Robinet à boisseau conique et robinet à boisseau sphérique : Différences clés et applications

Les vannes des systèmes de tuyauterie contrôlent et dirigent l'écoulement des fluides. Les robinets à tournant conique et les robinets à tournant sphérique sont deux des types de vannes de contrôle les plus utilisés. Bien que leur fonction soit similaire, il existe des différences essentielles dans leur fonctionnement, leur conception, leurs applications, etc. Dans cet article, nous allons comparer les robinets à tournant conique et les robinets à tournant sphérique. robinets à boisseau sphérique afin que vous puissiez déterminer quelle est la meilleure option en fonction de vos besoins.

Comment les robinets à tournant conique et les robinets à boisseau sphérique régulent-ils le débit ?

Les robinets à tournant conique et les robinets à tournant sphérique s'ouvrent ou se ferment en effectuant un virage de 90 degrés. Il s'agit donc de "vannes quart de tour". Ils servent principalement à contrôler rapidement le débit et à assurer l'étanchéité, et non à étrangler ou à réguler les débits.

Conception et fonctionnement des robinets à tournant conique

Un robinet à tournant conique utilise un tournant conique ou cylindrique avec un passage percé pour contrôler le débit. Lorsqu'il est ouvert, le passage s'aligne sur les orifices d'entrée et de sortie du corps du robinet, ce qui permet un écoulement sans restriction. Lorsqu'il est fermé, le clapet est tourné de 90 degrés, bloquant les orifices avec la partie solide du clapet pour arrêter le flux.

Les robinets à tournant conique existent en version lubrifiée ou non lubrifiée :

• Lubrifié : Disposent d'une chambre à huile pour lubrifier le mouvement du clapet. Cela réduit la friction et l'usure. Utilisés dans des applications à pression et température élevées.
• Non lubrifié : S'appuient sur un revêtement de manchon au lieu de l'huile. Typiquement pour les utilisations à basse pression où la contamination du lubrifiant est un problème.

Conception et fonctionnement des robinets à tournant sphérique

Les robinets à tournant sphérique utilisent également un disque percé (une sphère) pour réguler le débit, mais leur fonctionnement est légèrement différent. La bille sphérique est percée en son centre et tourne à 90 degrés à l'intérieur du corps du robinet pour aligner ou bloquer les orifices d'entrée et de sortie.

Les robinets à tournant sphérique présentent une gamme de configurations en fonction de facteurs tels que la taille de l'alésage, le type de corps, le montage de la sphère et le nombre d'orifices. Les variétés les plus courantes sont les suivantes :

• Port complet : Bille surdimensionnée pour que la trajectoire du flux corresponde au diamètre du tuyau.
• Port réduit : Bille et chemin d'écoulement plus petits.
• Boule flottante : La bille flotte entre l'entrée et la sortie.
• Tourillon : La balle est fixée sur un point de pivot.

Différences essentielles entre les robinets à tournant conique et les robinets à tournant sphérique

Maintenant que vous connaissez les bases de leur fonctionnement, examinons les principales différences entre les robinets à tournant conique et les robinets à tournant sphérique en termes de performances, de conception, de coût, de maintenance et d'applications.

Capacité d'étanchéité

Les robinets à tournant conique ont généralement une meilleure étanchéité que les robinets à tournant sphérique. La plus grande surface du clapet permet une meilleure étanchéité, mais son fonctionnement nécessite un couple plus élevé. Les robinets à boisseau sphérique compensent par des matériaux et des joints d'injection.

Facilité d'utilisation

Les robinets à tournant sphérique sont plus faciles à utiliser. Leurs billes sont plus légères que celles des robinets à tournant conique et n'ont pas besoin d'un couple aussi important pour tourner et assurer l'étanchéité. Cela permet une ouverture et une fermeture plus souples.

Durabilité et longévité

Les robinets à tournant sphérique ont tendance à durer plus longtemps. L'usure importante du couple sur les robinets à tournant conique entraîne une durée de vie moyenne plus courte. Les robinets à tournant sphérique ont également moins de contact avec les fluides grâce à des sièges et des joints protecteurs.

Taille et évolutivité

Les robinets à tournant sphérique sont disponibles dans une plus large gamme de tailles, les robinets à tournant sphérique de grande taille étant plus faciles à produire que les robinets à tournant conique de grande taille. Il est courant de trouver des robinets à tournant sphérique de plus de 24 pouces, alors que les grands robinets à tournant conique sont rares.

Personnalisation

Les robinets à tournant sphérique permettent une plus grande personnalisation, comme l'ajout d'orifices slovènes, de configurations à orifices multiples, de revêtements spéciaux ou de matériaux pour le tournant sphérique. Les robinets à tournant conique complexes et personnalisés ne sont pas vraiment une option.

