Comment fonctionne la fonction d'arrêt d'une vanne de régulation ?

Lorsqu'elles sont utilisées, les vannes de régulation présentent souvent des dysfonctionnements tels qu'un mauvais arrêt et des fuites excessives Outre les fuites causées par le blocage, un différentiel de pression admissible insuffisant, etc., la grande majorité de ces problèmes sont dus à des défauts structurels et à une mauvaise sélection de la vanne de régulation L'industrie moderne impose des exigences de plus en plus élevées aux vannes de régulation, et les applications à forte demande nécessitent des capacités d'arrêt spécifiques Par conséquent, la fonction d'arrêt est une caractéristique opérationnelle cruciale et un indicateur de qualité intrinsèque d'une vanne de régulation (pour la classification et les normes des qualités d'arrêt, voir les documents pertinents).Par conséquent, une attention particulière doit être accordée à cet aspect.

I. Sélection du type de structure
L'un des principaux inconvénients des vannes de régulation à double fermeture (telles que les vannes à double siège, les vannes à double manchon scellé, etc) est la fuite excessive Cependant, avant les années 1980, les vannes à manchon étaient répandues Les vannes à manchon présentaient cependant de nombreux défauts : de nombreuses pièces, une mauvaise fiabilité, un approvisionnement difficile en pièces de rechange, un entretien difficile et des performances d'arrêt insatisfaisantes En réalité, il s'agissait d'une approche de conception défectueuse ; il serait préférable d'obtenir le résultat souhaité grâce à des réglages externes plutôt que de faire des modifications aussi complexes dans le cœur de la vanne. Par conséquent, les vannes de régulation monocentriques devraient être choisies. Cela résout le foyer, la matière de maintenance, la matière de l'approche dure du piston.

II. Sélection des surfaces d'étanchéité
(1) Scellement face à face :
Dans les noyaux courants de soupapes à piston, la surface d'étanchéité est une petite surface conique de 60°, et le siège de soupape est également une petite surface conique de 60° La largeur de cette petite surface conique est habituellement comprise entre 0,5 mm et 2 mm Pour assurer une bonne étanchéité, les deux surfaces coniques doivent être en bon contact Cependant, en réalité, il est toujours affecté par des erreurs d'usinage (telles que la concentricité, le faux rond et l'inclinaison), ce qui entraîne des performances d'étanchéité moins qu'idéales Le taux de fuite de ce type de soupape est habituellement de 10 -4, et peut atteindre 10 -6 après un meulage de précision, n'atteignant qu'un niveau d'étanchéité relativement bon.
(2) Étanchéité sphérique :
Cela utilise la rotation sphérique du noyau de soupape pour tangenter avec la petite surface conique du siège de soupape fixe, ce qui entraîne un contact de ligne entre eux, ce qui est meilleur que l'étanchéité face à face décrite ci-dessus. Les vannes ultra-légères pleine fonction et les vannes papillon à étanchéité sphérique lancées par la société Hualin sont fabriquées en utilisant cette approche, avec des taux de fuite atteignant 10 -6 à 10 -8 et des vannes papillon triples excentriques hautes performances atteignant jusqu'à 10 -8, voire zéro fuite.

III. Sélection des matériaux d'étanchéité
(1) Sceau souple
À l'exception des vannes doublées résistantes à la corrosion, les vannes générales à fermeture étanche font référence aux vannes dans lesquelles le noyau de la vanne ou le siège de la vanne utilise des matériaux non métalliques (principalement du polytétrafluoroéthylène, mais aussi du caoutchouc, etc.) pour l'étanchéité.
(2) Étanchéité dure

L'étanchéité dure avec soudage par recouvrement en alliage résistant à l'usure est le meilleur choix pour les vannes d'arrêt.
(1) L'étanchéité souple offre de bonnes performances d'arrêt, mais ne convient pas aux milieux contenant des particules Une fois rayés, les fuites augmenteront fortement Par conséquent, une étanchéité dure doit être utilisée chaque fois que possible L'étanchéité dure des vannes ultra-légères à pleine fonction peut atteindre 10 -7 à 10 -8, et les vannes papillon triple excentriques peuvent atteindre zéro fuite.
(2) Prise en compte de la résistance à l'usure par étanchéité : En plus de sélectionner l'étanchéité dure, pour les vannes de régulation du type à arrêt nécessitant un taux de fuite de 10 -6 ou plus, un soudage par recouvrement en alliage résistant à l'usure doit (ou doit) être appliqué pour améliorer la résistance à l'usure, la résistance à l'érosion et la résistance aux rayures du joint, augmentant ainsi la durée de vie de la vanne.
(3) Les vannes de régulation d'arrêt pour milieux à haute température sont assemblées à température ambiante et fonctionnent à haute température, avec des changements de température de plusieurs centaines de degrés La dilatation thermique modifiera la pression d'étanchéité établie lors du montage Si trop serrée, la surface d'étanchéité se grippera, provoquant une abrasion et un arrachement sévères lors du déplacement ; si trop lâche, la pression d'étanchéité est insuffisante Dans les deux cas, la fuite augmentera fortement La meilleure solution est d'utiliser un siège de valve élastique pour absorber les différences provoquées par ce changement Il existe habituellement trois types de solutions d'étanchéité élastique : 1 type ressort ; 2 type anneau métallique flexible ; 3 siège de valve élastique rigide-flexible Le dernier est le meilleur, car il combine la flexibilité pour surmonter la rigidité de l'alliage thermique de résistance à l'usure.
(4) Pour les milieux érosifs contenant des particules, le noyau de la vanne devrait être conçu de manière à éviter l'érosion directe du milieu à grande vitesse Les vannes à course droite et les vannes papillon n'ont pas cette fonction, alors que la vanne ultra-légère pleine caractéristique à rotation excentrée en a. Dans ce cas, il convient de sélectionner ces deux derniers types de vannes.
(5) Pour les joints durs, il doit y avoir une différence de dureté suffisante ; les matériaux de même dureté ne se produiront pas les uns aux autres et seront sujets aux rayures.
(6) L'actionneur doit avoir une poussée et une rigidité accrues pour garantir un fonctionnement fluide.

V. Types de vannes principales pour vannes d'arrêt
Sur la base de l'analyse ci-dessus, les principaux types de vannes pour vannes d'arrêt sont les suivants Lors de la sélection d'une vanne d'arrêt, divers paramètres tels que le taux de fuite, le type moyen, la température moyenne, le coefficient de débit et le rapport coût-efficacité doivent être pris en compte de manière exhaustive. Dans l’ordre de préférence suivant, le contrôle du joint dur doit être envisagé en premier, suivi de la manière dont la fonction d’arrêt de la vanne de régulation est réalisée, puis des joints souples.
(1) Vanne de commande ultra-légère complète
(2) Vanne papillon à joint dur en métal triple excentrique
(3) Vanne papillon à joint sphérique double excentrique
(4) Robinet à tournant sphérique
(5) Vanne rotative excentrique
(6) Vanne monoplace
(7) Vanne à manchon monoplace
(8) Vanne à joint souple

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