Conception de la soupape de sécurité

La construction de la vanne de sécurité comprend nécessairement deux composants principaux : l'élément de fermeture et le régulateur, qui exerce une force sur l'élément sensible. L'élément de fermeture est composé d'un obturateur et d'un siège, tandis que le régulateur peut être un mécanisme à ressort ou à levier.

Vanne de sécurité à ressort - dans ce type de vanne, la force du ressort s'oppose à la pression de l'eau sur l'obturateur. La force du ressort détermine la pression de déclenchement, et la plage de réglage dépend de l'élasticité du ressort.

La construction fiable et le faible coût de la vanne de sécurité avec régulateur à ressort ont contribué à son utilisation répandue dans les systèmes d'ingénierie et dans les petites installations industrielles.

Certains fabricants de vannes de sécurité livrent leurs dispositifs avec un réglage d'usine à une pression spécifique, tandis que le réglage d'autres peut être effectué sur place lors des travaux de mise en service, en modifiant la force de compression du ressort.

Vanne de sécurité à levier - ici, la force de la pression de l'eau s'oppose à la force créée par le mécanisme à levier. La masse de la charge et la longueur du levier déterminent la pression de déclenchement et la plage de réglage. Les vannes à levier sont tout aussi fiables que les vannes à ressort, mais elles ont un coût légèrement plus élevé et sont produites avec un diamètre de connexion de DN50 ou plus. Les vannes à levier sont largement utilisées dans l'industrie.

En fonction de la hauteur de levée de l'obturateur, les vannes de sécurité se divisent en vannes à faible levée et vannes à levée complète.

Vanne de sécurité à faible levée - la hauteur de levée de l'obturateur ne dépasse pas 0,05 fois le diamètre du siège. Dans les vannes à faible levée, un mécanisme d'ouverture proportionnel est généralement utilisé. Elles se caractérisent par une faible capacité de passage, une construction simple et un coût inférieur par rapport aux vannes à levée complète.

Vanne de sécurité à levée complète - l'obturateur s'élève à une hauteur égale ou supérieure au diamètre du siège. Pour les vannes à levée complète, un mécanisme d'ouverture à deux positions est généralement utilisé. Ces vannes ont une haute capacité de passage et sont installées dans des systèmes avec des milieux compressibles, comme la vapeur ou l'air comprimé. La construction de la vanne de sécurité à levée complète est plus complexe que celle de la vanne à faible levée, ce qui explique son coût plus élevé.

En fonction de leur comportement à l'atteinte de la pression de début d'ouverture, les vannes de sécurité se divisent en vannes proportionnelles et en vannes à deux positions.

Vannes de sécurité proportionnelles - elles s'ouvrent proportionnellement à l'augmentation de la pression, le levée de l'obturateur augmente uniformément le volume du milieu évacué. Les vannes proportionnelles sont utilisées pour l'eau et d'autres milieux non compressibles, bien que la construction n'exclue pas la possibilité de leur utilisation avec des milieux compressibles.

Comparées aux vannes à deux positions, les vannes de sécurité proportionnelles présentent les avantages suivants :

Coût faible
Construction simple
Possibilité d'utilisation pour l'eau et d'autres liquides
Dans les systèmes avec un flux d'urgence variable, il n'y a pas d'oscillations automatiques
Capacité à s'ouvrir exactement dans la mesure nécessaire pour établir les paramètres de travail

Vannes de sécurité à deux positions - elles s'ouvrent instantanément à pleine course lorsqu'elles atteignent la pression d'ouverture. Leur utilisation est recommandée pour des milieux compressibles, tels que la vapeur, l'air ou le gaz.

Les oscillations automatiques de l'obturateur sont le principal inconvénient des vannes à deux positions. Le fonctionnement de la vanne de sécurité en mode d'oscillation automatique est possible :

En cas de surestimation de la capacité nominale
Dans des systèmes avec un flux d'urgence variable
Si le temps d'augmentation du flux d'urgence à sa valeur maximale dépasse le temps d'ouverture complète de la vanne

L'application de vannes de sécurité à deux positions pour l'eau ou d'autres liquides non compressibles présente deux particularités :

L'ouverture brusque de la vanne entraîne un grand déversement d'eau et une chute brusque de pression.
Après une chute brusque de pression, la vanne se fermera immédiatement et provoquera un coup hydraulique.