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La courbe de débit

La courbe de débit d’une valve est essentiellement un graphique de modélisation qui illustre son comportement lorsqu’elle est soumise à une certaine pression ou à un certain débit.

Illustration du débit

L’axe vertical de la figure 1 indique le débit ou la vitesse à laquelle un volume de fluide spécifique s’écoule à travers une valve donnée (Q). L’axe horizontal représente la perte de pression associée (ΔP). La courbe de débit représente donc la corrélation entre la pression et le débit. Si la courbe de débit d’une valve indique ses performances, il est important de noter que les courbes de débit ne donnent qu’une approximation du comportement d’une valve donnée dans votre application. Les spécifications fonctionnelles d’une valve sont peut-être mieux décrites en termes de plages de performances ou de paramètres, avec des limites supérieures et inférieures, plutôt qu’à l’aide d’une simple courbe unique.

Chaque type de valve a une courbe de débit spécifique (paramètres).

D’une manière générale, la capacité de débit est déterminée par la taille de l’orifice de passage de la valve. Plusieurs autres facteurs, tels que le type de valve, la facilité (ou la complexité) d’assemblage et le taux de fuite à contre-courant, peuvent également influencer directement la capacité de débit. Nous croyons en une approche holistique qui prend en compte tous les aspects des exigences et du fonctionnement d’un système. En évaluant soigneusement les avantages et les inconvénients d’autant de facteurs que possible, ainsi que leurs interactions, vous pourrez déterminer les meilleures options pour votre application. Les schémas suivants permettent d’illustrer ces points.

Débit direct

Le graphique montre un débit direct élevé, représenté par la pente raide de la courbe de débit. Généralement, lorsqu’un débit plus élevé est requis, l’utilisation d’une valve plus grande est la solution la plus évidente (et souvent la plus simple). Mais ce n’est pas toujours le cas. De nombreux autres facteurs peuvent avoir une incidence directe sur le débit d’une valve donnée. Il peut s’agir des matériaux avec lesquels la valve est fabriquée et de sa forme géométrique globale. Cela dit, il existe quelques règles empiriques de base. Si l’on compare une valve à bec de canard à une valve parapluie de fabrication similaire, dans la plupart des cas, la valve parapluie offrira un débit plus élevé que la valve à bec de canard. Mais les règles empiriques ne sont pas des lois universelles, et il existe toujours des exceptions en fonction des circonstances et d’autres facteurs, tels que les matériaux, la densité du liquide ou de la vapeur qui la traverse, etc.

Pression d’ouverture

La pression d’ouverture décrit le point auquel une valve s’ouvre et le fluide peut commencer à passer à travers celle-ci. Les valves à bec de canard sont généralement appelées « valves normalement ouvertes », car elles s’ouvrent plus ou moins immédiatement. En comparaison, les valves parapluie (parmi tant d’autres) peuvent être configurées avec précision et adaptées aux besoins spécifiques d’un projet en matière de pression d’ouverture ou aux valeurs de référence. La figure illustre ces différences.

Reflux

Dans la pratique, il n’existe pas de joint parfaitement étanche à 100 %. C’est pourquoi les fuites par reflux sont toujours spécifiées en micro-quantités, c’est-à-dire en dessous (<) d’un certain débit (ml) dans un certain (laps de) temps (/min) à une pression spécifique (par exemple <0,5 ml/min d’air à 5 kPa).

En fonction de vos besoins, certaines valves sont mieux adaptées pour respecter les seuils/critères de fuite acceptables. Il est également vrai que chaque valve comporte un compromis interne ailleurs dans le système. Par exemple, dans un environnement particulier, il est hypothétiquement possible qu’une petite valve parapluie avec une pression d’ouverture élevée offre de meilleures spécifications de fuite (taux de fuite plus faibles) qu’une valve parapluie plus grande avec une pression d’ouverture plus faible.

De plus, différents types de valves ont des caractéristiques de reflux différentes. En général, la plupart des valves à bec de canard présentent initialement un certain degré de fuite. Cela dure jusqu’à ce que la contre-pression croissante force les lèvres de la valve à se fermer, bloquant complètement le débit. Les valves parapluie, quant à elles, ont des capacités et des performances d’étanchéité élevées et quasi instantanées, même aux pressions les plus basses.

Contre-pression maximale

Dans certains cas, la contre-pression croissante qui s’accumule derrière le joint d’une valve peut devenir si importante qu’elle peut provoquer la rupture ou l’effondrement de la valve, un peu comme une digue qui cède. La pression de cette force ou de cette échelle est très improbable. Afin de vous assurer que la valve que vous choisirez peut résister à des accumulations de pression, nous vous encourageons à consulter les ingénieurs de Minivalve et à discuter avec eux de vos préoccupations en matière de performances. Nous serons ravis de vous aider à résoudre vos problèmes. Avant l’intégration et la production, nous testons les limites de conception et de pression (scénarios les plus défavorables) d’un appareil donné.

Vous souhaitez tester nos valves dans l’un de vos projets ? Contactez nos ingénieurs spécialistes des valves pour discuter des possibilités ! Nous sommes là pour ça.

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