En ce qui concerne les systèmes de contrôle des fluides, les clapets anti-retour jouent un rôle crucial pour assurer le débit unidirectionnel de liquides ou de gaz. Parmi les différents types de clandes à contre-courant, les clandes à contre-courant des papillons sont largement utilisées en raison de leur conception compacte, de leur baisse de basse pression et de leur action de fermeture rapide. Dans ce billet de blog, en tant que fournisseur de clapet anti-retour de papillon de confiance, je vais me plonger dans les différences entre les clapulades anti-retour au printemps et non à printemps.
Structure de base et principe de travail
Tout d'abord, comprenons la structure de base d'un clapet anti-retour papillon. UNClapet anti-retour papillonse compose d'un disque qui tourne autour d'un point de pivot dans le corps de la valve. Lorsque le fluide coule dans le sens avant, le disque est ouvert, permettant au fluide de passer. Dans la situation du flux inverse, le disque se ferme pour éviter le reflux.
NON - Spring - Valve anti-retour en papillon assisté
Un clapet anti-retour en papillon assisté non à ressort fonctionne uniquement en fonction de la pression du fluide. Lorsque la pression du fluide vers l'avant est suffisante pour surmonter le poids et le frottement du disque, le disque s'ouvre et le fluide peut circuler à travers la valve. Une fois que l'écoulement vers l'avant s'arrête ou que la pression inverse dépasse la pression avant, le disque se ferme en raison de la gravité et de la pression du fluide inverse.
Ce type de valve est simple dans la conception et relativement efficace. Il convient aux applications où le débit est relativement stable et la pression du flux de retour n'est pas extrêmement élevée. Par exemple, dans certains systèmes d'approvisionnement en eau à basse pression dans les bâtiments, les clapulades anti-retour à ressort non assisté peuvent être utilisées pour empêcher l'eau de retourner dans la ligne d'alimentation principale lorsque la pompe s'arrête.
Printemps - Valve de contre contrôle du papillon assisté
Un clapet anti-retour en papillon assisté, en revanche, a un mécanisme de ressort supplémentaire. Le printemps est conçu pour aider l'action de clôture du disque. Lorsque la pression du fluide vers l'avant est appliquée, le disque s'ouvre contre la force du ressort. Lorsque le débit avant diminue ou s'arrête, le ressort aide à fermer rapidement le disque, avant même que la pression inverse ne se renforce de manière significative.
Cette caractéristique fait des clapulades à contre-actif à ressort pour les applications où la fermeture rapide est essentielle pour prévenir le marteau à eau. Le marteau à eau est une vague de pression ou une vague causée par le changement soudain de la vitesse d'écoulement d'un fluide. Dans des systèmes tels que des stations de pompage ou des pipelines avec un débit à grande vitesse, le marteau à eau peut endommager les tuyaux, les vannes et autres équipements. En fermant rapidement la vanne, les soupapes anti-retour du papillon assisté peuvent réduire le risque de marteau à eau.
Comparaison des performances
Temps de clôture
L'une des différences les plus significatives entre les deux types de vannes est le temps de clôture. Les clapettes anti-retour des papillons non à ressort reposent sur la gravité et la pression inversée pour fermer. En conséquence, leur temps de clôture peut être relativement long, en particulier dans les applications où la vitesse d'écoulement est faible ou le disque a une grande masse. En revanche, les clapulades à contre-courant des papillons assistés peuvent se fermer beaucoup plus rapidement car le ressort fournit une force de clôture supplémentaire. Cette action de fermeture rapide peut effectivement empêcher le reflux et réduire le potentiel de dommages au système.
Taux de fuite
Le taux de fuite est un autre paramètre de performance important. Les vannes non assistées à ressort peuvent avoir un taux de fuite relativement plus élevé, en particulier lorsque la pression inverse est faible. En effet, le disque peut ne pas être entièrement assis en raison de facteurs tels que la friction et le désalignement. Les vannes assistées à ressort, à l'aide de la force de ressort, peuvent assurer un joint plus fiable, réduisant le taux de fuite. Ceci est particulièrement important dans les applications où un fermé serré est requis, comme dans les usines de traitement chimique ou les systèmes d'eau de pureté élevée.
