Qu'est-ce qu'un clapet anti-retour et comment fonctionne-t-il ?
Figure 1 : Clapet anti-retour
Un clapet anti-retour permet aux liquides et à l'air de circuler dans une seule direction. L'objectif principal d'un clapet anti-retour est d'empêcher le reflux dans le système. Les clapets anti-retour sont des solutions peu coûteuses, efficaces et faciles pour résoudre le problème potentiel de reflux. Le reflux peut poser problème si le flux est contaminé car il peut contaminer les médias en amont. Par exemple, une conduite d'égout aura un clapet anti-retour pour s'assurer que les déchets peuvent quitter un système (par exemple, un système de plomberie résidentiel) mais ne peuvent pas y revenir.
Table des matières
- Comment fonctionne un clapet anti-retour
- Types de clapets anti-retour
- Matériaux des clapets anti-retour
- Critères de sélection
- Applications
- Symboles des clapets anti-retour
- FAQ
Consultez notre sélection en ligne de clapets anti-retour !
Comment fonctionne un clapet anti-retour
Pression d'ouverture
Un clapet anti-retour nécessite une pression différentielle minimale entre l'entrée et la sortie pour s'ouvrir, permettant au média de circuler. Cette pression minimale en amont à laquelle la vanne s'ouvre est appelée la pression d'ouverture du clapet anti-retour. La pression d'ouverture spécifique varie en fonction de la conception et de la taille de la vanne, assurez-vous donc que la pression du système peut générer la pression d'ouverture du ou des clapets anti-retour choisis.
Fermeture
Si la pression en amont tombe en dessous de la pression d'ouverture ou s'il y a une contre-pression (flux tentant de se déplacer de la sortie vers l'entrée), le clapet anti-retour unidirectionnel se fermera. Généralement, les clapets anti-retour ont une porte, une bille, un diaphragme ou un disque pressé contre un joint pour fermer la vanne et bloquer le flux. La gravité ou un ressort peut aider dans le processus de fermeture.
Orientation de l'installation
Comme une vanne unidirectionnelle ne permet le flux que dans une seule direction, connaître l'orientation correcte de l'installation est crucial. Généralement, une flèche sur le boîtier de la vanne (Figure 3) indique la direction du flux. S'il n'y a pas de flèche, examinez la vanne pour vous assurer qu'elle est installée dans la direction de flux prévue. Si la vanne est installée à l'envers, le média ne peut pas circuler dans le système, et l'accumulation de pression qui en résulte peut causer des dommages.
Clapets anti-retour normalement ouverts et normalement fermés
Un clapet anti-retour normalement ouvert permet au média de circuler librement mais arrête le flux en cas de reflux. Un clapet anti-retour normalement fermé empêche le flux de média de le traverser jusqu'à ce que la pression d'ouverture s'accumule, à ce moment-là la vanne s'ouvre.
Types de clapets anti-retour
Les clapets anti-retour fonctionnent différemment selon leur conception. Le clapet anti-retour le plus courant est un clapet anti-retour en ligne à ressort.
Clapet anti-retour en ligne à ressort
Les clapets anti-retour en ligne à ressort sont courants, faciles à comprendre et ont une conception simple. La Figure 2 montre un clapet anti-retour en ligne à ressort en position ouverte et fermée. Les flèches indiquent la direction du flux. Lorsque le flux entre dans le port d'entrée de la vanne, il doit avoir suffisamment de pression (force) pour surmonter la pression d'ouverture et la force du ressort. La pression pousse le disque (Figure 2 étiquetée B), ouvrant l'orifice et permettant au flux de traverser la vanne. Lorsque la pression d'entrée n'est plus assez élevée, ou qu'il y a suffisamment de contre-pression, la contre-pression et le ressort (Figure 2 étiquetée C) poussent le disque contre l'orifice et ferment hermétiquement la vanne. Le ressort et la courte distance de déplacement du disque permettent un temps de réaction rapide pour la fermeture. La conception du clapet anti-retour à ressort empêche également les pics de pression dans la ligne, évitant les coups de bélier.
