Clapets anti-retour: types, avantages et applications

Réseau de pipelines

Le produit se déplace entre les unités de l'usine le long du réseau de canalisations.
La laiterie dispose également de systèmes conducteurs pour d'autres fluides - eau, vapeur, solutions de nettoyage, réfrigérant et air comprimé. La présence d'un système d'évacuation des eaux usées est également impérative. Tous ces systèmes ne diffèrent pas en principe les uns des autres. La seule différence réside dans les matériaux à partir desquels ils sont fabriqués, dans la conception des pièces et dans les dimensions des tuyaux.

Toutes les pièces en contact avec le produit sont en acier inoxydable. D'autres systèmes utilisent différents matériaux - par exemple, la fonte, l'acier, le cuivre, l'aluminium. Les plastiques sont également utilisés pour la fabrication de conduites d'eau et d'air, et de céramiques pour les canalisations de drainage et d'évacuation des déchets.

Dans cette section, nous ne parlerons que de la tuyauterie du produit et de ses pièces. La tuyauterie auxiliaire est décrite dans la section sur les équipements auxiliaires.

Le système de tuyauterie du produit comprend les raccords suivants: • Tuyaux droits, coudes, tés, réducteurs et raccords

• Raccords spéciaux - lunettes de vue, coudes d'instruments, etc.

• Vannes d'arrêt et de changement de direction du débit

• Vannes de régulation de pression et de débit

• Supports pour tuyaux.

Pour des raisons d'hygiène, toutes les pièces en contact avec le produit sont en acier inoxydable. Deux nuances principales sont utilisées: AISI 304 et AISI 316. Ce dernier est souvent appelé acier résistant aux acides. Les nuances d'acier suédoises suivantes leur correspondent (mais pas complètement):

Fig. 1 Certains types de raccords soudés dans des canalisations. 1 tés 2 réducteurs 3 coudes

Vanne et types de raccords de canalisation

Pratiquement tous les types de raccords ont trouvé leur incarnation constructive dans les vannes. Les vannes sont présentes dans tous les types de raccords en fonction de leur destination et de leur portée: industrielle générale, sanitaire, de réduction, de contrôle, de puissance et autres. Une soupape de sécurité en forme de soupape est appelée soupape de sécurité, un clapet anti-retour est un clapet anti-retour, une soupape de commande est une soupape de commande, etc.

Il y a des vannes d'arrêt, de mélange, de distribution, de division, d'arrêt et d'arrêt. Les vannes font partie intégrante de la conception d'une partie importante des dispositifs techniques - représentants des vannes de séparation de phase.

La soupape de sécurité sert à protéger automatiquement l'équipement et les canalisations contre les surpressions inacceptables en évacuant l'excès de fluide de travail. Clapet anti-retour ─ pour empêcher automatiquement le reflux du fluide. Vanne de régulation ─ pour réguler ses paramètres en modifiant le débit ou la zone de débit.

Un exemple de clapet anti-retour est un clapet de pied installé à l'extrémité de la canalisation en amont de la pompe.

Un type de soupape de commande est une soupape respiratoire (les autres noms sont une soupape d'entrée ou de sortie), conçue pour sceller des récipients contenant du gaz, de l'air ou de la vapeur. Une vanne de dérivation fait également partie intégrante des vannes de régulation, qui sert à réduire périodiquement la pression dans la canalisation et l'équipement «en amont» en cas de dépassement de la valeur de consigne.

Connexions

Les joints permanents sont soudés (Fig. 1). Là. lorsque le désamarrage est nécessaire, la connexion est généralement réalisée sous la forme d'un mamelon fileté, sur lequel une bague intermédiaire est glissée et un contre-écrou vissé, ou comme un mamelon avec une bague intermédiaire et une pince (fig.2).

La présence d'un raccord permet le désamarrage sans perturber les autres parties de la canalisation. Par conséquent, ce type de raccords est utilisé pour connecter des éléments d'équipements technologiques, d'instruments, etc., qui doivent tôt ou tard être retirés pour être nettoyés, réparés ou remplacés.

Différents pays ont des normes différentes pour les raccords.Ces normes comprennent SMS (norme suédoise pour les équipements laitiers), également reconnue internationalement, DIN (Allemagne), BS (Angleterre), IDF / ISO * et ISO Clamps (largement utilisé aux États-Unis).

