Les clapets anti-retour se trouvent dans presque toutes les applications industrielles, agissant comme des clapets unidirectionnels ou anti-retour. Les clapets anti-retour sont des dispositifs simples qui remplissent une fonction vitale en empêchant les flux inversés, évitant ainsi les dommages et garantissant des opérations efficaces. Différents types de clapets anti-retour sont conçus pour une application spécifique. Pour vous aider à choisir le clapet anti-retour adapté à vos besoins, voici quelques-uns des types de clapets anti-retour les plus courants et leurs applications recommandées. Suivez ce nouveau blog dans Linquip pour en savoir plus.

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Fonctionnement des types de clapets anti-retour

Comme déjà indiqué, un clapet anti-retour fonctionne selon le principe de la pression différentielle. Pour qu’un clapet anti-retour s’ouvre, il doit atteindre une pression minimale en amont appelée pression de craquage. En fonction de la conception et de la taille du clapet anti-retour, la pression de craquage change. Lorsque la pression en amont atteint la pression de craquage, la vanne s'ouvre permettant au fluide d'entrer. Lorsque la pression en amont tombe en dessous de la pression de craquage, une contre-pression est générée et le flux tente de se déplacer de la sortie à l'entrée. À ce stade, le clapet anti-retour se ferme et le débit s'arrête. Le mécanisme de fermeture d'un clapet anti-retour varie en fonction de la conception et du type du clapet. La pression du ressort ou de la gravité facilite normalement le processus de fermeture.

Types de clapets anti-retour

Clapet anti-retour de levage

Les clapets anti-retour comportent un disque guidé et une disposition de siège similaire à celle des robinets à soupape. Le disque se présente généralement sous la forme d'un piston ou d'une bille. Il existe trois modèles de corps (horizontal, angulaire et vertical) qui peuvent être installés en lignes horizontales ou verticales avec un flux ascendant.

Lorsque le flux pénètre sous le siège, un disque est soulevé du siège par la pression du flux ascendant. Lorsque le flux s'arrête ou s'inverse, le reflux et la gravité forcent le disque vers le bas pour se poser sur le siège.

Les clapets anti-retour à levage sont particulièrement adaptés aux services à haute pression où la vitesse d'écoulement est élevée. Ils sont couramment utilisés dans les immeubles de grande hauteur, les applications industrielles et de centrales électriques, ainsi que dans les applications liées à l'eau et aux eaux usées. Ils ne comportent aucune pièce mobile externe et sont connus pour être économiques et fiables. Au fil du temps, ces types de clapets anti-retour peuvent entraîner des coûts énergétiques élevés car le disque reste dans le flux pendant le fonctionnement.

Il existe deux types de clapets anti-retour :

Clapet anti-retour à piston

Ce type de clapet anti-retour est également connu sous le nom de clapet anti-retour à boisseau. Il fonctionne en contrôlant le débit de fluide dans un système de tuyauterie en utilisant le mouvement linéaire d'un piston dans la chambre de la vanne. Parfois, le piston est doté d'un ressort qui l'aide à rester en position fermée lorsqu'il n'est pas utilisé.

Clapet anti-retour à bille

Le clapet anti-retour à bille fonctionne simplement par gravité. Lorsqu'il y a suffisamment de pression dans le flux, la bille est soulevée vers le haut et lorsque la pression diminue, la bille roule vers le bas et ferme l'ouverture. Les clapets anti-retour à bille sont disponibles dans une large gamme de types de matériaux et de styles.

Clapet anti-retour à battant

Les clapets anti-retour à battant sont disponibles en version à corps droit et en version en Y. Le disque est suspendu au corps au moyen d'un axe d'articulation et assure l'étanchéité contre le siège solidaire du corps.

Ces valves sont généralement utilisées dans des tailles de 2 pouces et plus. Les clapets anti-retour à battant peuvent être installés en position horizontale et verticale. Ils ne conviennent pas au flux pulsé.

La réponse de fermeture du clapet anti-retour à battant est plus lente que celle du clapet anti-retour à levage en raison de la course plus longue du disque et de l'inertie du disque.

