Clapet anti-retour à disque

Qu'est-ce qu'un clapet anti-retour à disque ? 

Un clapet anti-retour à disque est un type de clapet qui utilise un composant à disque pour ouvrir et fermer le fluide afin d'éviter que le fluide ne s'écoule dans le sens inverse. Ce type de clapet fonctionne sur la base d'une différence de pression, la pression d'entrée devant être suffisamment élevée pour fournir l'énergie nécessaire à l'ouverture du clapet. Les fabricants de clapets anti-retour à disque utilisent différentes idées pour concevoir et fabriquer ces clapets destinés à être utilisés dans différentes applications, l'objectif principal étant d'empêcher l'écoulement inverse du fluide. Dans un système de tuyauterie, le fluide a tendance à s'écouler vers l'arrière lorsque la pompe est arrêtée ou lorsque la pression d'aspiration diminue. Le fluide qui s'écoule en sens inverse peut entraîner une contamination, par exemple, de l'eau douce destinée à la consommation humaine. De même, l'écoulement du fluide dans le sens inverse peut endommager d'autres appareils de pompage tels que les pompes ou les chaudières. C'est pourquoi un disque clapet anti-retourBien qu'elle utilise une technologie simple, elle sert à prévenir les pertes dans différentes applications. Différents matériaux sont utilisés pour fabriquer ces clapets et les propriétés de ces matériaux déterminent la pression et la température de fonctionnement. En général, les fabricants de clapets anti-retour à disque fournissent un manuel d'utilisation contenant des instructions sur l'installation, la réparation et les conditions de fonctionnement.

Figure : Clapet anti-retour à disque.

 

Comment fonctionne un clapet anti-retour à disque ? 

Un clapet anti-retour à disque fonctionne en fonction de la pression d'aspiration. Lorsque la pression d'aspiration est élevée, l'énergie nécessaire pour forcer le disque à s'ouvrir est suffisante. Lorsque le disque s'ouvre, le fluide continue de s'écouler jusqu'à ce que la pression d'entrée commence à diminuer ou que la pompe s'arrête. Lorsque la pression d'aspiration diminue, le fluide change de direction et se dirige vers l'orifice d'entrée de la soupape. Si les vannes ne se ferment pas, le fluide peut retourner dans le système de tuyauterie ou dans le réservoir de stockage ou la chaudière, ce qui peut entraîner une contamination ou des dommages. Pour fermer le passage du fluide, le disque fabricant de clapets anti-retour conçoivent ces vannes de manière à ce qu'elles soient très sensibles aux variations de pression. Le disque de la valve ferme alors la valve, ce qui empêche l'inversion du flux de fluide. 

Figure : Fonctionnement d'un clapet anti-retour à disque.

 

Types de clapets anti-retour à disque 

Clapet anti-retour à disque à ressort 

Il s'agit d'un type de clapet anti-retour à disque qui utilise un ressort pour aider à ramener le disque en position d'assise lorsque le clapet se ferme. Ce type de soupape présente l'avantage de pouvoir être installé à la verticale ou à l'horizontale, car sa fermeture ne dépend pas de la force gravitationnelle. Le ressort utilisé est conçu avec une force proportionnelle à la pression du fluide attendue. Si le ressort est très puissant, il faudra une pression importante pour qu'il s'ouvre. Le fonctionnement de ce clapet anti-retour à disque est tel que la pression du fluide aspiré force le ressort à se comprimer lorsqu'il ouvre le clapet. Le disque est ensuite maintenu ouvert par la pression du fluide jusqu'à ce que la pression diminue. À ce moment-là, le ressort s'étire pour conserver sa longueur. Cela ramène le disque de la soupape dans sa position d'assise, ce qui permet d'empêcher tout fluide de s'écouler vers l'arrière en raison d'une faible pression d'aspiration. Les deux types de clapets à ressort sont les clapets à ressort en ligne et les clapets à ressort en forme de Y. La différence entre ces deux types de clapets réside dans le fait que le ressort du clapet du clapet en ligne est collinéen à l'axe du tuyau, tandis que le ressort du clapet du clapet en forme de Y est orienté à un angle d'environ 45°.^o degrés par rapport à l'axe du tuyau. Le clapet de non-retour à ressort en forme de Y occupe plus d'espace que le clapet en ligne. Le clapet en Y vérification du disque à ressort facilite également l'inspection, le nettoyage et la réparation, car elle peut être ouverte sans être déconnectée de la canalisation. 

        

Figure : Clapet anti-retour à ressort en ligne et clapet anti-retour à ressort en forme de Y.