Les types courants de clapets anti-retour en ligne à ressort sont également appelés :
- clapets anti-retour à buse
- clapets anti-retour à clapet
- clapets anti-retour axiaux
- clapets anti-retour à débit excessif
- clapets anti-retour silencieux ou discrets
- clapets anti-retour anti-coup de bélier
Figure 2 : Clapet anti-retour en ligne à ressort ouvert (gauche) et fermé (droite). Les composants de travail sont le corps de vanne (A), le disque (B), le ressort (C) et le guide (D).
Clapet anti-retour en Y à ressort
Les clapets anti-retour en Y à ressort fonctionnent de manière similaire aux clapets anti-retour en ligne à ressort. La différence est que le ressort et le disque mobile sont positionnés à un angle. Cela crée une forme en 'y', d'où le nom de la vanne. Elle fonctionne de la même manière qu'une vanne en ligne, mais comme les composants mobiles sont à un angle, ils peuvent être inspectés et entretenus pendant que la vanne est connectée au système. Ces vannes sont plus grandes et occupent plus d'espace dans le système.
Figure 3 : Clapet anti-retour en Y
Clapet anti-retour à bille
Un clapet anti-retour à bille utilise une bille flottante ou à ressort qui repose sur le siège d'étanchéité pour fermer l'orifice. Le siège d'étanchéité est normalement conique pour guider la bille dans le siège et créer une étanchéité positive, empêchant ainsi le flux inverse. Lorsque la pression du fluide du côté de l'entrée dépasse la pression d'ouverture, la bille est délogée de son siège, ce qui permet l'écoulement. Lorsque la pression d'entrée ne dépasse pas la pression d'ouverture, ou qu'il y a une contre-pression, la bille se fermera avec la contre-pression ou via le ressort, fermant efficacement l'orifice. Les clapets anti-retour à bille à raccord double union permettent un retrait et un remplacement faciles des billes, éliminant le besoin d'acheter une nouvelle vanne. Lisez notre article sur les clapets anti-retour à bille pour plus d'informations.
Figure 4 : Clapet anti-retour à bille à ressort en position ouverte permettant l'écoulement (A), et en position fermée empêchant le reflux (B)
Clapet anti-retour à battant
Les clapets anti-retour à battant sont appelés clapets anti-retour à 'disque basculant' ou à 'clapet'. Ils ont un disque sur une charnière (ou tourillon) qui s'ouvre avec une pression d'entrée. Le disque se ferme lorsque la pression d'entrée diminue ou s'il y a un reflux. S'il n'y a pas de ressort pour aider à la fermeture, il est important de considérer l'orientation du montage pour s'assurer que le disque se ferme avec la gravité. La figure 5 montre un exemple de clapet anti-retour à battant. Lisez notre article sur les clapets anti-retour à battant pour plus d'informations.
Figure 5 : Clapet anti-retour à battant. Chapeau boulonné (A), charnière ou tourillon (B), corps de vanne (C), disque (D), joint d'étanchéité (E)
Clapet de pied
Un clapet de pied est un clapet anti-retour combiné à une crépine du côté de l'entrée. La crépine empêche les débris qui pourraient obstruer ou endommager quelque chose en aval d'entrer dans le clapet anti-retour. Cette vanne est installée à l'extrémité d'une section de tuyauterie car son entrée n'a pas de point de connexion. Les types courants de clapets anti-retour inclus dans un clapet de pied sont à ressort en ligne ou à bille en ligne. Ils sont généralement installés à l'extrémité d'une ligne d'aspiration de pompe d'un puits d'eau, d'un réservoir de carburant ou de toute autre application où la ligne d'aspiration est située en dessous de la pompe. Ils peuvent maintenir les pompes amorcées, empêcher le liquide de siphonner et garder les débris hors de la ligne. La figure 6 montre un exemple de clapet de pied.
Figure 6 : Clapet de pied
Matériaux des clapets anti-retour
Clapet anti-retour en acier inoxydable
Les clapets anti-retour en acier inoxydable sont réputés pour leur résistance supérieure à la corrosion, à la chaleur et aux basses températures, ce qui les rend idéaux pour les environnements exigeants. Ils présentent d'excellentes propriétés mécaniques, notamment une résistance élevée et une durabilité, contribuant à leur longue durée de vie. Ces vannes sont bien adaptées aux applications impliquant des températures et des pressions élevées, comme dans le traitement industriel, les usines chimiques et les industries pétrolières et gazières.
