Comprendre le fonctionnement des clapets anti-retour à bille

Clapets anti-retour à bille

Clapet anti-retour

Figure 1 : Clapet

Les clapets anti-retour sont des clapets unidirectionnels qui garantissent que le fluide ne s'écoule que dans une seule direction. Il existe plusieurs types de clapets anti-retour qui permettent un écoulement unidirectionnel des fluides, comme les clapets à bille, les clapets à piston ou les clapets à disque. Un clapet anti-retour à bille peut empêcher le reflux de divers fluides tels que le gaz, l'air, la vapeur ou les conduites d'eau avec des vitesses d'écoulement élevées. Cet article traite du fonctionnement et de l'installation d'un clapet anti-retour à bille.

Table des matières

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

Un clapet anti-retour est un type de clapet unidirectionnel qui ne permet la circulation des fluides que dans un seul sens. Il se compose d'un orifice d'entrée et d'un orifice de sortie, et sa principale fonction est d'empêcher le reflux dans un système. La vanne s'ouvre et se ferme en fonction de la différence de pression entre l'entrée et la sortie et ne nécessite pas de force extérieure pour fonctionner. Il est important que l'orientation de l'installation soit correcte pour que la vanne fonctionne correctement. Pour en savoir plus, lisez notre article sur les clapets anti-retour!

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

Un clapet anti-retour à bille utilise une bille à ressort ou flottante qui repose sur le siège d'étanchéité pour fermer l'orifice du clapet. Un clapet anti-retour à bille à ressort est illustré à la figure 2. Le siège d'étanchéité est conique pour guider la bille dans le siège et créer un joint positif, empêchant ainsi l'écoulement inverse. Lorsque la pression du fluide à l'entrée dépasse la pression de fissuration, la bille est délogée de son siège, ce qui permet au fluide de s'écouler (figure 2 étiquetée A). Lorsque la pression d'entrée ne dépasse pas la pression de tarage (pression nécessaire pour vaincre la force du ressort) ou la contre-pression, la bille se ferme avec la contre-pression ou par l'intermédiaire du ressort, fermant ainsi efficacement l'orifice (Figure 2 étiquetée B). Un clapet anti-retour à bille flottante est conçu sans ressort et nécessite un flux inverse ou la gravité pour déplacer la bille vers le siège afin d'assurer l'étanchéité.

Clapet anti-retour à bille à ressort en position ouverte permettant l'écoulement (A), et en position fermée empêchant le retour d'eau (B).

Figure 2 : Clapet anti-retour à bille à ressort en position ouverte permettant l'écoulement (A), et en position fermée empêchant le retour d'eau (B).

Les clapets anti-retour à bille sont couramment utilisés dans l'industrie de la plomberie, et ces clapets sont conçus pour empêcher l'eau de s'écouler en sens inverse dans les systèmes de tuyauterie, les pompes de puisard et les chauffe-eau. Les clapets anti-retour à bille peuvent être fabriqués en PVC, en laiton ou en acier inoxydable, entre autres matériaux. Le boisseau de la soupape est généralement en métal, mais d'autres matériaux peuvent également être choisis pour augmenter la durabilité. En général, les robinets à tournant sphérique ont des pièces métalliques simples et peu coûteuses, bien qu'il existe également des clapets anti-retour à tournant sphérique spécialisés. Par exemple, le rubis synthétique, qui est un matériau dur et chimiquement résistant, est utilisé pour fabriquer la bille utilisable dans les pompes à haute pression dans le domaine de la chimie analytique.

Matériaux

Les clapets anti-retour à bille sont fabriqués à partir de divers matériaux métalliques et non métalliques. La plupart des clapets anti-retour à bille ont une bille revêtue de caoutchouc avec un noyau métallique. Lors de la sélection d'un matériau, il convient de tenir compte des facteurs suivants :

  • Environnement de travail : La chaleur ambiante de fonctionnement de la vanne doit être prise en compte lors de la sélection des matériaux du boîtier. Le laiton est un excellent choix pour le boîtier de la vanne à haute température.
  • Durée de vie (entretien) : Tenez compte de la durée de vie moyenne prévue pour la vanne, ce qui permet d'analyser la quantité d'entretien nécessaire. Les clapets anti-retour à bille en acier inoxydable sont très résistants à l'usure, à la température et à la pression.
  • Les médias : Les clapets anti-retour à bille en PVC sont un excellent choix si le fluide utilisé est un gaz ou un liquide corrosif. Toutefois, ces vannes ont des pressions nominales inférieures à celles des vannes en laiton et en acier. Lisez notre article sur la résistance chimique des matériaux pour plus d'informations sur la compatibilité des matériaux des vannes avec les différents fluides utilisés.