Clapet anti-retour à disque de levage 

Il s'agit d'un clapet anti-retour à disque dans lequel le fluide traverse le clapet par le bas du disque. Comme les autres clapets anti-retour à disque, ce clapet utilise une pression élevée en amont pour soulever le disque de son siège afin de permettre l'écoulement du fluide. Lorsque la pression amont diminue ou que la pompe est arrêtée, le clapet utilise la force gravitationnelle ou un ressort pour ramener le disque dans sa position d'assise, ce qui empêche l'écoulement inverse du fluide. Les fabricants de clapets anti-retour à disque conçoivent ces clapets avec une courte distance de déplacement pour atteindre leur position complètement ouverte. Les fabricants de clapets anti-retour à disque utilisent généralement un chemin guidé pour s'assurer que le disque repose exactement sur la surface d'appui afin d'éviter toute fuite. Cependant, les guides sont souvent sujets à l'accumulation de saletés, ce qui réduit l'efficacité du clapet ou endommage le siège du clapet. La saleté peut également bloquer le disque de la vanne en position grande ouverte, ce qui permet l'écoulement inverse du fluide. Clapets anti-retour à levage sont installés à la verticale et utilisent la force gravitationnelle lors de la fermeture. 

Figure : Clapet anti-retour à disque de levage.

Clapet anti-retour à disque Wafer 

Un clapet anti-retour à disque est un clapet anti-retour conçu avec une longueur de sortie courte. Ce clapet utilise deux demi-disques, également appelés plaques. Les plaques pivotent sur un montant central qui est un axe de charnière. Les demi-disques sont maintenus en position par des ressorts. Les ressorts sont également montés sur l'axe d'articulation. La pression du fluide ouvre le clapet en forçant les ressorts à travers les plaques, ce qui entraîne l'ouverture de la plaque et permet l'écoulement du fluide. Les fabricants de clapets anti-retour à disque s'efforcent de faire en sorte que le clapet s'ouvre en fonction de la pression du fluide. Ainsi, le degré d'ouverture de la plaque est directement proportionnel à la pression et au volume du fluide, c'est-à-dire que plus le fluide est important, plus les plaques s'ouvrent. L'un des avantages de l'utilisation d'un clapet anti-retour à gaufre est qu'il est de petite taille, ce qui permet de réduire son poids. 

Figure : Clapet anti-retour à disque.

Clapet anti-retour à disque silencieux 

Il s'agit d'un type spécial de clapet anti-retour à disque utilisé pour éviter les coups de bélier et l'inversion de l'écoulement des fluides. Le coup de bélier est un phénomène qui se produit lorsqu'un clapet anti-retour à disque se ferme brusquement. Les coups de bélier peuvent entraîner des pertes considérables car ils peuvent nuire à l'intégrité structurelle des canalisations et autres installations de plomberie. Les fabricants de clapets anti-retour à disque silencieux utilisent un mécanisme qui permet au disque de commencer à se fermer dès qu'il détecte une réduction de la pression d'aspiration. Clapet anti-retour silencieux utilisent un ressort en ligne pour aider le disque à revenir en position d'assise. Comme ces vannes utilisent un ressort pour se fermer, elles peuvent être installées à la verticale ou à l'horizontale puisqu'elles ne dépendent pas de la gravité pour se fermer. 

Figure : Clapet anti-retour à disque silencieux.

 

Facteurs à prendre en compte lors de l'achat d'un clapet anti-retour à disque 

Conditions d'écoulement 

Il s'agit du débit du fluide et des niveaux de pression. Pour que le disque du clapet fonctionne bien, il doit transmettre le débit indiqué par le fabricant du clapet. Si le débit est très élevé, le clapet risque de vibrer et de faire beaucoup de bruit. Si la pression de fonctionnement est inférieure à la pression nominale du clapet, le fluide risque de ne pas pouvoir ouvrir le clapet. De plus, une pression de fluide excessive est dangereuse car elle peut entraîner une fuite de fluide par le raccord vanne-tuyau ou par le raccord chapeau-corps de la vanne. 

Type de média 

Les fabricants de clapets anti-retour à disque produisent différentes variétés de ces clapets pour une utilisation avec différents fluides. Il existe des clapets destinés à être utilisés dans des fluides à faible viscosité et d'autres destinés à être utilisés dans des fluides à forte viscosité. D'autres clapets anti-retour à disque sont destinés à être utilisés dans des milieux corrosifs tels que les acides qui, s'ils ne sont pas utilisés correctement, peuvent endommager le clapet en quelques jours. Le type de fluide doit donc être connu avant l'achat du clapet afin que le fabricant ou le fournisseur du clapet anti-retour à disque puisse déterminer le clapet spécifique le mieux adapté à cette application. 

