Les vannes à bille sont un type de vanne d’arrêt conçu pour contrôler le débit d’un gaz ou d’un liquide à l’aide d’une bille pivotante dotée d’un orifice en son centre. Lorsque la bille est tournée de 90°, le fluide est soit bloqué, soit autorisé à s’écouler, selon l’orientation de l’orifice. Les vannes à bille sont disponibles dans une large gamme de styles, de matériaux et de tailles pour répondre aux besoins particuliers de diverses applications.
Quelles sont les vannes à bille ?
Les vannes à bille sont installées dans les systèmes de tuyauterie afin de permettre, d’obstruer et de contrôler l’écoulement de divers gaz, vapeurs et liquides. La bille est montée contre deux sièges et est reliée par un arbre au mécanisme de commande utilisé pour faire tourner la bille. Lorsque l’ouverture de l’orifice est perpendiculaire à l’écoulement, le fluide ne peut pas passer à travers la vanne. En tournant l’orifice en position ouverte, le fluide peut passer à un débit contrôlé.
Conception
L’un des éléments clés de la conception des vannes à bille est leur matériau de construction. Les vannes à bille peuvent être fabriquées à partir d’un large éventail de matériaux, tels que les métaux, les plastiques ou le métal fusionné à la céramique. La bille elle-même est souvent chromée pour plus de durabilité. Le matériau idéal pour une vanne à bille dépend de facteurs tels que la température de fonctionnement, la pression et le type de fluide qui la traverse.
Un autre aspect de la conception des vannes à bille est le profil de leur orifice. L’orifice traversant la boule peut avoir différents profils tels que la forme en V, l’orifice réduit ou l’orifice complet :
- En forme de V : il permet un contrôle plus précis du débit en faisant tourner la bille. Le profil peut être optimisé pour obtenir des caractéristiques d’écoulement linéaires.
- Port réduit : Il s’agit du type de profil d’alésage le plus courant. Les vannes à bille à alésage réduit peuvent introduire des pertes par frottement dans un système ; toutefois, ces pertes sont relativement faibles par rapport aux autres types de robinets.
- Port complet : Ces orifices ont le même diamètre que le tuyau, ce qui signifie qu’ils sont plus faciles à nettoyer et qu’il n’y a pas de pertes par frottement supplémentaires. Cependant, les vannes à passage intégral coûtent souvent plus cher et sont plus grandes que les vannes à bille standard.
Fonction
Comme les autres vannes qui utilisent un disque rotatif pour contrôler le mouvement du fluide dans un système, les vannes à bille utilisent une bille pour contrôler le fluide. En déplaçant l’actionneur, la bille tourne jusqu’à un point où l’orifice est aligné avec la sortie et l’entrée du corps de la vanne, permettant au fluide de s’écouler à travers la vanne.
La vanne a besoin d’un quart de tour de volant pour passer de la position complètement ouverte à la position complètement fermée. Ce petit degré de mouvement permet aux opérateurs d’ouvrir et de fermer rapidement la vanne en cas d’urgence. En fermant la vanne, les opérateurs peuvent facilement isoler une section de la tuyauterie pour des réparations, une installation ou une inspection.
Applications
En raison des restrictions de débit minimales, les vannes à bille provoquent une faible chute de pression par rapport aux autres types de vannes, ce qui évite d’endommager la vanne. Étant donné que les vannes à bille n’ont besoin que d’un quart de tour pour s’ouvrir ou se fermer complètement, elles constituent un excellent moyen d’autoriser ou de limiter immédiatement l’écoulement d’un fluide. Cet avantage fait des vannes à bille une option populaire pour un large éventail d’applications résidentielles et spécialisées, notamment :
- Tuyaux extérieurs, plomberie, machines à laver et autres applications résidentielles.
- Applications de raffinage et de traitement du pétrole et du gaz
- Applications de production automobile
- Traitement de l’énergie