Les clapets anti-retour en acier inoxydable sont disponibles en différentes nuances, les 304 et 316 étant les plus courantes. L'acier inoxydable de grade 316 offre une résistance accrue aux chlorures et autres substances corrosives, le rendant adapté aux applications marines et côtières.
Bien que les clapets anti-retour en acier inoxydable offrent des performances exceptionnelles, ils peuvent ne pas être la solution la plus économique pour les applications qui ne nécessitent pas une telle durabilité ou résistance. Dans de tels cas, des matériaux alternatifs comme le PVC ou le laiton peuvent être plus économiques.
Caractéristiques principales
- Résistance à la corrosion : Excellente résistance à une large gamme de milieux corrosifs, y compris les acides, les alcalis et les chlorures. Consultez notre guide de résistance chimique pour en savoir plus.
- Tolérance à la température : Capable de résister à des températures extrêmes, à la fois hautes et basses, de -25 °C à 200 °C (-13 °F à 392 °F).
- Résistance mécanique : Haute résistance et durabilité, adaptées aux applications à haute pression jusqu'à 64 bar (928 psi).
- Polyvalence : Disponible en différentes nuances pour répondre aux exigences spécifiques des applications.
Applications
- Traitement industriel
- Usines chimiques
- Industries pétrolières et gazières
- Environnements marins et côtiers
- Systèmes à haute température et haute pression
Consultez notre sélection en ligne de clapets anti-retour en acier inoxydable !
Clapet anti-retour en PVC (Polychlorure de vinyle)
Les clapets anti-retour en PVC sont fréquemment utilisés dans les systèmes d'irrigation et de gestion de l'eau. Ils résistent à la corrosion de la plupart des milieux corrosifs comme l'eau de mer, les acides, les bases, les solutions de chlorure et les solvants organiques. Cependant, ils ne sont pas résistants aux hydrocarbures aromatiques et chlorés et ont généralement une résistance maximale à la température d'environ 60 °C.
Caractéristiques principales
- Résistance à la corrosion : Excellente résistance à une large gamme de milieux corrosifs, y compris l'eau de mer, les acides, les bases et les solutions de chlorure.
- Tolérance à la température : Capable de résister à des températures allant jusqu'à 60 °C (140°F).
- Résistance mécanique : Résistance adéquate pour les applications à basse et moyenne pression.
- Polyvalence : Convient à une variété de systèmes de gestion de l'eau et d'irrigation.
Applications
- Systèmes d'irrigation
- Systèmes de gestion de l'eau
- Traitement chimique impliquant des hydrocarbures non aromatiques et non chlorés
- Traitement des eaux usées
Clapet anti-retour en laiton
Les clapets anti-retour en laiton sont excellents pour les applications d'air, d'eau, d'huile ou de carburant. Cependant, ils ne résistent pas à l'eau de mer, à l'eau purifiée ou à l'eau chlorée. Par rapport à l'acier inoxydable, le laiton est moins résistant à la chaleur et à la corrosion et est généralement utilisé pour des applications à basse pression.
Caractéristiques principales
- Résistance à la corrosion : Résistance modérée à la corrosion, mais ne convient pas à l'eau de mer, à l'eau purifiée ou à l'eau chlorée.
- Tolérance à la température : Tolérance limitée à la température, généralement adaptée aux applications à basse température.
- Résistance mécanique : Résistance adéquate pour les applications à basse pression.
- Polyvalence : Convient à une variété d'applications impliquant l'air, l'eau, l'huile ou le carburant.
