Les systèmes hydrauliques et pneumatiques trouvent de nombreuses applications dans notre vie quotidienne. Nous utilisons de l'eau dans nos maisons, nos bureaux ou nos centres commerciaux, ce qui nécessite un système de gestion de l'eau organisé. Par conséquent, nous avons besoin de systèmes hydrauliques pour faire fonctionner des machines lourdes ou des voitures particulières. Les systèmes pneumatiques se trouvent dans les systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation, dans les équipements de fabrication fonctionnant au gaz, et bien d'autres encore. Nous pouvons donc nous rendre compte que ces systèmes sont indispensables. Les vannes de contrôle sont les composants essentiels de ces systèmes. Par conséquent, les clapets de non-retour sont l'un des composants les plus utilisés.
Les vannes unidirectionnelles peuvent être de différents types. Ces types peuvent varier en fonction des différentes configurations ou des applications uniques. Voyons cela de plus près.
Qu'est-ce qu'un clapet anti-retour ?
Un clapet anti-retour est également connu sous le nom de clapet à sens unique. Parfois, il est également connu sous le nom de clapet anti-retour. Il s'agit de dispositifs mécaniques spécialement conçus pour permettre l'écoulement de fluides dans une direction. Cela signifie qu'ils empêchent le reflux de fluides ou de gaz dans la direction opposée. Ces vannes sont particulièrement importantes pour garantir l'efficacité de divers systèmes de fluides.
Prenons quelques exemples. Avez-vous déjà vu comment fonctionne un puits tubulaire typique ? Si nous le démontons, nous pouvons découvrir un clapet anti-retour en caoutchouc entre le puits tubulaire et le tuyau. Il permet généralement à l'eau de s'écouler vers le haut lorsque la pompe fonctionne. Des applications similaires peuvent être trouvées dans les systèmes de plomberie. Parmi les autres systèmes hydrauliques, on peut citer les stations d'épuration, les systèmes de protection contre les incendies et bien d'autres encore. Parmi les systèmes pneumatiques, les équipements HVAC, le gaz et les industries manufacturières sont courants.
Comment fonctionnent les vannes à sens unique ?
Comme indiqué ci-dessus, les valves à sens unique empêchent le reflux de fluides ou de gaz. Ils doivent donc être dotés d'un mécanisme d'auto-activation permettant l'écoulement des fluides dans un seul sens. Cette fonctionnalité automatique réduit la nécessité d'une intervention manuelle. L'opérateur peut ainsi garantir une efficacité et une fiabilité accrues des systèmes de fluides.
En outre, ce mécanisme repose généralement sur l'équilibrage de la pression du fluide et des composants internes. Parmi ces composants, on peut citer un disque, une bille ou un clapet. Ces composants se soulèvent ou pivotent lorsque le fluide ou le gaz se déplace dans la direction souhaitée pour permettre l'écoulement. Lorsque le fluide tente de refluer, le clapet se ferme automatiquement. L'étanchéité efficace des vannes empêche toute contamination ou tout mélange.
Types de clapets anti-retour
Les clapets anti-retour diffèrent généralement en termes de conception, de mécanisme de fonctionnement et d'application. Chacun possède des qualités spécifiques qui le distinguent des autres. Les mécanismes de fonctionnement, la conception et la structure, ainsi que les applications sont les aspects essentiels qui les distinguent. Ils sont parfois déterminés par les exigences d'installation, le contrôle du débit et les avantages et inconvénients.
C'est pourquoi la compréhension de ces différences vous aidera à sélectionner le produit approprié pour votre projet. Dans ce qui suit, nous allons parler des 11 clapets de non-retour les plus populaires que l'on trouve souvent dans de nombreuses applications. Par souci de simplicité, nous mentionnerons leurs principes de fonctionnement, leurs avantages et leurs inconvénients.