Coût

Les robinets à tournant conique sont généralement moins chers que les robinets à tournant sphérique. Leur corps monobloc simple réduit la complexité de fabrication par rapport à certains types de robinets à tournant sphérique.

Valve à bille vs. Applications des robinets à tournant conique

Voyons où les robinets à tournant conique et les robinets à tournant sphérique sont le mieux utilisés en fonction de leurs caractéristiques :

Où utiliser les robinets à tournant conique

Fluides corrosifs - Peut être équipé de manchons de protection pour la résistance aux produits chimiques. Le joint étanche empêche également les dommages dus aux infiltrations.

Exigences plus élevées en matière d'étanchéité - La grande surface d'étanchéité les rend bien adaptés aux applications qui nécessitent une fermeture étanche aux bulles. Par exemple, les pipelines de gaz naturel.

Supports abrasifs - Peut couper efficacement le flux incontrôlé d'abrasifs comme les boues. Les contours lisses empêchent les accumulations.

Opérations fréquentes de mise en marche et d'arrêt - Les cycles répétés n'affectent pas l'étanchéité aussi rapidement que les robinets à tournant sphérique grâce au corps monobloc plus simple et à l'absence de mécanismes d'injection de la bille.

Applications économiques - Leur prix abordable les rend attrayants pour les applications commerciales où les pressions/températures extrêmes ne sont pas un facteur.

Où utiliser les robinets à boisseau sphérique

Extrêmes de pression supérieurs et inférieurs - Disponibles dans des classes nominales allant jusqu'à 4500 psi et des conceptions de siège à pression assistée pour une étanchéité efficace à haute et basse pression. Ils peuvent supporter des températures cryogéniques ou des conduites de vapeur surchauffée.

Restriction fréquente de l'accès - La forme sphérique des orifices des robinets à tournant sphérique entraîne moins de dommages au niveau du tréfilage dus aux changements de vitesse que les robinets à tournant conique lors de l'étranglement.

Capacité d'écoulement plus élevée - Les robinets à tournant sphérique à passage intégral s'adaptent au diamètre de la tuyauterie afin d'éviter toute constriction. Cela leur permet de gérer des débits plus élevés que les robinets à tournant conique de même taille.

Entretien facile - Les robinets à tournant sphérique tels que les modèles à trois pièces ou à entrée par le haut permettent d'effectuer des travaux d'entretien sans avoir à retirer le robinet de la canalisation. Leurs sièges reconstructibles simplifient la maintenance. Les bouchons nécessitent le remplacement complet de la vanne.

Automatisation - Grâce à leur forme compacte, leur fonctionnement léger et leur gamme de méthodes d'actionnement, les robinets à tournant sphérique sont parfaits pour les commandes automatisées de type "tout ou rien".

Comment choisir entre les robinets à boisseau sphérique et les robinets à tournant conique ?

Voici quelques points clés qui peuvent vous aider à choisir entre un robinet à boisseau conique et un robinet à boisseau sphérique :

• Etanchéité et régulation - Si l'étanchéité à la bulle est essentielle, les robinets à tournant conique sont la solution. Pour les applications d'étranglement, optez pour les robinets à tournant sphérique.
• Fréquence de fonctionnement - Les robinets à tournant conique permettent d'effectuer des cycles plus fréquents. Les robinets à boisseau sphérique sont utilisés pour les opérations de marche/arrêt plus simples.
• Conditions de fonctionnement - Choisissez des robinets à tournant conique lubrifiés pour les températures élevées. Pour les basses et hautes pressions extrêmes, préférez les robinets à boisseau sphérique.
• Propriétés des fluides - Les robinets à tournant conique conviennent aux fluides corrosifs, polymérisants ou chargés de solides. Les robinets à tournant sphérique conviennent aux services propres.
• Facteurs de maintenance - Les robinets à tournant conique permettent un remplacement rapide des joints. Les vannes à bille simplifient le nettoyage des filtres en ligne.
• Budget - Les robinets à tournant conique sont les plus rentables. Dépenser plus au départ pour des robinets à tournant sphérique mieux construits permet d'économiser sur le long terme.

Une évaluation minutieuse du fluide, des paramètres de pression, des besoins de contrôle du débit, des attentes en matière de longévité et du budget de votre application permet de choisir le meilleur robinet à tournant conique ou à tournant sphérique. Et consulter un ingénieur d'application ne fait jamais de mal !

J'espère que cette comparaison entre robinet à boisseau conique et robinet à boisseau sphérique vous a fourni les détails nécessaires pour déterminer quel type de robinet répond le mieux à vos besoins spécifiques. Les robinets à tournant conique et les robinets à tournant sphérique jouent tous deux un rôle essentiel dans un grand nombre d'applications industrielles, leurs avantages et inconvénients respectifs entrant en jeu en fonction de la situation. Si vous avez d'autres questions sur les vannes, n'hésitez pas à me les poser dans les commentaires !