumatiques et électriques, avec lesquels vous pouvez contrôler la vanne même à distance. De tels dispositifs contribuent à la régulation la plus efficace de tous les processus techniques.
Dispositifs de sécurité pour actionneurs pneumatiques
Les actionneurs de frein multi-circuits se caractérisent par l'autonomie de chaque circuit, qui se traduit par la préservation de leurs performances en cas de dépressurisation ou de panne d'un ou plusieurs circuits inclus dans le variateur.
Dans les entraînements pneumatiques multi-circuits, l'autonomie des circuits est assurée au moyen de vannes de protection - triple, double et simple.
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Double soupape de sécurité
La double soupape de protection (Fig. 1, a) sert à répartir l'air comprimé provenant du compresseur sur deux circuits et à maintenir la pression dans un circuit si l'autre est endommagé. L'air comprimé du compresseur, après avoir passé le régulateur de pression et la protection antigel, pénètre dans la cavité centrale et, après avoir extrait deux soupapes plates, passe par la sortie dans le circuit du système de freinage auxiliaire, et en même temps, par l'autre sortie - dans le circuit des systèmes de stationnement et de secours du tracteur et de la remorque.
Si une fuite d'air se produit dans l'un des circuits, par exemple, connecté à la sortie droite, alors le piston central, ainsi que la soupape à clapet droite, se déplaceront vers la droite sous l'action de la pression d'air dans la sortie gauche et appuieront contre le piston d'arrêt (la vanne reste fermée).
Dès que la pression dans la cavité centrale est supérieure à la force du ressort du premier piston de poussée, le clapet à plaque droite va s'éloigner du piston central et l'excès d'air va s'échapper dans le circuit non étanche.
Il en sera de même en cas d'augmentation du débit d'air dans l'un des circuits. Si l'un des circuits est endommagé, la double soupape de protection maintient une pression de 0,52 ... 0,54 MPa dans l'autre circuit.
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Triple soupape de sécurité
La triple soupape de sécurité (Fig. 1, c) distribue l'air provenant du compresseur dans trois circuits autonomes et, si l'un d'eux est endommagé, maintient la pression dans les circuits sains.
L'air comprimé du compresseur pénètre dans les cavités gauche et droite et, lorsque la pression monte à 0,52 MPa, ouvre les vannes gauche et droite, surmontant la résistance de ses ressorts. En pliant les membranes gauche et droite, l'air comprimé pénètre par les sorties dans les circuits des mécanismes de freinage de travail des roues de l'essieu avant et de la remorque, ainsi que des roues du bogie arrière et de la remorque.
Dans le même temps, l'air comprimé ouvre les vannes de dérivation gauche et droite, pénètre dans la cavité centrale et, à une pression de 0,51 MPa, ouvre la vanne centrale et passe par la sortie vers le circuit de décharge.
Si l'un des circuits est dépressurisé, la pression dans la cavité du clapet de protection qui lui est associé va diminuer et, sous l'action du ressort, le clapet du circuit endommagé va se fermer.
Si la conduite d'alimentation provenant du compresseur est dépressurisée, toutes les vannes se fermeront sous l'action de leurs ressorts et la pression qu'elles contiennent restera dans les circuits.
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Soupape de sécurité unique
Une seule soupape de sécurité (Fig. 2) permet de relier les deux circuits du système de freinage et d'assurer leur fonctionnement indépendant. Sa fonction est de maintenir la pression dans le récepteur du tracteur en cas de chute de pression d'urgence dans la conduite de la remorque et de protéger la remorque d'un freinage spontané en cas de chute de pression soudaine dans le récepteur du tracteur.
À une pression de 0,55 MPa, l'air comprimé entrant par le canal d'entrée, surmontant la résistance du ressort de rappel du piston, soulève la membrane et passe dans le canal de sortie, et de là, à travers le clapet anti-retour, pénètre dans la conduite d'alimentation de la remorque.
Lorsque la pression dans le canal d'admission descend en dessous de 0,545 MPa, le ressort de rappel du piston ramène la membrane à sa place. Le clapet anti-retour ne permet pas à l'air comprimé de la ligne d'alimentation de pénétrer dans le canal de sortie sous la membrane.
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Disciplines académiques
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Matériaux.
Les vannes sont fabriquées dans divers matériaux : fonte grise ou fonte ductile, bronze, acier au carbone ou acier inoxydable et alliages à base de nickel tels que le monel et l'inconel. Ces matériaux varient en termes de coût, de plage de température de fonctionnement et de résistance à la corrosion et sont répertoriés par ordre croissant de coût.La fonte grise convient à la plupart des applications non critiques, notamment en plomberie. Le bronze a une résistance élevée à la corrosion et est utilisé pour les environnements corrosifs. L'acier au carbone est solide et peut être utilisé à des pressions élevées. L'acier au chrome-molybdène est résistant à la chaleur et est utilisé à des températures élevées (environ 600 ° C), par exemple dans les installations de chauffage. L'acier inoxydable et les alliages de nickel ont une résistance à la corrosion supérieure à celle du bronze et une résistance élevée à la chaleur. CORROSION DES MÉTAUX ; PROPRIÉTÉS MÉCANIQUES DU MÉTAL.