Type#1 Clapets anti-retour à boule
Comme son nom l'indique, un clapet anti-retour à bille fonctionne généralement au moyen d'une bille. Cette bille se déplace généralement de haut en bas à l'intérieur du clapet. Les sièges utilisés sur ces vannes ont une trajectoire prédéterminée pour la bille. Par conséquent, lorsqu'il y a un écoulement vers l'avant, la bille est poussée par le fluide contre le siège de la vanne. Par conséquent, elle peut créer un joint qui empêche le fluide de revenir en arrière.
Pour
- Efficace et pratique pour la plupart des utilisations
- Nécessite peu d'entretien
- Des solutions plus économiques que d'autres types de solutions
- Robuste et adapté aux applications à basse et haute pression.
Cons
- Susceptible de se boucher
- Il peut ne pas convenir pour un étranglement à long terme.
Clapets anti-retour à battant de type #2
Un clapet anti-retour à battant comporte un disque oscillant qui s'ouvre pour permettre l'écoulement et se ferme pour empêcher le reflux. Les principaux composants d'un clapet de non-retour à battant sont le disque d'oscillation, le mécanisme d'articulation et le corps. Le disque oscillant est une structure plate ou cylindrique. Il pivote sur une charnière fixée au corps. Lorsque le fluide s'écoule dans la bonne direction, le disque s'ouvre et laisse passer le fluide. Inversement, le disque revient en position fermée, empêchant ainsi le reflux.
Pour
- Faible turbulence et perte de charge
- Les anneaux de siège sont remplaçables. Ils sont donc durables et peuvent être utilisés pendant de longues périodes.
- Ouverture plus aisée de la soupape, même à des pressions plus basses
Cons
- Il ne convient pas aux flux pulsés. Dans le cas contraire, le flux de matériau doit être continu.
- Il peut ne pas convenir pour des applications à haute pression.
- Plus sensible aux fissures
Clapets de retenue à levage Type#3
Un clapet anti-retour à levée fonctionne grâce à un mécanisme de disque ou de piston qui se soulève ou se déplace en réponse à l'écoulement du fluide. Dans le cas d'un écoulement vers l'avant, il permet le passage. Inversement, il se ferme pour bloquer l'écoulement inverse. Les principaux composants de ces clapets de non-retour sont le disque ou le piston mobile et le corps. Le disque est normalement fixé à une charnière ou à un pivot à l'intérieur du clapet. Il facilite le mouvement vers le haut lors de l'écoulement vers l'avant.
Pour
- Pas de pièces mobiles externes
- Rentable et fiable
- Flexible et offrant une excellente contrôlabilité
Cons
- Au fil du temps, ils entraînent des coûts énergétiques élevés.
Clapets anti-retour à papillon de type #4
Un clapet anti-retour à papillon utilise l'un des deux disques pour réguler le flux de fluides dans une canalisation. C'est l'élément clé des clapets anti-retour à papillon. Ils ressemblent aux ailes d'un papillon. Les autres composants clés sont le corps du robinet et un arbre qui relie le disque à l'actionneur. L'actionneur peut être automatique ou manuel. Il contrôle généralement la rotation du disque afin de permettre un contrôle sans faille de la direction de l'écoulement du fluide.
Bien, clapets anti-retour à papillon peuvent se présenter sous différents types. Parmi les types les plus courants, on peut citer le type wafer, le type lug, le type bridé, le type soudé bout à bout, etc. Il convient de noter que ces variétés sont généralement basées sur des utilisations différentes.
Pour
- Conception légère et compacte
- Rentable et fiable
- Rapide et efficace
- Contrôle fluide de la pression
Cons
- Ne convient pas pour l'étranglement à haute pression
- Cavitation et écoulement en cale
Clapets de non-retour de type #5
Ces clapets de non-retour sont minces et légers. Les clapets de non-retour de type Wafer se caractérisent par leur profil très fin. Cela permet de les installer facilement entre des brides sans joints supplémentaires. Les principaux composants des clapets de non-retour de type wafer sont le disque et le corps du clapet. Le disque permet techniquement au fluide de s'écouler dans une direction tout en empêchant le reflux. D'autre part, le clapet est généralement compact et fabriqué dans des matériaux adaptés à diverses applications.