Température de fonctionnement 

La température de fonctionnement d'un clapet anti-retour à disque dépend du matériau utilisé pour sa construction. Certains clapets ont un disque ou un siège en matériaux souples comme le caoutchouc et le plastique, tandis que d'autres sont fabriqués en matériaux métalliques comme l'acier. Les clapets anti-retour à siège souple ne sont pas censés être utilisés à des températures supérieures à 60 ^oC, car ils ne peuvent pas résister à la chaleur thermique au-delà de cette température. Les clapets de retenue à siège métallique fonctionnent bien à des températures inférieures ou supérieures à 60 ^oC, car ils ne peuvent pas être endommagés par la chaleur thermique. Toutefois, si la température dépasse 200 ^oC, il est important de consulter un fabricant de clapets anti-retour à disque pour obtenir des conseils sur le meilleur clapet anti-retour à siège métallique. En effet, à des températures supérieures à 200 ^oC certains matériaux métalliques réagissent et peuvent être endommagés. 

 

Applications des clapets anti-retour à disque 

• Approvisionnement en eau propre et traitement des eaux usées. 
• Ils sont utilisés dans les usines de transformation des aliments. 
• Ces vannes sont utilisées dans la fabrication de produits chimiques.
• Applications minières.
• Applications vapeur telles que les centrales à vapeur pour empêcher le reflux de la vapeur ou de l'eau. 
• Applications pharmaceutiques. 

 

Avantages des clapets anti-retour à disque

• Ces vannes ont une faible perte de pression. 
• Peut maintenir les niveaux de pression prévus. 
• Durables, car ils peuvent être utilisés pendant longtemps sans être remplacés. 
• Besoin de lubrification comme vanne à clapet. 
• Peut être utilisé dans différentes applications industrielles. 
• Ces vannes ne présentent pas de fuite de fluide si elles sont utilisées conformément aux instructions du fabricant du clapet anti-retour à disque. 
• Ils fonctionnent automatiquement sans nécessiter d'opérateur ou d'actionneur de vanne. 
• Facile à installer et à réparer. 

 

Inconvénients des clapets anti-retour à disque 

• Il n'est pas recommandé d'utiliser ces vannes dans des applications où le débit du fluide présente des pulsations. 
• Ils sont susceptibles de provoquer des coups de bélier. 
• Ils peuvent se coincer et causer des dommages ou une contamination dans la zone d'application. 

 

Dépannage du clapet anti-retour à disque 

Pas de débit de fluide dans le clapet anti-retour à disque 

• Blocage à l'intérieur de la vanne. Ouvrez la soupape et retirez les matériaux qui causent le blocage. Nettoyez le siège de la soupape, le guide du disque et le ressort. 
• Le clapet a été installé dans le sens inverse. Retirer le robinet de la tuyauterie et l'installer conformément aux instructions du fabricant du clapet anti-retour à disque. 
• Le tuyau reliant la vanne est obstrué. Inspecter le tuyau qui alimente la valve en fluide pour vérifier qu'il n'est pas obstrué et retirer les matériaux qui l'obstruent. 

Fuite de produit par la connexion tuyau-vanne 

• Les éléments de connexion dont les filetages ou les boulons sont desserrés. Serrer les filets ou les boulons au couple indiqué par le fabricant du clapet anti-retour à disque. 
• Le joint est endommagé. Remplacer le joint. 

Le robinet produit des vibrations ou des bruits excessifs 

• Débit de fluide excessif. S'assurer que le débit se situe dans la plage recommandée par le fabricant du clapet anti-retour à disque. 

Fuite de liquide interne

• Joints toriques usés. Les remplacer. 
• Matériaux étrangers à l'intérieur de la soupape. Retirer les matériaux et nettoyer le siège de la soupape. 

 

Résumé 

Le clapet anti-retour à disque est un type de clapet qui utilise un disque pour empêcher l'inversion du flux de fluide. Le clapet fonctionne en ouvrant le disque lorsqu'il y a une certaine pression d'aspiration et se ferme lorsque la pression d'aspiration diminue ou que la pompe est arrêtée. Les fabricants de clapets anti-retour à disque conçoivent ces clapets avec une grande sensibilité aux changements de pression, ce qui fait qu'ils se ferment immédiatement après une réduction de la pression.

Les clapets anti-retour à disque fonctionnent automatiquement et n'ont donc pas besoin d'un volant ou d'un actionneur pour fonctionner. Certains clapets anti-retour à disque se ferment en utilisant la force gravitationnelle tandis que d'autres utilisent le concept de mécanisme à ressort ou une combinaison de ressort et de gravité. Les facteurs à prendre en compte avant d'acheter un clapet anti-retour à disque sont le type de fluide, la température et le débit de fonctionnement, ainsi que la pression.