Une vanne à manchon est un dispositif de contrôle des fluides qui repose sur le principe de la constriction du chemin d’écoulement pour réduire ou fermer le passage du matériau. La plupart des conceptions de vannes à manchons comportent un manchon ou un insert hautement élastique dans le corps de la vanne qui est progressivement rétréci ou fermé par pression d’air ou par intervention mécanique. Cette méthode de fermeture de vanne est non seulement efficace pour contrôler les fluides propres, mais fonctionne également bien pour les boues contenant de fortes concentrations de solides en suspension. Cela est dû au fait que le manchon flexible est capable de former une étanchéité efficace autour des particules piégées qui autrement bloqueraient ou bloqueraient le mécanisme d’autres types de vannes. Les vannes à manchons sont également particulièrement bien adaptées aux applications de contrôle de débit en raison de leurs larges plages de fonctionnement.
La plupart des conceptions de vannes reposent sur la mise en place d’une barrière solide dans le trajet d’écoulement du fluide. Il s’agit généralement d’une porte, d’une bille ou d’un coin en métal qui est soit progressivement abaissée pour fermer une ouverture dans le trajet d’écoulement, soit qui se ferme sous la pression d’un ressort. Ces vannes sont bien adaptées au contrôle des fluides propres mais sont incapables de gérer ceux avec des concentrations élevées de solides en suspension en raison du fait que les granulés particulaires ont tendance à bloquer les barrières métalliques. Dans ces applications, la vanne à manchon prend tout son sens comme l’une des solutions les plus efficaces pour l’eau propre et les suspensions de boues.
Les vannes à manchons sont généralement constituées d’un boîtier métallique équipé d’une vanne mécanique manuelle ou électrique ou d’un point d’alimentation en air comprimé monté sur le dessus du boîtier. Situé à l’intérieur du boîtier se trouve un manchon très flexible qui forme le chemin d’écoulement du fluide à travers la vanne. Lorsque la vanne est actionnée, le manchon est progressivement comprimé fermé au centre de sa longueur pour couper l’écoulement du fluide. Cette constriction peut être réalisée de deux manières : mécaniquement ou avec de l’air comprimé.
La vanne à manchon mécanique est actionnée manuellement en tournant une poignée similaire à celles des vannes à vanne ou des moteurs électriques. Dans les deux cas, la poignée ou le moteur fait tourner une vis mécanique qui actionne le mécanisme de la vanne. Ce mécanisme se compose généralement de deux barres métalliques plates, une au-dessus du manchon et une en dessous. Lorsque la vis mère tourne, elle rapproche simultanément les deux barres l’une de l’autre, serrant ainsi le manchon pour le fermer.
Les vannes pneumatiques comportent une chambre profilée qui entoure le manchon. L’air comprimé est introduit dans la chambre par une électrovanne et un mamelon ; au fur et à mesure que la pression monte dans la chambre, elle resserre le manchon jusqu’à ce qu’il soit totalement fermé. Lorsque la vanne doit être ouverte, le cycle est inversé et l’air est aspiré, permettant ainsi au manchon de retrouver ses dimensions de passage intégral. En raison de la nature hautement élastique du manchon et de la constriction progressive exercée sur celui-ci, les conceptions de vannes à manchon sont bien adaptées aux applications de contrôle de débit qui nécessitent un réglage précis sur une large plage de débits.