Pour
- Vitesse élevée : ils réagissent rapidement aux changements de direction du flux. Ils sont donc idéaux pour les systèmes à haut débit.
Cons
- Il peut produire du bruit en raison d'un claquement rapide.
- Ils peuvent ne pas assurer une étanchéité efficace. Par conséquent, des fuites peuvent se produire dans la plupart des cas.
Clapets de retenue à disque basculant de type #6
Les clapets anti-retour à disque basculant sont des clapets unidirectionnels spécialisés. Ils comportent un disque qui s'écarte de la voie d'écoulement lorsqu'il y a une pression de fluide vers l'avant. Inversement, lorsque le flux s'inverse, le disque revient en position fermée et empêche le reflux. Les autres composants essentiels sont les axes d'articulation et le corps. Les axes d'articulation assurent le mouvement de pivotement. D'autre part, le corps robuste de la valve facilite le passage efficace du fluide.
Pour
- La conception permet le passage des deux côtés du disque. Il en résulte une perte de charge extrêmement faible.
- Convient aux applications à haute pression
- Flexible et contrôlable
Cons
- Ils peuvent ne pas convenir aux applications liées aux eaux usées.
- Coût relativement élevé par rapport à d'autres types de vannes unidirectionnelles
Type#7 Clapets anti-retour silencieux
Ces vannes sont également connues sous le nom de vannes anti-éclaboussures. Il s'agit de vannes unidirectionnelles spécialisées, conçues pour éviter les coups de bélier qui provoquent du bruit ou des vibrations. Les clapets anti-retour silencieux sont idéaux pour les applications où il est nécessaire de réduire l'impact de l'inversion du flux. Les applications les plus courantes sont les systèmes d'approvisionnement en eau et les processus industriels.
Les principaux composants des clapets anti-retour silencieux sont un mécanisme de charnière élastique, un disque et un corps robuste. Le mécanisme de charnière est normalement constitué de matériaux tels que le caoutchouc ou les élastomères. La conception du clapet anti-retour silencieux garantit un fonctionnement silencieux en amortissant l'action de fermeture. Il réduit le bruit et les dommages liés aux coups de bélier.
Pour
- Réduit le bruit et les claquements
- Idéal pour les applications d'eau propre avec une hauteur de chute élevée
Cons
- Plus cher que d'autres types de clapets de non-retour
Clapets anti-retour à bec de canard de type #8
Ces vannes unidirectionnelles sont dotées d'une fente ou d'une buse en élastomère flexible en forme de "bec de canard". Elle ressemble à la poutre d'un canard. C'est en fait le composant clé d'un clapet anti-retour à bec de canard. Il permet au clapet de s'ouvrir sous pression et de se fermer lorsque la pression est supprimée. Cette buse est généralement fabriquée en silicone ou en caoutchouc pour plus de souplesse. Ils sont légers et compacts.
Pour
- L'ouverture et la fermeture ne nécessitent aucune intervention
- Il peut fonctionner dans diverses plages de pression.
- Fonctionnement à faible bruit
- Rentabilité
Cons
- Contrôle limité du débit
- Comme le matériau utilisé est principalement constitué d'élastomères, il peut poser problème lors de l'utilisation de produits chimiques agressifs.
- Ajustement limité
Clapets de retenue à membrane Type#9
Comme son nom l'indique, le composant clé de ces vannes à sens unique est le diaphragme. Il s'agit d'une membrane souple placée à l'intérieur du corps du clapet. Elle agit comme une barrière et permet au fluide de passer dans une direction. À l'inverse, elle se ferme hermétiquement pour empêcher le flux inverse. Ce composant critique est souvent fabriqué en caoutchouc ou en polymères synthétiques. Les clapets anti-retour à membrane sont très populaires dans les applications où la prévention des retours d'eau est une préoccupation. Les applications les plus courantes sont le traitement des eaux usées et les processus industriels.
