Vanne papillon pour procédés de poudres et vrac : un guide complet
Conception des vannes papillon à plaquette, actionneurs, fonctionnement, approvisionnement
Question ou remarque ? Merci de nous contacter à admin@powderprocess.net| Résumé de la section |
|---|
| 1. Qu'est-ce qu'une vanne papillon ? |
| 2. Conception des
vannes papillon |
| 3. Actionneur |
| 4. Conceptions spéciales |
| 5. Points de conception importants |
| 6. Problèmes courants avec les
vannes papillon |
| 7. Prix des vannes papillon et
fabricants de vannes |
1. Qu'est-ce qu'une vanne papillon ?
Les vannes papillon sont constituées d'un volet en forme de disque (papillon) qui effectue une rotation d'un quart de tour pour s'ouvrir ou se fermer. La vanne la plus courante dans la manutention des solides en vrac est, sans aucun doute, la vanne papillon. Ce type de vanne est simple, robuste et fonctionne globalement bien avec l'écoulement des solides en vrac.
Les vannes papillon sont les vannes de choix pour l'isolement d'un équipement, car elles sont utilisées pour fermer les entrées et sorties de trémies, silos et conteneurs manipulant des poudres ou matériaux granulaires. Une fois ouvertes, elles permettent la vidange du conteneur, contrôlent l'écoulement ou peuvent même être utilisées pour doser le produit si elles disposent de fonctionnalités spécifiques, comme un positionneur sur l'actionneur.
Cette page fournit des détails sur la conception des vannes papillon et leurs actionneurs.
En manutention de poudres, le type de vanne papillon le plus courant est la vanne papillon à plaquette. Les vannes papillon à brides, dont le corps en deux parties est maintenu par deux boulons et écrous, sont peu courantes dans les procédés en vrac.
2. Conception des vannes papillon
Comment fonctionne une vanne papillon ?
La constitution d'une vanne papillon à plaquette est assez simple : l'écoulement du produit est arrêté ou autorisé grâce à un papillon, un joint épais assure l'étanchéité de la vanne, et un actionneur (le plus souvent pneumatique) permet le mouvement de la vanne.
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Figure 1 : Dessin d'une vanne papillon à plaquette
3. Actionneur
L'actionneur pneumatique peut être de 2 types : simple effet ou double effet. Les actionneurs simple effet n'ont qu'une seule chambre à pressuriser avec de l'air comprimé, un ressort assurant le mouvement dans l'autre sens en l'absence d'air comprimé. Les actionneurs double effet ont, au contraire, 2 chambres pressurisées alternativement pour permettre la rotation dans les deux sens.
Les actionneurs double effet pour vannes papillon pneumatiques offrent généralement un couple plus élevé et sont donc plus fiables pour les applications difficiles.
4. Conceptions spéciales
Récemment, des vannes papillon équipées d'actionneurs spéciaux ont été introduites sur le marché. Ces actionneurs sont dotés d'un positionneur, permettant d'ouvrir précisément la vanne à un pourcentage défini. De plus, l'actionneur est également équipé d'un vibreur. Ces vannes papillon vibrantes ont fait leurs preuves dans le dosage et la pesée de quantités précises de poudre, remplaçant ainsi des équipements plus complexes comme les transporteurs à vis ou les tubes vibrants lorsque l'implantation le permet.
La vibration permet de faire s'écouler la poudre même à faible ouverture, assurant ainsi une alimentation fiable et précise.
Il est à noter que, dans certains cas, l'utilisation d'un positionneur peut être suffisante, par exemple pour un dosage très approximatif vers un tamis vibrant.
5. Points de conception importants
Pour les vannes papillon, la pièce soumise à l'usure est le joint, qui doit être contrôlé régulièrement. En cas de détérioration, la vanne peut ne plus être étanche ou libérer des particules de caoutchouc dans l'écoulement du produit, constituant ainsi un corps étranger.
En règle générale, les vannes papillon ne doivent pas être utilisées dans les lignes de transport pneumatique car le papillon risque d'endommager le produit transporté, tandis que l'écoulement du produit à haute vitesse augmentera également l'usure du joint. Certaines exceptions peuvent exister lors de l'utilisation du transport en phase dense, qui s'effectue à faible vitesse de transport et cause ainsi potentiellement moins d'usure aux vannes papillon.
Les vannes papillon doivent être dimensionnées suffisamment grandes à la sortie des trémies afin de garantir un écoulement massique hors de la trémie, sans voûtes ou cheminées.
6. Problèmes courants avec les vannes papillon
Les vannes papillon sont généralement des équipements fiables. Cependant, un certain nombre de problèmes peut nécessiter des corrections :
Tableau 1 : problèmes courants avec les vannes papillon
| Problème | Cause et action corrective |
|---|---|
| Usure du joint | Installation incorrecte du joint faisant saillie à l'intérieur de la vanne et écoulement du produit |
| Vanne bloquée | Couple insuffisant de l'actionneur La vanne est actionnée sur de la poudre statique ; préférer fermer la vanne lorsque le produit est en écoulement |
7. Prix des vannes papillon et fabricants de vannes
Une vanne papillon DN250 coûte typiquement entre 2500 et 5000 euros (2022) selon la marque et les options choisies.
Afin d'obtenir des devis actualisés ou des prix de vannes papillon, le lecteur peut se référer aux entreprises suivantes, qui fournissent des vannes à plaquette :
- Buracco : www.buracco.com
- Robvalve : https://robvalve.wixsite.com/
- Vannes ABZ
- Vannes papillon Keystone
- Vannes papillon Nibco
(PowderProcess.net n'a aucun lien avec ces entreprises)