Chute de pression
La chute de pression est la réduction de la pression du fluide lorsqu'elle passe à travers la valve. Les clapulades anti-retour à ressort non à ressort ont généralement une baisse de pression plus faible car il n'y a pas de résistance supplémentaire du ressort. Cela les rend adaptés aux applications où la minimisation de la perte de pression est essentielle, comme dans les pipelines ou systèmes de grand diamètre avec une capacité de pompage limitée. Les vannes à ressort, cependant, ont une chute de pression légèrement plus élevée en raison de la force de ressort que le fluide doit surmonter lors de l'ouverture de la valve.
Scénarios d'application
NON - Spring - applications de clapet anti-retour en papillon assisté
Non-printemps - assistéClapet anti-retour papillonsont couramment utilisés dans les applications à faible pression et à faible débit. Par exemple, dans les systèmes d'approvisionnement en eau domestiques, ces vannes peuvent empêcher le reflux de l'eau des appareils électroménagers dans la piste d'eau principale. Ils conviennent également aux systèmes de drainage où l'écoulement est relativement lent et le risque de marteau à eau est faible. Une autre application se trouve dans certains processus industriels où le fluide n'est pas corrosif et la pression de fonctionnement est stable.
Printemps - applications de clapet anti-retour en papillon assisté
Les clapets anti-retour du papillon assisté sont largement utilisés dans les applications à haute pression et à débit élevé. Dans les stations de pompage, ils peuvent protéger les pompes contre les dommages causés par le reflux et le marteau à eau. Dans les pipelines pétrolières et gazières, ces vannes peuvent assurer le transport sûr et efficace des fluides en empêchant le débit inversé. De plus, dans les industries chimiques et pharmaceutiques, où la prévention de la contamination croisée est cruciale, les vannes assistées par le printemps peuvent fournir un arrêt plus fiable.
Considérations de matériaux et de conception
Les deux clapulations à contre-courant assistées et non assistées peuvent être fabriquées à partir d'une variété de matériaux, tels que la fonte, l'acier au carbone etClapet anti-retour papillon en acier inoxydable. Le choix du matériau dépend des propriétés du fluide gérées, comme sa corrosivité, sa température et sa pression.
En termes de conception, les vannes assistées à ressort nécessitent une ingénierie plus précise pour garantir que la force de ressort est correctement calibrée. Si le ressort est trop fort, il peut entraîner une chute de pression élevée pendant le fonctionnement normal. Si le ressort est trop faible, il peut ne pas être en mesure de fermer la valve assez rapidement. Les vannes non assistées à ressort, en revanche, ont une conception plus simple et sont plus faciles à fabriquer et à entretenir.
Considérations de coûts
Le coût est toujours un facteur important dans toute décision d'ingénierie. Les clapulades anti-retour à printemps - Spring - sont généralement moins chers que ceux assistés par le printemps. En effet, ils ont une conception plus simple et moins de composants. Cependant, lorsque l'on considère le coût global, il est nécessaire de prendre en compte les économies potentielles en termes de réduction de l'entretien et des dommages à l'équipement. Dans les applications où le risque de marteau à eau ou de dommages à des débits est élevé, le coût supplémentaire d'une soupape assistée à ressort peut être justifié.
Conclusion
En résumé, les principales différences entre le printemps - assisté et non-printemps - les clapettes anti-retour des papillons se trouvent dans leur mécanisme de clôture, leurs performances, leurs scénarios d'application et leur coût. Les vannes non assistées à ressort sont simples, efficaces et coûteuses et adaptées aux applications à faible pression et à faible débit. Les vannes assistées à ressort, en revanche, offrent une action de fermeture rapide, des taux de fuite inférieure et sont idéaux pour une pression élevée et des applications à débit élevé où la prévention du marteau à eau est cruciale.
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Références
- "Valve Handbook", 4e édition, par Tom Chitwood et Joe Wilkowski
- Manuels "mécanique des fluides et hydrauliques" pour les principes généraux de fonctionnement du fluide et de la valve
- Les normes et les directives de l'industrie liées à la conception et aux performances des clapulades anti-retour, telles que les normes API, ASME et ISO.