Spécifications du clapet anti-retour à battant

• Conception de la vanne : BS 1868 / API 6D
• Test de pression : BS 6755-I
• Face à face : ANSI B 16.10
• Perçage des brides : ANSI B 16.5 / BS 10 Table / DIN / IS / JIS Std.
• Extrémité soudée bout à bout : ANSI B 16.25
• Face à face : ANSI B 16.10
• Extrémité à souder par douille : ANSI B 16.11
• Extrémité vissée : ANSI B 1.20.1 (BSP/NPT)

Clapet anti-retour à disque inclinable

Le clapet anti-retour à disque basculant ressemble en apparence à une vanne papillon excentrique. Le corps de la vanne est à double bride et de courte longueur. Le disque est maintenu en place via un arbre positionné de manière excentrique par rapport à l'axe central du corps dans les axes horizontal et vertical.

La double excentricité de l'arbre fait que la partie inférieure du disque occupe une plus grande surface dans le trajet d'écoulement. Par conséquent, le disque commence à s'ouvrir à des débits très faibles. Le clapet anti-retour à disque basculant est donc couramment utilisé dans les systèmes de pompage à faible débit ainsi que pour les débits pulsés.

Lors de l'inversion du flux, le disque se ferme sous l'effet de la gravité et la partie supérieure du disque au-dessus de l'axe central de l'arbre pousse contre le flux, agissant ainsi comme un frein hydraulique qui amortit le disque lorsqu'il revient en position fermée. Les vannes à disque basculant peuvent être fournies avec des leviers et des poids en option pour ajuster les caractéristiques de fermeture de la vanne. A ce titre, les clapets anti-retour à disque basculant sont bien adaptés pour réduire les risques de coups de bélier.

Clapet anti-retour à papillon

Un clapet anti-retour papillon est connu sous le nom de clapet anti-retour à double plaque, clapet anti-retour à disque pliant, clapet anti-retour à double disque ou à disque divisé. Comme son nom l'indique, deux moitiés du disque se déplacent vers la ligne médiane avec le flux vers l'avant, et avec le flux inverse, deux moitiés s'ouvrent et reposent sur le siège pour fermer le flux.

Ces types de clapets anti-retour conviennent aux systèmes de liquide basse pression ainsi qu'aux systèmes de tuyauterie de gaz. Sa construction légère et compacte en fait un choix préférable lorsque l'espace et la commodité sont importants. En outre, il est de 80 à 90% plus léger que le clapet anti-retour conventionnel à corps entier et le coût d'installation et de maintenance est inférieur à celui des autres types.

Clapet anti-retour

Les clapets anti-retour peuvent être utilisés pour de nombreuses applications. Ils sont conçus pour démarrer, arrêter et réguler le flux de matériaux et contribuent à empêcher le reflux.

Si la pression dans le système est trop basse, ces vannes se fermeront automatiquement pour empêcher le reflux. Ainsi, les dommages généralement causés par le reflux sont évités.

clapet anti-retourCes types de clapets anti-retour fonctionnent également avec un mécanisme externe ou une commande prioritaire. Avec ceux-ci, vous pouvez régler la vanne pour qu'elle se ferme quelle que soit la direction du débit ou la pression pour garantir des opérations sûres et efficaces.

Généralement, les clapets anti-retour sont utilisés dans les centrales électriques et les chaudières. Ils sont également bénéfiques pour la production et le raffinage du pétrole, le traitement des hydrocarbures et les services de sécurité haute pression.

Clapet anti-retour à membrane

Les clapets anti-retour à membrane sont constitués de diaphragmes flexibles en caoutchouc ou de disques auto-centrants pour empêcher le reflux. Lorsque la pression d'entrée augmente, le diaphragme s'ouvre et le débit commence. Il existe deux types de clapets anti-retour à membrane ;

• Vanne normalement ouverte flottante
• Vanne à flexion fixe normalement fermée

Dans le cas de vannes à membrane normalement ouvertes, aucune pression de craquage n'est requise car la membrane en élastomère auto-centrante flotte librement. Cependant, ils ont besoin d’une contre-pression pour fermer la vanne. D'un autre côté, les vannes normalement fermées ont besoin d'une certaine pression d'entrée pour vaincre l'élasticité du diaphragme fixe.

