Un papillon est un dispositif simple avec une décision compliquée à l'intérieur : siège souple ou siège métallique. Le choix affecte l'étanchéité de la vanne, le couple que l'actionneur doit fournir, la durée de vie de la vanne dans un produit abrasif et le coût d'exploitation. Se tromper est la raison la plus courante de déception d'une vanne papillon en service poudreux.
Le mécanisme, brièvement
Une vanne papillon fait tourner un disque à 90 degrés à l'intérieur de l'alésage. Lorsqu'elle est fermée, un joint sur la périphérie du disque rencontre un siège dans le corps. Que ce joint soit un anneau élastomère ou une face métallique usinée est la décision en question.
Sièges souples
Un siège souple utilise du NBR, de l'EPDM, du silicone ou un élastomère de qualité alimentaire. Comme le matériau est flexible, il s'adapte aux petits désalignements et aux irrégularités de surface qui existent dans les installations réelles, et il assure une étanchéité serrée avec relativement peu de force. Typiquement, un papillon à siège souple assurera une étanchéité parfaite dans un service de poudre sèche.
Le compromis est l'usure. Le joint coulisse sur le siège à chaque cycle, et la poudre abrasive à cette interface le coupe. Les sièges souples en service abrasif sont une pièce d'usure avec une durée de vie finie et assez prévisible.
Sièges métalliques
Un siège métallique associe une face usinée en acier inoxydable 304 ou 316 contre un siège de corps usiné, parfois avec une face d'usure durcie ou un disque en fonte ductile. Le métal résiste bien mieux à l'abrasion et tolère des températures plus élevées.
Le coût est triple : un couple d'actionneur plus important est nécessaire, la vanne peut encore laisser passer une petite quantité de poudre fine, et la réparation implique généralement de remplacer l'ensemble disque et siège plutôt qu'un anneau en élastomère bon marché.
Côte à côte
Propriété | Siège souple | Siège métallique |
Étanchéité du joint | Excellente, étanche aux bulles | Bonne ; les poudres fines peuvent passer |
Couple d'actionnement | Faible | Élevé |
Résistance à l'abrasion | Modéré ; le facteur limitant | Élevé |
Plafond de température | Défini par l'élastomère | Bien au-dessus des limites des élastomères |
Coût des pièces de rechange | Faible, une pièce d'usure | Plus élevé, souvent un travail d'atelier |
Meilleure adéquation | Ciment, alimentation animale, poudre alimentaire, vrac sec | Produit chaud, abrasif ou agressif |
Adaptation au service
- Ciment, cendres volantes, poudre sèche généralevanne papillon à poudre V.FS
- Alimentation animale, céréales, installations humides
- Poudre chaude provenant d'un sécheur ou d'un four
- Poudre alimentaire et pharmaceutique
- Produit minéral très abrasifvanne à manchon
Deux façons d'éviter le compromis
Il existe deux conceptions qui évitent de choisir entre une étanchéité stricte et une longue durée de vie. Une
vanne papillon à siège gonflable conserve l'étanchéité d'un joint souple mais élimine le contact glissant qui l'use. Une
vanne à pincement retire complètement le siège métallique, en utilisant un manchon flexible qui est comprimé pour se fermer.
Les deux méritent d'être considérés chaque fois qu'un papillon à siège souple défaillé prématurément mais qu'un siège métallique ne peut pas répondre à l'exigence d'étanchéité.
Liste de contrôle décisionnelle
- Quel niveau d'étanchéité le joint doit-il assurer ? Étanche à la poussière, ou sans perte ?
- Quelle est la température du produit, y compris au démarrage ?
- Quel est le caractère abrasif du produit, et combien de cycles par jour ?
- Quel couple d'actionneur l'installation peut-elle supporter ?
- Combien coûte la vanne sur cinq ans, y compris les pièces de rechange et les temps d'arrêt ?