Les bases des clapets anti-retour

Clapets anti-retour , ou vannes unidirectionnelles, sont conçues pour arrêter le refoulement et, en fin de compte, pour protéger les pompes et les compresseurs. Ils sont disponibles en plusieurs styles et tailles, allant de 1/8 de pouce à la taille requise. Les clapets anti-retour se trouvent dans de nombreuses industries et avec diverses applications allant de l'eau municipale à l'exploitation minière et au gaz naturel. Les trois types les plus courants sont les clapets anti-retour à battant, les clapets anti-retour à double porte et les clapets anti-retour silencieux à ressort axial.

Il s'agit probablement du clapet anti-retour le plus couramment utilisé aujourd'hui et il s'agit d'une conception à passage intégral, ce qui signifie que le disque, lorsqu'il est complètement ouvert, est hors du flux. Ce style de clapet anti-retour est un bon choix dans les applications qui ont un pourcentage élevé de solides et un nombre de cycles marche/arrêt inférieur. En raison de la distance de déplacement du disque, les clapets anti-retour à battant se ferment lentement. Cela provoque la dernière poussée du flux inverse pour claquer le disque fermé, ce qui entraîne une énorme pointe de pression, provoquant un coup de bélier. Le coup de bélier est une surpression lorsqu'un fluide en mouvement est contraint de s'arrêter ou de changer brusquement de direction, provoquant une onde de pression dans la canalisation. Cette onde de pression peut causer des problèmes majeurs allant du bruit et des vibrations à l'effondrement des tuyaux.

Cette vanne est similaire au clapet anti-retour et un peu mieux en termes de fermeture en raison des ressorts hélicoïdaux qui aident les deux portes en porte-à-faux à se fermer plus rapidement. Il a été prouvé que ce n'est pas le meilleur choix face aux coups de bélier, bien qu'ils fonctionnent mieux qu'un clapet anti-retour à battant. Généralement, ce style de vanne est considéré comme une vanne de base standard avec peu de personnalisation disponible.

Ces vannes à plein débit intègrent généralement un ensemble tige-disque guidé au centre avec un ressort de compression. Cela signifie que le disque reste dans le flux. Les médias circulent autour de lui et ne nécessitent pas d'assistance manuelle ou automatisée pour fonctionner. Lorsque la pompe fonctionne, la vanne est ouverte. Lorsque la pompe s'arrête, la vanne se ferme légèrement avant l'inversion du débit de fluide, en raison de la force du ressort de compression agissant sur le disque, ce qui élimine presque les coups de bélier.

La plupart des demandes de clapets anti-retour tiennent uniquement compte de la taille de la conduite et de la classe de pression, car la pression et le débit du fluide peuvent varier considérablement lorsque les conceptions de conduites sont surdimensionnées pour des problèmes futurs ou sous-dimensionnées en raison d'informations manquantes ou incorrectes. Ce n'est pas toujours la meilleure façon de décider quel style de vanne utiliser dans un système. D'autres éléments à prendre en compte sont la pression de travail, le débit, la gravité spécifique du fluide et la température. Une analyse de la conception du système est fortement recommandée. Il est nécessaire de comprendre pourquoi les vannes échouent et les causes profondes. La défaillance la plus courante est due à une usure excessive des pièces internes de la vanne. Les ressorts, les disques et les tiges s'usent prématurément en n'étant pas maintenus stables pendant le fonctionnement. Lorsque le disque n'est pas stable en raison d'un débit insuffisant pour le maintenir en position complètement ouverte, un broutage peut se produire.

Le dimensionnement d'une vanne à guidage central n'est pas difficile. Outre la taille du tuyau, la classe de pression et le type de vanne requis (à bride, entre brides, etc.), les utilisateurs ont besoin de la pression de service, du débit, du type de fluide, de la température et de la gravité spécifique du fluide. Cela peut être aussi simple que de construire la soupape avec un ressort plus léger pour permettre à la soupape de s'ouvrir complètement. Pour que la vanne atteigne la position complètement ouverte, un limiteur de levée peut être nécessaire pour réduire la distance parcourue par le disque. Lorsque la vanne est ouverte à 100 %, elle sera stable dans le débit et entraînera une réduction de l'usure prématurée et des défaillances en éliminant les effets du broutage. Il est très important de se rappeler que ces vannes sont conçues pour les valeurs de débit réelles et non pour la taille de la conduite. Une vanne correctement dimensionnée sera en position complètement ouverte ou fermée.

Avantages de l'utilisation d'un clapet anti-retour silencieux correctement dimensionné et positionné :

Le "choc d'autocollant" initial pour une valve de taille peut être effrayant, alors réfléchissez à quelques questions :

Le remplacement d'une vanne peut être assez coûteux en raison des effets de la perte de revenus, des salaires et du coût de la vanne de remplacement. Le prix d'une vanne standard peut être attractif, mais quel est le coût réel de possession ? Si une vanne dimensionnée coûte cinq fois plus cher, mais dure cinq fois plus longtemps, considérez comment cela affecte l'équilibre financier compte tenu des coûts de maintenance et de la perte de production.

Bien qu'il existe des applications où les clapets anti-retour à double porte et à battant fonctionnent correctement et sont nécessaires, il n'est pas vrai que ces vannes et d'autres vannes standard sont la seule solution. Dans toute application où des clapets anti-retour sont utilisés, l'installation d'une vanne personnalisée peut améliorer les performances et prolonger la durée de vie du système de tuyauterie. Cela se traduit par plus de valeur et des économies de coûts globales à long terme.

Bruce Ellis est consultant en ventes internes chez Triangle Fluid Controls Ltd. Il peut être contacté à [email protected] ou au 613-968-1100. Pour plus d'informations, rendez-vous sur trianglefluid.com.