1. Définition et caractéristiques du couple d'ouverture et de fermeture
Le couple d'ouverture et de clôture d'une soupape à billes flottants fait référence à la valeur de couple requise pour conduire la tige de soupape pour faire tourner 90 degrés pour terminer l'ouverture complète ou la fermeture complète. Sa valeur maximale se produit généralement au moment de clôture final ou au moment d'ouverture initial, qui est principalement affecté par la pression moyenne, le frottement du siège de soupape et la résistance dynamique des fluides. La courbe caractéristique du couple montre que le couple est réparti asymétriquement avec le degré d'ouverture pendant le processus d'ouverture et de fermeture, et l'effet de tourbillon est considérablement réduit lorsque la valve est proche de l'ouverture complète ou de la fermeture complète.
2. Plage de valeurs de couple spécifique
Le couple d'ouverture et de fermeture de la valve à billes flottants varie considérablement avec la taille nominale (DN) et le niveau de pression (PN):
Scénario de petit diamètre à pression de low (tels que DN15, PN1,6 MPa):
Le couple d'ouverture et de clôture est d'environ 3-5 n · m, ce qui convient aux scénarios de fonctionnement manuel;
Scénario de diamètre conventionnel-pression (tel que DN50, PN4.0 MPa):
La plage de couple est de 50 à 250 n · m, et un engrenage à verrou ou un actionneur électrique léger est requis;
Scénario de grand diamètre de haute pression (comme DN200, PN40 MPa):
Le couple monte fortement à 1500-4800 n · m, et un actionneur électrique / pneumatique à torque élevé doit être utilisé. Certaines conditions de travail extrêmes nécessitent un entraînement hydraulique.
3. Facteurs d'influence clés
Pression moyenne (PN):
Le couple est approximativement corrélé positivement avec la pression. Par exemple, le couple d'une valve à billes DN80 est de 80 n · m à PN16 et augmente à 400 n · m à PN40;
Coefficient de frottement du siège de soupape:
Le couple de frottement d'un siège de soupape de joint souple (PTFE) est de 30% à 50% inférieur à celui d'un joint dur métallique, mais une dégradation des performances peut se produire à des températures élevées;
Diamètre (DN):
Le couple augmente de façon exponentielle avec le diamètre. Le couple d'ouverture et de clôture d'une valve à billes DN100 est d'environ 4 à 6 fois celle d'un DN50.
4. Notes de conception et de sélection
Actuator Matching:
Lors de la sélection d'un actionneur en fonction de la valeur de couple calculée, une marge de sécurité de 20% à 30% doit être réservée pour éviter la défaillance de la surcharge;
Operation Fréquence Limite:
For high-frequency opening and closing conditions (such as >30 fois par heure), la structure de lubrification du siège de la valve doit être optimisée pour empêcher la surchauffe et l'usure de la surface d'étanchéité;
Traitement du milieu spécial:
Les milieux contenant des particules ou à haute viscosité peuvent entraîner plus de 50% le couple réel de dépasser la valeur standard, et un siège de soupape gratté ou une puissance de conduite accrue est nécessaire.
résumé
La plage de couple d'ouverture et de clôture des vannes à billes flottantes est de 3 N · m (DN15 / PN1.6) à 4800 N · m (DN200 / PN40). La sélection nécessite une évaluation complète de la pression, du calibre et des caractéristiques moyennes, et les actionneurs avec une courbe à couple plat sont préférés pour réduire les charges d'impact. Il est recommandé de configurer un dispositif de protection contre le couple pour les vannes à haute pression de grande calibre pour éviter les dommages causés par l'équipement en raison du brouillage ou de la surcharge.