Applications
- Systèmes à basse pression
- Systèmes d'eau domestique
- Conduites de carburant
- Compresseurs d'air
Critères de sélection
Les clapets anti-retour ont les critères suivants à prendre en compte lors de la sélection pour une application :
- Compatibilité du matériau avec le milieu
- Taille de la ligne pour les points de connexion
- Exigence de pression maximale et de pression d'ouverture
- Orientation d'installation horizontale ou verticale
- Dimensions d'encombrement
- Besoins d'accessibilité pour les inspections et les réparations
- Température (externe et du milieu)
Applications
En raison de leur fonctionnement, les clapets anti-retour sont généralement utilisés pour l'une des quatre raisons suivantes dans diverses applications :
- Pour protéger les équipements en aval des dommages dus au reflux
- Pour prévenir la contamination due au flux inverse
- Pour empêcher le siphonnage
- Pour maintenir un joint sous vide
En raison de leur fonction, ils sont utilisés dans presque toutes les industries. Ils sont utilisés sur des appareils ménagers courants, comme les lave-vaisselle, les machines à laver et les conduites d'eaux usées. À des fins industrielles, ils sont utilisés sur les chaudières, les fours, les systèmes de gaz, les applications de pompage ou les systèmes sous vide. Ils sont également fréquemment utilisés comme clapets anti-retour pour aquarium sur les conduites d'eau et de CO2. De plus, un clapet anti-retour miniature est un choix populaire lorsque l'espace est limité, mais qu'un fonctionnement fiable est essentiel. Deux des applications les plus courantes des clapets anti-retour sont pour l'eau et l'air, qui sont discutées plus en détail ci-dessous.
Clapets anti-retour pour l'eau
Un clapet anti-retour pour l'eau est utilisé dans de nombreuses applications d'eau, comme l'eau potable et les eaux usées. Ces vannes sont simplement appelées vannes à eau unidirectionnelles. Les clapets anti-retour de plomberie pour les applications d'eau potable garantissent qu'aucun milieu environnemental (côté sortie de la vanne) ne peut entrer dans le système avec l'eau potable propre et sûre et la contaminer. Pour les applications d'eaux usées, ils garantissent que les eaux usées ne peuvent pas rentrer dans le système et provoquer un débordement ou une contamination supplémentaire. Pour les applications de pompage d'eau, une crépine est souvent utilisée pour s'assurer qu'aucun débris n'entre dans la ligne et maintenir la pression interne à des fins d'amorçage. Les clapets anti-retour de pompe de puisard garantissent que l'eau évacuée ne revient pas dans la pompe de puisard par gravité lorsque la pompe est éteinte.
Clapet anti-retour pneumatique
Un clapet anti-retour pneumatique, ou clapet anti-retour d'air, permet le flux d'air et empêche sa sortie. Ils sont souvent simplement appelés vannes à air unidirectionnelles. L'application la plus courante est pour un compresseur d'air. Un clapet anti-retour pneumatique permet au compresseur de maintenir certaines parties sous pression et d'autres parties dépressurisées. Ils peuvent être situés sur un récepteur d'air, un tuyau de refoulement ou comme un clapet anti-retour à piston sur les côtés d'entrée et de sortie du compresseur à piston.
Symboles de clapet anti-retour
Le symbole P&ID pour les clapets anti-retour est montré dans la Figure 7.
Figure 7 : Le symbole P&ID du clapet anti-retour pointe dans l'orientation qui permet le flux avec une ligne verticale montrant qu'il ne permet pas le reflux.
FAQs
Qu'est-ce qu'un clapet anti-retour ?
Un clapet anti-retour est une vanne unidirectionnelle qui laisse passer le fluide dans une direction mais empêche tout flux dans la direction opposée.
Quel est le but d'un clapet anti-retour ?
Le but principal d'un clapet anti-retour dans un système est d'empêcher le reflux, qui pourrait endommager l'équipement ou contaminer les médias en amont.
Quels sont les problèmes courants des clapets anti-retour ?
Les problèmes courants des clapets anti-retour sont le bruit, le coup de bélier, les vibrations, le flux inverse, le blocage, les fuites et l'usure/dommage des composants.
Un clapet anti-retour arrêtera-t-il le coup de bélier ?
Un clapet anti-retour peut prévenir le coup de bélier s'il est à action rapide comme un clapet anti-retour à ressort. Cela empêche les pics de pression, qui créent des ondes de choc dans le milieu.