Pour
- Ces soupapes de non-retour peuvent supporter des pressions et des températures élevées.
- Les clapets anti-retour à membrane offrent également une excellente résistance à la corrosion et à l'abrasion.
Cons
- Gamme de tailles limitée
- Les clapets anti-retour à membrane ne sont pas idéaux pour les services sous vide.
Clapets de pied Type#10
Les clapets de pied sont également connus sous le nom de clapets de fond. Ces clapets unidirectionnels sont conçus pour être installés à l'entrée de la pompe. Ils empêchent les retours d'eau et maintiennent l'amorçage dans la conduite d'aspiration. Les composants essentiels d'un clapet de pied comprennent le corps, le siège et un disque articulé. Le corps du clapet est doté d'un raccord fileté ou à bride pour faciliter l'installation. Le siège assure une bonne étanchéité et le disque articulé s'ouvre et se ferme si nécessaire.
Pour
- Idéal pour les applications de levage par aspiration
- Conception légère et compacte
- Moins cher que les autres types
Cons
- Choix limité de matériaux
- Il ne peut être utilisé qu'à l'extrémité de la ligne d'aspiration d'une pompe.
Clapets de retenue pneumatiques de type #11
Comme leur nom l'indique, ces vannes à sens unique sont parfaitement adaptées aux systèmes pneumatiques. Leur principale fonction est de laisser passer l'air dans une direction tout en bloquant le reflux. Les clapets pneumatiques se composent de trois éléments principaux : un ressort, un clapet ou un disque, et un corps. Ensemble, ces éléments contrôlent la direction du flux d'air.
Pour
- Efficacité énergétique
- Convient aux applications à haute pression
- Les commandes pneumatiques offrent une excellente pression d'actionnement réglable.
- Temps de réponse rapide
Cons
- Sensible aux fuites d'air
- Il peut générer du bruit pendant son fonctionnement. Il peut donc ne pas convenir aux lieux sensibles au bruit.
Conseils d'experts
Nous savons aujourd'hui que les clapets de non-retour peuvent être de différents types et de différents mécanismes. Ils sont également disponibles dans différents matériaux et tailles. Par conséquent, le choix des clapets de non-retour adaptés à vos applications devient un véritable défi. Pour résoudre ces problèmes, vous devez vous concentrer sur certaines considérations. Ces considérations peuvent vous aider à prendre des décisions éclairées lorsque vous choisissez le bon produit.
Tip#1 Caractéristiques de débit
Il convient de noter que les différents types de clapets anti-retour présentent des caractéristiques de débit différentes. Par exemple, les robinets à tournant sphérique offrent une faible résistance, ce qui les rend adaptés aux débits élevés. En revanche, les clapets à battant empêchent les retours d'eau dans les systèmes à débit irrégulier.
Tip#2 Types de produits
Certaines vannes sont conçues pour traiter des fluides spécifiques tels que des produits chimiques corrosifs ou des boues. Il est donc essentiel de vérifier la compatibilité du fluide.
Tip#3 Considérations sur la pression
Les conditions de pression déterminent souvent les types de clapets de retenue. Par exemple, les vannes papillon peuvent ne pas convenir aux applications à haute pression. Inversement, le robinet à boisseau sphérique est souvent choisi pour les applications à haute pression. Par conséquent, l'évaluation des conditions de pression est cruciale lors de la sélection du produit adéquat.
Tip#4 Caractéristiques anti-chocs
Vous savez, si vos clapets de non-retour se ferment trop rapidement, l'énergie cinétique peut se transformer en pression élevée. Cette situation peut entraîner des tensions dans les conduites et provoquer des bruits importants.
Conseil#5 Équilibrer le coût par rapport à la performance
Enfin, il convient de mettre en balance le coût global de l'installation et les performances globales du système. Investir dans un clapet anti-retour de haute qualité peut entraîner un coût initial plus élevé, mais cela garantit des avantages à long terme.