En raison de la très faible pression de craquage, les clapets anti-retour à membrane trouvent leur utilisation dans les applications basse pression et vide.

Clapet anti-retour à ressort

Il existe deux types de clapets anti-retour à ressort ; Vannes en ligne à ressort et vannes en Y à ressort.

Valve en ligne à ressort

Les vannes en ligne sont également connues sous le nom de clapets anti-retour de buse ou de clapets anti-retour silencieux. Ces vannes utilisent un ensemble tige-disque à guidage central ainsi qu'un ressort de compression. Pour ouvrir la vanne, la pression d'écoulement doit être supérieure à la force du ressort et à la pression d'ouverture. Dans ce cas, le flux pousse le disque permettant le flux. Lorsque la pression d'entrée diminue, le ressort pousse le disque contre l'orifice et ferme la vanne.

Valve en Y à ressort

Le principe de fonctionnement des clapets anti-retour à ressort en Y est similaire à celui des clapets anti-retour en ligne. La seule différence est que le ressort et le disque mobile sont situés selon un angle pour former un « Y ». Le principal avantage des clapets anti-retour de type Y est qu'ils peuvent être inspectés et entretenus pendant que le clapet est encore connecté au système.

Clapet anti-retour à pied

Un clapet de pied est un clapet anti-retour doté d'une crépine installée du côté entrée pour empêcher les débris de pénétrer dans la vanne.

Clapet anti-retour à bec de canard

Les clapets anti-retour à bec de canard sont des composants élastomères uniques, monobloc, qui permettent au flux de passer à travers un tube souple qui alimente le côté aval du clapet, dans lequel la contre-pression effondre le tube et coupe le débit.

Clapet anti-retour à Wafer

Les clapets anti-retour à plaquettes sont de conception très mince et compacte et utilisent un disque oscillant pour autoriser ou bloquer le débit. Ils sont légers et adaptés à diverses applications. Ils sont économiques et sont disponibles en différentes tailles. La figure suivante montre le fonctionnement typique d'un clapet anti-retour Wafer.

Les clapets anti-retour à plaquettes sont idéaux pour les services nécessitant une faible perte de pression, car le fonctionnement de la vanne s'effectue à une très faible différence de pression.

Clapet anti-retour silencieux

Les clapets anti-retour silencieux sont incroyablement utiles pour les conduites et les systèmes d'eau. Ces vannes sont conçues pour contrôler et protéger contre les surpressions pouvant survenir dans les conduites d’eau. Ils fonctionnent également pour empêcher les coups de bélier et les flux inversés.

Les clapets anti-retour silencieux sont construits avec un disque assisté par ressort. Lorsque la pression du fluide dans la vanne est supérieure à la pression de craquage ou à la pression nécessaire pour ouvrir ou fermer la vanne, le ressort abaisse le disque pour empêcher le reflux.

La vanne est également fabriquée pour inclure un guide permettant de maintenir le disque en mouvement vertical. Cela lui permet de se réinstaller correctement.

Clapet anti-retour anti-claquement

Le clapet anti-retour à battant se ferme brusquement en raison de la gravité et provoque une surpression entraînant des ondes de choc.

Ces ondes à haute pression provoquent de fortes contraintes sur le système de tuyauterie.

Ce problème peut être minimisé en installant un clapet anti-retour de type Non-Slam. Les clapets anti-retour non-claquants ne dépendent pas de la gravité. À mesure que la vitesse en amont du fluide ralentit, le ressort d'assistance de la vanne commence à fermer le disque.

Au moment où la vitesse en amont atteint 0, le disque est complètement fermé. Le flux inverse étant éliminé, la force nécessaire pour produire un coup de bélier de chaque côté de la vanne est considérablement réduite.