Salut! En tant que fournisseur de vannes de papillon de type à double décalage, je suis super excité de plonger dans les caractéristiques d'écoulement de ces vannes incroyables. Alors, allons-y!
Bases des vannes de papillon de type double décalage
Tout d'abord, passons rapidement en revue ce qu'est une vanne de papillon de type double décalage. Ces vannes sont un type de vanne de virage - ce qui signifie qu'elles peuvent être ouvertes ou fermées avec une rotation à 90 degrés de la tige de la vanne. La pièce "Double Offset" fait référence à la conception unique où l'arbre de soupape est décalé du centre du disque et de la ligne médiane du tuyau. Le "type de roue" signifie que la valve a des pattes sur sa circonférence externe, qui lui permettent d'être boulonnée entre deux brides dans un pipeline.
Comportement de flux à différentes ouvertures
Position entièrement ouverte
Lorsque la vanne de papillon de type double décalage est entièrement ouverte, elle offre un chemin d'écoulement relativement dégagé. Le disque est parallèle à la direction d'écoulement, et la zone de section transversale du passage d'écoulement est presque la même que celle du pipeline. Il en résulte une baisse de basse pression à travers la valve. En d'autres termes, le fluide peut s'écouler à travers la valve avec une résistance minimale, tout comme l'eau qui coule à travers un tuyau droit. Ceci est idéal pour les applications où des débits élevés sont nécessaires, comme dans les systèmes d'approvisionnement en eau à grande échelle ou les processus industriels où de grands volumes de liquide doivent être transférés rapidement.
Positions partiellement ouvertes
Alors que la valve commence à se fermer et se déplace vers des positions partiellement ouvertes, les choses deviennent un peu plus intéressantes. Le disque commence à obstruer le chemin d'écoulement et le comportement d'écoulement devient plus complexe. Le fluide doit circuler autour du disque, ce qui crée des turbulences. Aux petits angles d'ouverture, par exemple, environ 10 à 20 degrés, l'écoulement est très restreint et la chute de pression à travers la valve augmente considérablement. La vitesse du fluide près des bords du disque peut être assez élevée, ce qui peut entraîner une cavitation dans certains cas. La cavitation est lorsque la pression du fluide tombe sous sa pression de vapeur, provoquant la formation de bulles de vapeur. Ces bulles peuvent s'effondrer lorsqu'elles se déplacent dans une région de pression plus élevée, et les ondes de choc qui en résultent peuvent endommager la valve et le pipeline au fil du temps.
À mesure que l'angle d'ouverture augmente à environ 30 à 60 degrés, le débit commence à devenir plus stable, mais il y a toujours une quantité considérable de turbulence. La chute de pression est encore relativement élevée par rapport à la position entièrement ouverte, mais elle est inférieure à celle de très petits angles d'ouverture. Cette gamme d'angles d'ouverture est souvent utilisée pour les applications de contrôle de débit, où l'objectif est de réguler le débit du fluide.
Position presque fermée
Lorsque la valve est presque fermée, le débit est gravement restreint. Le liquide doit passer par un écart très étroit entre le disque et le siège de soupape. Cela crée un jet à vitesse élevé de liquide, qui peut provoquer l'érosion du siège de soupape et du disque. La chute de pression à travers la valve est extrêmement élevée à ce stade, et l'écoulement est très turbulent. Dans certaines applications, comme dans les services de limitation où un contrôle de débit précis est nécessaire à des débits faibles, la valve peut fonctionner dans cette position presque fermée pendant de longues périodes. Cependant, des considérations de conception spéciales sont nécessaires pour éviter d'endommager la valve en raison de l'écoulement et de l'érosion à haute vitesse.
Coefficient d'écoulement (CV)
Le coefficient d'écoulement, également connu sous le nom de CV, est un paramètre important qui décrit les caractéristiques d'écoulement d'une valve. Il est défini comme le nombre de gallons américains par minute d'eau à 60 ° F qui circulent à travers la valve avec une chute de pression de 1 psi. Pour une soupape de papillon de type double décalage, la valeur CV varie en fonction de la taille de la vanne et de son angle d'ouverture.
En général, les vannes plus grandes ont des valeurs CV plus élevées car elles ont un plus grand passage d'écoulement. À la position entièrement ouverte, la valeur CV est à son maximum. À la fermeture de la valve, la valeur CV diminue. Les fabricants fournissent généralement des courbes CV pour leurs vannes, qui montrent comment la valeur CV change avec l'angle d'ouverture. Ces courbes sont très utiles pour les ingénieurs lors de la sélection de la bonne vanne pour une application particulière. Ils peuvent utiliser les courbes CV pour calculer la chute de pression à travers la valve pour un débit donné et vice versa.
Comparaison avec d'autres types de vannes de papillon
Comparons les caractéristiques d'écoulement des vannes papillon de type DUG à double décalage avec d'autres types, comme leValve de papillon de type tranche à plaquette à décalageet leTriple décalage de type brillance de la bride de la bride.
Les vannes papillon triplées ont un décalage supplémentaire par rapport aux vannes à double décalage. Ce décalage supplémentaire permet un scellement plus précis et de meilleures performances en applications à haute pression et à haute température. Cependant, en termes de caractéristiques d'écoulement, les vannes à double décalage ont généralement une baisse de pression plus faible à des positions entièrement ouvertes car leur conception de disque est plus rationalisée pour les applications d'écoulement élevé.
D'un autre côté, les vannes à triple décalage peuvent avoir de meilleures caractéristiques de contrôle de l'écoulement aux petits angles d'ouverture. La conception unique du disque de décalage triple permet un changement plus progressif dans la zone d'écoulement à mesure que la vanne s'ouvre et se ferme, ce qui peut entraîner un contrôle d'écoulement plus stable.
Applications basées sur les caractéristiques de flux
Les caractéristiques d'écoulement des vannes papillon de type double décalage les rendent adaptées à une large gamme d'applications.
Plantes de traitement de l'eau
Dans les usines de traitement de l'eau, ces valves sont utilisées à la fois pour la distribution de l'eau à grande échelle et pour contrôler l'écoulement des produits chimiques. Dans le système de distribution de l'eau, les vannes sont souvent maintenues complètement ouvertes pour assurer des débits élevés avec une chute de pression minimale. En ce qui concerne le dosage chimique, les vannes peuvent être utilisées dans des positions partiellement ouvertes pour contrôler précisément le débit des produits chimiques.
Systèmes CVC
Dans les systèmes de chauffage, de ventilation et de conditionnement de l'air (CVC), les vannes de papillon de type double décalage sont utilisées pour contrôler l'écoulement de l'eau ou du réfrigérant. Ils peuvent être ajustés pour maintenir le débit et la température souhaités dans différentes parties du système. Par exemple, dans le système HVAC d'un bâtiment à grande échelle, les vannes peuvent être utilisées pour équilibrer l'écoulement de l'eau réfrigérée vers différents étages ou zones.
Conclusion et appel à l'action
Eh bien, c'est un regard assez détaillé sur les caractéristiques d'écoulement des vannes papillon de type double décalage. Comme vous pouvez le voir, ces vannes offrent beaucoup de flexibilité en termes de contrôle des flux et conviennent à un large éventail d'applications.
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Références
- Miller, RW (1996). Manuel d'ingénierie de mesure du débit. McGraw - Hill.
- Idelchik, IE (2007). Manuel de résistance hydraulique. House Begell.