Clapets de retenue - Cours de Mécanique industrielle avec Maxicours

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Clapets de retenue

1. Introduction

Les clapets de retenue empêchent le retour du courant sur lui-même, dans les conduites. La figure suivante expose les principales parties d'un modèle de clapet de retenue.

Clapet de retenue à battant :

Le principe de fonctionnement des clapets de retenue est fondé sur les modèles de base largement utilisés à savoir : 

    - les clapets à battant,

    - les clapets de retenue à levée, lesquels sont présentés à la figure suivante,

    - et on trouve aussi les clapets de retenue à boule,

    - et les clapets de retenus à papillons.

Clapet de retenue - Modèle de base :

2. Clapet de retenue à battant

Le clapet de retenue à battant permet au courant de s'écouler en ligne pratiquement droite, comme dans une vanne.

Et comme le fluide s'écoule dans le corps du clapet à battant presque en ligne droite, il connaît moins de résistance qu'avec le clapet à levée. C'est pour cette raison qu'il est largement utilisé pour tous les services sous pression, principalement pour les canalisations de liquide.

Le fonctionnement en est simple : 

    - L'obturateur s'articule sur une charnière et repose sur un siège usiné, logé dans un orifice incliné pratiqué dans la paroi.

    - L'obturateur se balance librement suivant un arc, depuis la position fermée à fond jusqu'à grandement ouvert.

    - L'obturateur est ouvert grâce à l'écoulement et son ouverture varie selon l'importance du débit. La gravité (poids du fluide) et le refoulement ferment l'obturateur et préviennent le retour du fluide.

3. Clapet de retenue à levée

Le modèle de retenue à levée permet au courant de changer de direction en passant dans le corps du robinet, comme dans un robinet à soupape droit et d'équerre.

Le fonctionnement est les suivant : l'écoulement suit une chicane pratiquée dans la paroi horizontale du clapet, sur laquelle le siège est fixé. L'obturateur est muni d'un court guide, habituellement situé en dessus et en dessous de celui-ci, qui se déplace verticalement dans des glissières intégrées au chapeau et à la paroi. L'obturateur est fermé par le refoulement ou, s'il n'y a pas d'écoulement, par la gravité ; il est libre de se lever ou de s'abaisser selon la pression exercée. Pour les deux modèles, le courant maintient le clapet ouvert, tandis que la gravité ou le retour du courant le ferme automatiquement.

Les clapets à levée sont recommandés pour l'air, le gaz, l'eau et la vapeur.

Les clapets de retenue à battant et à levée comptent plusieurs modèles. Les clapets à battant par exemple existent en modèles droits ou "Y". Certains ont des obturateurs métalliques "rodables" et d'autres ont des revêtements non métalliques.

Enfin, levées et contrepoids peuvent être ajoutés pour les rendre plus sensibles à l'écoulement. La figure suivante présente le clapet de retenue en forme de "Y".

Clapet de retenue en forme de "Y" :

4. Clapet de retenue à boule

Dans ces modèles, l'obturation est constituée d'une sphère libre qui s'applique sur un siège conique ou sphérique. La fermeture est automatique par immersion de l'écoulement du fluide dans la conduite. La boule est destinée à empêcher le passage du fluide en sens inverse du sens normal de fonctionnement d'une installation. Certains fabricants accompagnent les clapets de retenue d'une crépine. 

La figure suivante montre un modèle de clapet de retenue à boule.

Clapet de retenue à boule :

Clapet de retenue à papillon

Ce clapet de retenue dérive du robinet à papillon, dont l'excentration de l'obturation appelée clapet à papillon diminue le claquement à la fermeture. Le clapet à papillon se déplace dans le fluide par rotation autour d'un axe orthogonal à l'axe d'écoulement du fluide. Ce type de clapet n'est pas à confondre avec les clapets de retenue à battant.

La figure suivante présente un clapet de retenue à papillon.

Clapet de retenue à papillon :

Le clapet de retenue est le compagnon du robinet à vanne. Comme le clapet de retenue fonctionne automatiquement, il est utilisé dans une canalisation horizontale ou verticale, de courant ascendant ; il faut de toute nécessité que la pression soit sous le disque.

La figure suivante contient deux illustrations qui expliquent bien le fonctionnement du clapet de retenue.

Principe de fonctionnement du clapet de retenue :

La soupape de retenue pour sa part est la compagne du robinet à soupape droit. Tout comme le clapet, la soupape de retenue fonctionne automatiquement par l'effet de la pression dans la conduite. Il est donc essentiel que la pression soit sous le disque.

La figure suivante est constituée de deux illustrations qui expliquent clairement ce principe de fonctionnement.

Principe de fonctionnement de la soupape de retenue :

Comme le fait le robinet à soupape droit avec courant indirect, la soupape de retenue ralentit le fluide. C'est donc pour cette raison qu'elle est la compagne habituelle des robinets à soupape droit. Enfin, la soupape de retenue ne fonctionne que dans les conduites horizontales.

En résumé sur les clapets de retenue :

A la suite de cette étude, les points suivants seront plus particulièrement maîtrisés :

- Les clapets de retenue empêchent le retour du courant sur lui-même dans les conduites.

Le fonctionnement de tous les clapets de retenue est fondé sur les modèles de base largement utilisés à savoir : les clapets de retenue à battant et les clapets à levée et on trouve aussi les clapets de retenue à boule et les clapets de retenue à papillon.

Le clapet de retenue à battant est employé pour tous les services sous pression.

Le clapet à levée est recommandé pour l'air, le gaz, l'eau et la vapeur.

- Les clapets de retenue sont les compagnons des robinets à vanne.

- Les clapets de retenue sont utilisés dans une canalisation verticale ou horizontale.

- La soupape de retenue est la compagne du robinet à soupape droit.

- La soupape de retenue ne fonctionne que dans les conduites horizontales.

Vous connaissez maintenant les clapets de retenue et leur rôle dans les canalisations.

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