Vannes à boisseau sphérique à passage intégral : principes de conception, calculs et applications industrielles
Le diamètre du canal d'écoulement d'une vanne à bille est un facteur de performance critique.vannes à bille à passage intégralCette dimension détermine l'efficacité du débit, les pertes de charge et l'adéquation aux industries exigeantes. Voici comment les concevoir et les déployer efficacement.
Vanne à bille à passage intégral : définition et méthodes de calcul
1. Définition de base
Une vanne à bille à passage intégral (plein alésage) possède un diamètre de canal d'écoulement correspondant à ≥95 % du diamètre intérieur de la canalisation, permettant un écoulement quasi illimité avec une perte de pression minimale.
2. Calcul basé sur le flux
Utilisez la formule empirique de la dynamique des fluides :
Q = K × Cv × √ΔP
Q: Débit (GPM ou m³/h)
K : Facteur de correction (généralement 0,9)
Cv : Coefficient de débit (spécifique à la vanne)
ΔP : Différence de pression (psi ou bar)
Formule dérivée du diamètre d'alésage :
d = (Q / (0,9 × Cv × √ΔP)) × 25,4
(d = diamètre en mm ; 25,4 = conversion pouce-mm)
3. Raccourci pour dimensionner le pipeline
d = D × 0,8
d : Diamètre de l'alésage de la vanne
D : Diamètre extérieur du pipeline
Exemple : Pour un tuyau de 100 mm de diamètre extérieur, sélectionnez une vanne avec un alésage ≥ 80 mm.
Port complet vs port réduitDifférences critiques
Paramètre | Vanne à bille à passage intégral | Vanne à bille à passage réduit |
|---|---|---|
| Canal d'écoulement | Correspond au diamètre intérieur du tuyau (ex. : DN50 = 50 mm) | 1 à 2 tailles plus petites (par exemple, DN50 ≈ 38 mm) |
| Efficacité du débit | Résistance quasi nulle ; débit maximal | réduction du débit de 15 à 30 % |
| chute de pression | Négligeable | Significatif à débits élevés |
| Applications | Essentiel pour le raclage, fluides visqueux | Systèmes à faible débit ; projets sensibles aux coûts |
Point clé :
Une vanne à passage intégral DN50 maintient un débit de 50 mm, tandis qu'une vanne à passage réduit DN50 réduit le débit à environ DN40 (38 mm) – une perte de section de passage de 24 %.
Applications industrielles : les domaines d’excellence des vannes à passage intégral
1. Oléoducs et gazoducs
Fonction:Arrêt/contrôle de la ligne principale
Avantage:Permet le raclage des pipelines pour la maintenance ; traite le pétrole brut/les boues sans risque d'obstruction.
2. Traitement chimique
Cas d'utilisation :Lignes d'alimentation des réacteurs à haut débit
Avantage:Prévient les restrictions de flux qui perturbent la continuité de la production.
3. Gestion de l'eau
Applications :
1. Réseaux d'alimentation en eau municipaux
2. Entrées/sorties de la station d'épuration
Pourquoi : Optimise le débit lors des périodes de forte demande.
Directives de sélection : Quand choisir Full Port
Optez pour des vannes à passage intégral lorsque :
1.Le flux est essentiel :Systèmes nécessitant une perte de pression minimale (par exemple, les pipelines longue distance).
2. Les médias sont un défiFluides visqueux, boues ou systèmes nettoyables.
3. Pérenniser l'avenirProjets prévoyant une augmentation du débit.
Considérations relatives aux coûts :
Les vannes à passage intégral coûtent 20 à 30 % de plus que les vannes à passage réduit, mais permettent de réduire la consommation d'énergie jusqu'à 15 % dans les systèmes à haut débit.
Date de publication : 15 février 2025