Un robinet à tournant sphérique flottant utilise deux bagues d'étanchéité de siège de soupape à l'entrée et à la sortie pour serrer un noyau à bille central. La rotation de la tige de valve fait tourner le noyau de la boule de 90 degrés, ouvrant et fermant ainsi la valve. Lorsque le noyau sphérique est fermé, la rainure semi-circulaire en haut de la tige de valve et la rainure semi-circulaire du noyau sphérique sont alignées. Sous la pression du fluide, la boule se déplace vers la sortie, d'où le nom de « vanne à bille flottante ».
Les sièges de soupape d'entrée et de sortie ont une certaine précharge d'étanchéité, enfermant le noyau sphérique. Lorsque la vanne est fermée, la pression moyenne pousse le noyau sphérique, l'amenant à appuyer fermement contre la bague d'étanchéité du siège de vanne de sortie, augmentant ainsi les performances d'étanchéité du siège de vanne de sortie et assurant ainsi l'étanchéité globale du robinet à tournant sphérique.
En plus de la charge due à la pression de précharge et au poids propre du noyau sphérique, dans le cas d'un robinet à tournant sphérique flottant, la charge exercée sur le siège de la vanne de sortie due à la pression du fluide poussant le noyau sphérique doit également être prise en compte. Ceci est particulièrement important à prendre en compte dans les vannes à bille à haute-pression et à grand-diamètre. Il est crucial d'éviter de dépasser la pression spécifique admissible du matériau du siège de vanne, qui pourrait être endommagé par la rotule, entraînant une fuite interne.
Les matériaux courants pour les sièges de soupape comprennent le PTFE (polytétrafluoroéthylène), le PPL (sulfure de polyphénylène), le nylon, le PEEK et les joints durs en métal.
Caractéristiques structurelles
Structure simple : les robinets à bille flottants ont une structure relativement simple, ce qui les rend faciles à fabriquer et à entretenir.
Bonnes performances d'étanchéité : le matériau de la surface d'étanchéité entre la bille et le siège de vanne est d'excellente qualité, tel qu'un alliage dur ou du PTFE, offrant une résistance à l'usure, une résistance à la corrosion et d'excellentes performances d'étanchéité.
Faible résistance aux fluides : la bille n'a besoin que de tourner de 90 degrés dans le pipeline pour s'ouvrir et se fermer, ce qui entraîne une faible résistance à l'écoulement du fluide.
Ouverture et fermeture rapides : en raison de la caractéristique flottante de la bille sur le siège de la vanne, les actions d'ouverture et de fermeture sont plus rapides et plus flexibles.
Plusieurs structures supplémentaires : les vannes à bille flottante sont généralement équipées de dispositifs de verrouillage, de structures anti-anti-vol, de dispositifs anti-statiques et de structures ignifuges pour améliorer leur sécurité et leur fiabilité.
Applications:
Les vannes à bille flottantes sont largement utilisées pour les fluides de travail généraux tels que l'eau, les solvants, les acides et le gaz naturel, ainsi que pour les fluides soumis à des conditions de travail difficiles, tels que l'oxygène, le peroxyde d'hydrogène, le méthane et l'éthylène. En outre, ils conviennent aux industries telles que la chimie, le pétrole, le gaz naturel et la métallurgie, ainsi qu'aux gazoducs longue distance contenant du sulfure d'hydrogène, des niveaux élevés d'impuretés et une corrosion sévère.
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