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Un clapet anti-retour est un dispositif qui permet de contrôler le sens de circulation d’un fluide. Le flux peut passer dans un sens, mais sera bloqué si le sens vient à s’inverser. Utilisé avec une pompe, son principal intérêt est de la maintenir en eau et par conséquent de maintenir la colonne d’eau dans une tuyauterie. On utilise ce dispositif avec une pompe pour :
– la laisser en charge
– éviter son désamorçage et la marche à sec
– fonctionner sans contre-pression. Le clapet anti-retour peut être installé sur une tuyauterie ou intégré dans une pompe (au refoulement pour les pompes de forage, les circulateurs de chauffage double, ou à l’aspiration pour les pompes à ligne d’arbre comme KSB WELLSTAR)
Il existe plusieurs sortes de clapets anti-retour, le choix d’un type de clapet est directement lié aux besoins de l’installation et du process.
Le clapet anti-retour guidé à disques concentriques
Il possède une étanchéité convenable même à faible pression. Il est utilisé sur des conduites horizontales et verticales
Un ressort permet la fermeture rapide du clapet
Clapet anti-retour à battant
Section de passage réduite
La fermeture est régulée grâce à un dispositif de ressort
Section de passage importante
Possibilité de contrôler la fermeture par un contre-poids
Le clapet anti-retour à double battant
Son dispositif est prévu pour limiter les coups de bélier
Le clapet à boule
Il est particulièrement adapté pour les eaux chargées
Section de passage importante
Le clapet anti-retour à membrane
Il est particulièrement adapté pour les eaux chargées
Section de passage importante
Le clapet de pied crépine
Spécifiquement installé à l’aspiration des pompes centrifuges
Les caractéristiques techniques d’un clapet sont déterminées par son constructeur. Une fiche technique doit être mise à votre disposition pour vous permettre de faire le bon choix. Chaque type de clapet répond à des critères spécifiques d’installation comme :
· Le domaine d’application et ses limites d’emploi
· La position (verticale, horizontale)
· Les caractéristiques techniques : Pression de service
Température de fonctionnement
Débit passant
· L’encombrement : ses dimensions
· Le liquide : chargé ou non
· Le diamètre de la tuyauterie
· Les matériaux de fabrication
· Sa tenue au vide
· Ses caractéristiques de fonctionnement
Le clapet s’ouvre en fonction d’un débit et donc d’une vitesse d’écoulement du fluide.
Tout d’abord, l’utilisation de clapets en cascade est fortement déconseillée. Par cascade on entend :
Dans cette configuration, la différence de type de clapet et leurs positionnements sur l’installation ne permettent pas un fonctionnement parfaitement simultané. Ces différences et ces écarts occasionnent des perturbations sur les deux clapets avec pour conséquence des ouvertures et fermetures brusques non contrôlées (battements, coup de bélier). Et potentiellement un effet chasse d’eau avec désamorçage de la pompe.
Ensuite la sélection d’un type de clapet a de l’importance car le clapet peut limiter ou augmenter les phénomènes de bruits à l’arrêt des pompes. On parle de « coup de clapet » : lors de la décélération de la pompe, le clapet subit une contre pression imposée par un appareil proche de maintien de pression (réservoir anti-bélier notamment). Il y a rupture de la veine liquide et selon le type de clapet utilisé, sa fermeture peut être plus ou moins brutale et ainsi générer des niveaux sonores et vibratoires plus ou moins élevés.
Enfin le clapet doit être éloigné un minimum de la pompe pour permettre à la veine liquide de prendre un mouvement régulier.
L’ouverture ou la fermeture brusque et répétée peut générer des poussées hydrauliques non contrôlées sur la pompe et par conséquent des efforts mécaniques très importants. Par exemple, le flambage d’un l’arbre sur les pompes multi-étagées avec parfois le blocage de l’hydraulique.
Le diamètre de raccordement des clapets de pied sera choisi de telle façon que l’obturateur soit complètement ouvert au débit nominal de la pompe. Le diamètre de raccordement peut donc être plus petit que celui de la tuyauterie d’aspiration. Dans ce cas un cône de réduction doit être installé.
Les convergents et divergents utilisés entre pompe et clapet tant à l’aspiration qu’au refoulement doivent respecter les exigences du document normatif FD CEN/TR 13932.
Que faut-il prendre en compte ici ?
Pour information, ces PDC peuvent être conséquentes et poser des problèmes de cavitation sur
l’installation.
En conclusion, le choix d’un clapet sur une installation doit être fait dans les règles de l’art. Le clapet doit être adapté à la quantité et la qualité du liquide à déplacé et non au diamètre des canalisations.
Un clapet bien dimensionné est le gage d’un bon fonctionnement de la pompe et de sa durabilité dans le temps.
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