Les vannes à disque plein ne sont souvent pas adaptées à une régulation précise du débit et sont conçues pour être plus adaptées à une utilisation comme vanne d'arrêt-ou comme vanne à ouverture/fermeture complète que comme contrôle de débit. L’analyse spécifique est la suivante :
1. Structure et principe de fonctionnement du robinet-vanne à disque solide.
Caractéristiques structurelles :
L'intérieur du corps est un disque solide-en forme de disque qui peut être ouvert et fermé en le soulevant ou en le tournant.
La surface d'étanchéité rencontre le plan du siège et est scellée par pression mécanique (par exemple, angle de coin d'un robinet-vanne à coin) ou déformation élastique (par exemple, robinets-vannes à joint souple).
Principes de travail :
Lorsque la vanne est complètement ouverte, le disque est complètement séparé du siège, la zone d'écoulement du fluide est grande et la chute de pression est faible.
Lorsqu'il est complètement fermé, le disque appuie contre le siège de la vanne, coupant ainsi le flux du fluide.
Points clés : Le trajet d'écoulement du robinet-vanne à disque solide pendant l'ouverture et la fermeture est linéaire, mais la conception de la surface de contact entre le disque et le siège de vanne n'est pas optimisée en fonction du degré de régulation du débit, ce qui entraîne une faible précision de réglage.
2. Raisons pour lesquelles le robinet-vanne à disque plein ne convient pas à la régulation du débit.
1. Ajuster la linéarité
Phénomène : Il existe une relation non linéaire entre l’ouverture du robinet-vanne et le débit.
Dans la phase d'ouverture initiale, le débit change lentement (en raison de la petite surface d'écoulement et de la forme du bord du disque).
En raison d'un changement soudain du jeu entre le disque et le siège, l'ouverture centrale et le débit peuvent augmenter considérablement, ce qui rend difficile un contrôle précis.
Près du plein régime, le trafic se stabilise, mais la plage de réglage approche de sa limite.
RÉSULTATS : Il n'est pas possible d'obtenir un contrôle fluide du débit en-réglant précisément l'ouverture, et il est facile de provoquer des fluctuations ou des dépassements de pression dans le système.
2. La surface d'étanchéité s'use facilement.
Frottement lors du réglage :
Les frottements répétés entre le disque et le siège accélèrent l'usure du couvercle d'étanchéité, entraînant une augmentation des fuites.
Les vannes à étanchéité souple (telles que les sièges en caoutchouc) peuvent être rayées en raison d'un frottement prolongé, ce qui réduit les performances d'étanchéité.
Frais d'entretien :
Après l'usure, un disque ou un siège de remplacement est nécessaire, ce qui augmente les temps d'arrêt et les coûts de maintenance.
3. Chute de pression et perte d'énergie
Lorsqu'elle est complètement ouverte, la pression diminue, mais lorsqu'elle est ajustée, la pression chute davantage :
Lorsque le robinet-vanne est complètement ouvert, le débit est important et la chute de pression est faible (convient pour une utilisation comme robinet à soupape).
Lors du réglage, l'écart entre le disque et le siège de soupape diminue, le débit du fluide augmente et la chute de pression locale augmente considérablement, entraînant une perte d'énergie dans le système.
Comparaison des vannes :
Les vannes de régulation spécialisées (par exemple les vannes à bille, les vannes papillon, les vannes d'arrêt) optimisent la conception du canal d'écoulement (par exemple les caractéristiques isospécifiques, les caractéristiques de linéarité), ce qui entraîne une chute de pression plus uniforme et une perte d'énergie plus faible pendant la régulation.
4. Faible résistance à la cavitation et à l’évaporation flash
Impact moyen élevé :-vitesse :
Lorsque le fluide passe à travers un espace étroit, le débit du fluide augmente considérablement, ce qui peut conduire à une érosion gazeuse (liquide) ou à une évaporation instantanée (vapeur), endommageant le disque et le siège.
Les vannes à disque plein ne sont pas conçues pour de telles conditions de travail, ce qui entraîne une réduction significative de leur durée de vie.
Solutions de vannes spéciales :
La résistance à la corrosion peut être améliorée par l'utilisation de disques-résistants aux gaz (tels que des structures de décompression-à plusieurs étages) ou de joints en carbure cémenté.
3, Scénarios applicables et solutions alternatives.
1. Convient aux vannes à disque solide
Coupez le flux des médias :
Dans les situations nécessitant une ouverture ou une fermeture complète (par exemple, isolation des canalisations, maintenance du système).
Exigence de faible précision :
Systèmes insensibles aux fluctuations de débit, tels que les systèmes de canalisations d'incendie et d'égouts.
Conditions de fonctionnement basse pression gros calibre :
La structure du robinet-vanne est simple, peu coûteuse, adaptée aux grands diamètres (tels que DN300 ou supérieur) et à faible pression nominale.
2.Solutions alternatives à la régulation du trafic
robinet à tournant sphérique
Forte capacité de circulation, bonne régulation de linéarité (caractéristique à pourcentage égal), adaptée aux conditions de travail à moyenne et haute pression.
Bonnes performances d'étanchéité, longue durée de vie, mais coût élevé.
vanne papillon
Structure compacte, poids léger, large plage de réglage (0 degrés ~ 90 degrés), adaptée aux basses pressions de grand diamètre.
Les performances d'étanchéité sont légèrement inférieures à celles des robinets à tournant sphérique, mais le coût est inférieur.
Intercepteur:
Haute précision de réglage (caractéristiques linéaires), adaptée aux conditions de travail à haute tension-de petit calibre.
Étant donné que la chute de pression du robinet-vanne est plus grande et que la résistance à l'écoulement est supérieure à celle du robinet-vanne, elle doit être sélectionnée en fonction des exigences de chute de pression du système.
Régulateur (vanne de régulation) :
Conçu spécialement pour la régulation du débit, il peut être équipé d'un localisateur intelligent pour le contrôle à distance et le contrôle en boucle fermée-.
Le coût le plus élevé, mais le mieux réglementé, pour les systèmes de contrôle de précision (par exemple, produits chimiques, électricité, etc.).