Spécifications du clapet anti-retour à bille

Les facteurs suivants doivent être pris en compte lors du choix d'un clapet anti-retour à bille :

  • Chute de pression : Il est essentiel de connaître la perte de charge dans le système de gestion du débit lors de la sélection d'un clapet anti-retour à bille. Les variations de pression dans le système contrôlent le débit et donc la fonction du clapet anti-retour à bille. L'étanchéité de la fermeture de la soupape en cas de reflux dépend de la chute de pression inverse, lorsque la pression en aval dépasse la pression en amont. Un clapet anti-retour à bille nécessite une différence de pression minimale entre ses orifices d'entrée et de sortie. Choisissez une soupape qui réponde à ce besoin et tenez compte de la pression maximale requise lors du choix de la soupape.
  • Méthode de contrôle : Dans un clapet anti-retour à bille, le fluide s'écoule vers l'avant, mais l'inverse est impossible. Le reflux est empêché par le poids de la bille, la contre-pression, un ressort, ou parfois par une combinaison de ces mécanismes. Idéalement, le clapet anti-retour à bille doit offrir une résistance nulle dans le sens de la marche et une résistance totale à l'écoulement dans le sens inverse.
  • Types de connexion : Les clapets anti-retour à bille peuvent avoir différents types de raccordements, comme indiqué ci-dessous :
  • Clapets de non-retour à bille à brides : Ces vannes sont dotées de brides sur les raccords d'entrée et de sortie. La bride est dimensionnée et percée conformément à des normes telles que la norme EN 1092-2. Les clapets anti-retour à bille à brides sont utilisés dans les applications de plomberie, de lutte contre l'incendie, de chauffage, de ventilation et de climatisation, et de traitement de l'eau et des eaux usées.
  • Clapets de non-retour à boule filetée : Ces vannes sont dotées d'un filetage interne ou externe pour les connexions d'entrée ou de sortie.
  • Clapets de non-retour à bille avec raccords à compression : Ces vannes sont dotées d'un raccord de tuyauterie étanche, sans soudure ni filetage.
  • Clapets de non-retour à bille soudés bout à bout : Ces vannes sont dotées d'un raccord à soudure bout à bout pour les orifices d'entrée ou de sortie.
  • Clapets de non-retour à bille soudés : Les extrémités de ces vannes sont soudées aux raccords de tuyauterie. Lisez notre article sur le brasage des robinets à boisseau sphérique pour plus de détails.

Comment installer un clapet anti-retour à bille

Ce type de vanne peut être installé aussi bien horizontalement que verticalement dans un système de tuyauterie.

  • Vérifier la partie intérieure de la soupape et éliminer toute particule étrangère présente.
  • Assurez-vous que la bille se déplace librement en l'écartant de la surface d'assise.
  • Inspecter les extrémités de la valve et s'assurer qu'il n'y a pas de bavures ou d'arêtes saillantes qui empêcheraient la valve d'être étanche en cours de fonctionnement.
  • Installer la vanne en fonction du sens d'écoulement. Le symbole d'une flèche sur la valve représente le sens de circulation du fluide dans la valve.

Dépannage des clapets anti-retour à bille

Fonctionnement bruyant des clapets anti-retour à bille

Si la vanne est bruyante en cours de fonctionnement, vérifiez qu'il n'y a pas d'air piégé dans la tuyauterie du système. De même, une vanne partiellement ouverte peut être extrêmement bruyante ; dans ce cas, remplacez la bille par une bille plus légère.

Les clapets anti-retour à bille ne produisent pas le débit souhaité

Vérifier l'absence de corps étrangers à l'intérieur de la valve et la nettoyer soigneusement.

Clapet anti-retour à bille fuyant

Un clapet anti-retour à bille est censé empêcher le reflux du fluide. En cas de reflux, démontez les pièces du robinet et vérifiez que le siège et la bille du robinet ne sont pas endommagés.

Avantages du clapet anti-retour à bille

  • Petite taille
  • Facile à utiliser
  • Peu coûteux
  • Peut être installé dans des lignes à écoulement horizontal ou vertical.
  • Traite les pressions élevées et les grands volumes de fluides avec différents fluides tels que le gaz, l'air, la vapeur ou l'eau.
  • La rotation de la bille assure l'autonettoyage de la vanne
  • Des bagues de siège renouvelables sont disponibles

Applications du clapet anti-retour à bille

  • Systèmes d'arrosage et de tuyauterie
  • Les clapets anti-retour à bille sont utilisés pour empêcher les retours d'eau et empêcher l'eau potentiellement contaminée de revenir dans les conduites d'alimentation en eau.
  • Les clapets anti-retour à bille sont utilisés dans des dispositifs domestiques courants tels que les distributeurs de pompes à liquide, les dispositifs de pulvérisation et les seringues de distribution.
  • Utilisé dans le processus de moulage par injection pour pousser le plastique vers l'avant et éviter qu'il ne glisse vers l'arrière.

FAQ

Quelle est la fonction d'un clapet anti-retour à bille ?

Un clapet anti-retour à bille est utilisé pour faire passer le fluide dans un seul sens et empêcher l'écoulement dans le sens inverse.

Quels sont les différents types de clapets anti-retour ?

Les clapets anti-retour peuvent être dotés de différents mécanismes, tels qu'une bille, un diaphragme, une levée ou une oscillation, afin d'empêcher les retours d'eau.