Les vannes constituées de ces matériaux sont utilisées à des pressions allant de moins de 0,5 MPa (réseaux d'eau urbains) à 70 MPa (actionneurs hydrauliques). La température de fonctionnement peut varier de 255°C (hydrogène liquide) à 800°C (turbines à gaz). Les matériaux bon marché tels que la fonte grise sont parfois recouverts d'époxy pour résister à la corrosion.
Les parties internes de la vanne peuvent être fabriquées à partir des mêmes matériaux que le corps, mais des plastiques, du caoutchouc et des revêtements durs sont également utilisés. En tant que matériaux d'étanchéité scellant le siège, la tige et la soupape, le coton, le téflon, le caoutchouc ou le graphite sont généralement utilisés, selon le type de fluide de travail et la température. Les matériaux d'étanchéité doivent fournir une bonne étanchéité et en même temps un faible frottement pour assurer le libre mouvement de la tige.
DISQUES
Les vannes ont généralement une sorte d'actionneur. L'actionneur le plus simple est un volant de vanne linéaire ou un levier rotatif. Des dispositifs spéciaux, tels qu'un train d'engrenages, peuvent être utilisés pour faire tourner le volant. Des actionneurs hydrauliques ou pneumatiques sont souvent utilisés. Ces actionneurs peuvent générer les forces importantes nécessaires pour déplacer des vannes dans des systèmes à haute pression ou dans des emplacements éloignés, ou pour faire fonctionner plusieurs vannes à partir d'une seule console. Les actionneurs de vanne à membrane à ressort utilisent généralement de l'air comprimé. L'air comprimé déplace le diaphragme avec la tige dans un sens et le ressort dans le sens opposé. Les moteurs électriques sont également souvent utilisés comme entraînements. voir également SERVO ; CONTRÔLE ET RÉGULATION AUTOMATIQUE.
Podlesny N.I., Rubanov V.G. Éléments du système de contrôle et de surveillance automatique. Kiev, 1982
Les vannes sont des conceptions de raccords de canalisation avec un obturateur sous la forme d'une plaque plate ou conique, se déplaçant en va-et-vient le long de l'axe central de la surface d'étanchéité du siège du corps. Les vannes comprennent également des structures de vannes (vannes rotatives), dans lesquelles la vanne sous la forme d'une plaque se déplace en arc de cercle. L'arc décrit par le centre de la soupape est tangent à l'axe du siège, le centre de l'arc est à l'extérieur du trou du siège et l'axe de rotation de la soupape est perpendiculaire à l'axe du débit moyen.
Modèles populaires de vannes à brides
Aujourd'hui, il existe plusieurs types de vannes d'arrêt. Tout dépend de la méthode utilisée pour remplacer l'environnement de travail. La liste des modèles populaires comprend les mécanismes suivants :
- vis;
- portail;
- Balle;
- Liège.
Pour les pièces à vis, la vanne mobile est fixée avec une connexion filetée. Il doit être pressé contre le siège, qui est situé dans le cylindre principal de la vanne. La garniture de presse-étoupe est représentée par une rondelle d'étanchéité, qui assure l'étanchéité de l'appareil.
Les inconvénients spécifiques du mécanisme incluent le fait qu'il laisse passer l'eau dans une seule direction et que ses tubes en caoutchouc ou en paronite s'usent périodiquement et doivent être changés. Si du sable ou du tartre pénètre dans le cylindre, les joints peuvent être complètement ou partiellement détruits.
La conception des robinets-vannes est très similaire à celle d'un robinet-vanne, puisque leur tige filetée permet d'abaisser le cône du robinet entre deux miroirs.Au lieu d'une garniture de presse-étoupe, des joints en caoutchouc ou en argile polymère peuvent être installés, qui diffèrent par leur durée de vie sur une longue période.
Pour la fabrication de raccords à bride à bille, du laiton ou de l'acier inoxydable est utilisé, et la conception est une bille avec des trous traversants. La rotation de la poignée assure la rotation de la bille située dans le cylindre de la vanne et sa fixation est réalisée à l'aide d'une paire de sièges annulaires en téflon ou en fluoroplastique. Pour l'étanchéité, il est recommandé d'utiliser le même matériau.
Le débit de liquide dans les vannes à boisseau bridé est bloqué au moyen d'un boisseau conique muni d'un trou traversant. Les problèmes typiques avec de tels dispositifs comprennent le fait que la garniture du presse-étoupe doit être changée périodiquement.
