Applications courantes de trois

La gestion du débit de fluide dans différentes applications industrielles nécessite l'utilisation de plusieurs vannes qui démarrent, arrêtent ou redirigent le flux de fluides. La plupart de ces vannes sont bidirectionnelles, ce qui signifie qu’elles disposent d’un orifice d’entrée et d’une sortie.

Cependant, certaines applications de débit nécessitent un troisième port, fournissant deux ports d'entrée et une seule sortie ou deux sorties et un port d'entrée. Cela implique que ces vannes peuvent remplir les mêmes fonctions que les vannes à deux voies et présenter de meilleures caractéristiques de performance.

Les vannes à trois voies offrent un moyen rentable de contrôler le débit de fluide dans différentes applications en minimisant ou en éliminant plusieurs vannes à deux voies pour certaines opérations. Par exemple, les vannes à trois voies peuvent mélanger des fluides ayant des propriétés physiques et chimiques variables ou détourner le sens d'écoulement en fonction de la configuration des ports. Plusieurs types de vannes à trois voies existent sur le marché pour répondre aux besoins de contrôle de débit de différentes applications industrielles. Il s'agit notamment de vannes à boisseau sphérique à trois voies, d'électrovannes à trois voies, de vannes papillon à trois voies et de vannes à boisseau multivoies. Dans cet article, l’accent est mis sur les vannes à boisseau sphérique à trois voies. Ces vannes contiennent trois ports identifiés par A, B et AB.

Les vannes à trois voies sont populaires dans les chaudières industrielles, les canalisations de mélange de produits chimiques, les systèmes de collecte et de distribution de vapeur, les appareils de climatisation et les systèmes de tuyauterie complexes contenant des boucles primaires et secondaires. Ces vannes sont disponibles en deux configurations internes, qui affectent leurs performances dans les applications mentionnées.

Il existe deux grandes catégories de vannes à trois voies, à savoir le port L et le port T. La nomenclature L et T représente le chemin d'écoulement du fluide à travers les trois ports, en fonction de la configuration des ports et de la connexion aux canalisations adjacentes.

Les vannes à port en L sont également appelées vannes de dérivation ou vannes à motif en L. Le motif en L décrit le chemin d'écoulement du fluide lorsqu'il se déplace de l'entrée aux sorties. Habituellement, les vannes à port L ont deux ports de sortie et un seul port d'entrée.

Les ports sont identifiés par A, B et AB. Par conséquent, lorsque le port A est utilisé comme entrée, les ports B et AB sont des sorties. Si le port B est l'entrée principale, les ports A et AB deviennent les sorties. Dans d'autres configurations, le port AB est le port d'entrée, tandis que les ports A et B font office de ports de sortie.

Pour illustrer le fonctionnement des ports L, considérons un robinet à tournant sphérique à trois voies avec le port AB comme entrée. Supposons que le fluide s'écoule depuis l'orifice d'entrée et se déplace dans la bonne direction vers l'orifice de sortie B, comme illustré ci-dessous (Position A). La vanne à trois voies contient un levier ou un actionneur qui se déplace à 90 degrés pour alterner le sens d'écoulement du fluide. Lorsque le levier se déplace de 90 degrés dans le sens des aiguilles d'une montre, la bille bloque l'écoulement du fluide à travers le port B et le redirige vers le port gauche A, qui devient la nouvelle sortie.

Un autre quart de tour déplace les vannes de 180 degrés par rapport à leur position d'origine. À ce stade, la bille bloque le flux de fluide à travers les deux ports de sortie, ce qui entraîne une interruption totale du flux de fluide. Certaines vannes à port L peuvent tourner à 360 degrés et avoir deux positions d'arrêt. Les ports en L peuvent être installés dans des configurations horizontales et verticales. Le port AB reste en position ouverte si la vanne du port L est installée dans une configuration de tuyau vertical.

Les vannes à port en T sont essentielles pour faire converger (mélanger) les fluides provenant de deux sources et les acheminer via une sortie commune. Les vannes sont essentielles pour séparer les fluides d'une source dans deux directions. Par conséquent, ces vannes peuvent avoir deux entrées et un seul orifice de sortie ou une entrée et deux sorties. Lorsque vous utilisez des ports en T pour le contrôle des fluides dans les processus industriels, tous les ports sont en position ouverte en même temps. Cela implique que les vannes peuvent assurer un écoulement direct et ininterrompu des fluides de service. Comme les vannes à port L, les vannes à port T peuvent s'adapter aux canalisations configurées verticalement et horizontalement.

L'actionnement des vannes à port en T à 90 degrés leur permet d'afficher des caractéristiques de performance similaires à celles des vannes à trois voies à port en L. Le fluide s'écoulera de l'entrée commune et passera par un seul port de sortie. L'actionnement de la vanne à 180 degrés n'a aucune conséquence sur l'écoulement du fluide. L’un des inconvénients des vannes à port en T est leur manque d’étanchéité aux bulles. Ces vannes ne conviennent pas aux canalisations exigeant un contrôle strict des fuites et des émissions fugitives. Les vannes à port en T sont équipées de poignées de verrouillage qui contrôlent les transitions quart de tour des mécanismes de contrôle de débit. Cette fonctionnalité facilite un meilleur contrôle volumétrique lors du mélange ou du détournement des fluides de service.