Pourquoi les vannes à bille peuvent-elles être ouvertes et fermées rapidement ?

La raison pour laquellerobinets à tournant sphériquepeuvent réaliser une ouverture et une fermeture rapides grâce à leur structure mécanique unique et leur conception dynamique des fluides. Le composant d'ouverture et de fermeture est une sphère avec un trou traversant circulaire, qui peut être entraîné par la tige de vanne pour tourner de 90 degrés autour de son propre axe pour compléter le commutateur d'état - lorsque le trou traversant de la sphère est aligné avec l'axe du pipeline, la vanne est complètement ouverte ; Après une rotation de 90 degrés, le trou traversant est perpendiculaire au pipeline et la vanne est complètement fermée. Cette conception « quart de tour » simplifie l'action d'ouverture et de fermeture en un mouvement de rotation dans un seul plan, raccourcissant considérablement la trajectoire de fonctionnement.

Du point de vue de la structure mécanique, la boule durobinet à tournant sphériqueadopte une méthode d'étanchéité « contact de ligne » ou « contact de surface » avec le siège de vanne. En prenant un robinet à bille flottant comme exemple, la bille se déplacera vers le siège de la vanne de sortie sous la pression du fluide, formant un joint auto-étanche et réduisant la résistance de frottement lors de l'ouverture et de la fermeture ; Le robinet à tournant sphérique fixe est soutenu par les roulements des tiges de soupape supérieure et inférieure, de sorte que la bille n'a besoin que de surmonter la petite force de friction entre le siège de soupape et la bille lors de la rotation. Cette conception rend la sphère pratiquement insensible à la résistance du fluide pendant la rotation, particulièrement adaptée aux conditions de haute pression. Par exemple, dans l'industrie pétrochimique, les robinets à bille pneumatiques DN300 peuvent s'ouvrir et se fermer en 0,5 seconde, beaucoup plus rapidement que les robinets-vannes ou les robinets à soupape qui nécessitent plusieurs rotations.

Les caractéristiques de dynamique des fluides améliorent encore la capacité de réponse rapide durobinet à tournant sphérique. Le canal d'écoulement du robinet à tournant sphérique à passage intégral correspond parfaitement au diamètre intérieur du pipeline et il n'y a presque aucune chute de pression lorsque le fluide passe à travers. Il n'y aura pas de résistance supplémentaire due à l'inertie du support lors de l'ouverture et de la fermeture. En revanche, le disque de la vanne papillon peut obstruer certains canaux d'écoulement pendant la rotation, provoquant une poussée inverse du fluide sur le disque et affectant la vitesse d'ouverture et de fermeture ; La porte du robinet-vanne doit être levée et abaissée verticalement, avec une longue course et est facilement affectée par la viscosité du fluide. Les données expérimentales montrent que dans les canalisations DN200, le temps d'ouverture et de fermeture des vannes à bille est 40 % plus court que celui des vannes papillon de même spécification et 70 % plus court que celui des vannes à vanne.

De plus, la méthode d'entraînement du robinet à tournant sphérique permet également son ouverture et sa fermeture rapides. Les actionneurs pneumatiques, électriques ou hydrauliques peuvent produire instantanément un couple élevé, entraînant la sphère à effectuer une rotation de 90 degrés en 0,1 seconde. Par exemple, dans un système d'arrêt d'urgence au gaz naturel, un robinet à tournant sphérique pneumatique peut couper le flux d'air en 0,3 seconde en recevant des signaux électriques, empêchant ainsi efficacement l'escalade des accidents. Cette capacité de réponse « au niveau de la milliseconde » est inégalée par les vannes manuelles traditionnelles.