Des coudes, des tés et des raccords similaires sont disponibles, permettant l'installation par soudage et ayant des emplacements pour le soudage. Dans ce dernier cas, les raccords peuvent être commandés avec un écrou ou une partie intérieure de la connexion, ou avec un connecteur de serrage.

Tous les raccords doivent être correctement scellés pour empêcher les fuites de fluide du système ou l'air aspiré dans le système, ce qui entraînera des problèmes dans le processus en aval.

Raccords spéciaux

Des lunettes de vue sont installées en ligne dans les endroits où un contrôle visuel de la disponibilité des produits est nécessaire.

Des coudes avec des raccords pour appareils sont utilisés pour installer des thermomètres et des manomètres. Le capteur doit être installé en amont pour fournir la lecture la plus précise. Des picots spéciaux sont conçus pour insérer des vannes d'échantillonnage. Les raccords d'instruments peuvent également être équipés de douilles spéciales pour le soudage directement sur le tuyau lors de l'installation.

Fig. 3. Échantillonneur.

Fig. 4 Bouchon pour échantillonnage pour analyse microbiologique.

Échantillonneur

Ces appareils doivent être installés à des points stratégiques de la ligne de production pour échantillonner les produits à analyser. À des fins de contrôle de la qualité, comme la détermination de la teneur en matières grasses du lait ou du niveau d'acidité (pH) des produits laitiers fermentés, des échantillons peuvent être prélevés à l'aide de l'échantillonneur illustré à la figure 3.

Lors de la détermination de l'état sanitaire de la ligne de production, la méthode d'échantillonnage pratiquée doit éliminer complètement le risque d'introduire une contamination provenant de l'environnement extérieur dans le tuyau. Pour ce faire, un bouchon d'aspiration est utilisé (voir Fig. 4). Il y a un bouchon en caoutchouc au bas de ce bouchon. Tout d'abord, le bouchon est retiré et toutes les parties du bouchon qui pourraient introduire une contamination dans l'échantillon sont soigneusement désinfectées (généralement avec un écouvillon imbibé d'une solution contenant du chlore juste avant l'échantillonnage). Après cela, une aiguille d'une seringue médicale est insérée dans le produit à travers un bouchon en caoutchouc et un échantillon est prélevé avec.

Les échantillons de produits aseptiques (traités thermiquement à des températures si élevées qu'ils sont pratiquement stériles) sont toujours prélevés à travers une vanne d'échantillonnage aseptique pour éviter une réinfection.

Types et types de clapets anti-retour

• Clapet anti-retour à disque. Le produit est facile à installer et peu coûteux. Le principe de fonctionnement est basé sur le déplacement de la vanne papillon dans le sens du mouvement du fluide.
• Soupape de levage à action inverse. Conçu pour les canalisations à travers lesquelles de l'air comprimé et de la vapeur sont transportés. Diffère par une résistance de verrouillage élevée.
• Clapet anti-retour à bille. Fournit un débit élevé en raison de la forme simple du chemin d'écoulement avec une densité de fermeture élevée. Les performances et les faibles exigences pour la composition qualitative du liquide permettent d'utiliser le dispositif dans des canalisations pour substances froides, visqueuses ou non homogènes.
• Clapet anti-retour pivotant. Un disque en acier de type à déplacement radial est utilisé comme élément de verrouillage. Les raccords sont utilisés pour l'installation dans les canalisations desservant les points de chauffage, les chaufferies, ainsi que dans les installations industrielles.

La popularité de l'utilisation de dispositifs à valve du principe d'action inverse est causée par:

• simplicité de conception;
• principe de fonctionnement sans problème;
• étanchéité fiable;
• efficacité fonctionnelle;
• faible coût pour un fonctionnement intensif à long terme.

De plus, certains types de clapets anti-retour sont conçus pour des conditions de fonctionnement spéciales.À cette fin, des caractéristiques de conception ont été développées, grâce auxquelles il est possible de sélectionner des équipements de tuyauterie qui correspondent plus étroitement aux conditions d'utilisation, par exemple lors du raccordement de canalisations à des chaufferies. Cela est dû au fait que de fortes chutes de pression se produisent souvent dans les conduites de chauffage.

Pour cela, des clapets anti-retour antichoc et antichoc sont fournis. Si le diamètre de l'appareil n'est pas supérieur à 400 mm, les processus de choc n'ont pas d'effet significatif sur le fonctionnement et le système dans son ensemble.

Pour atténuer les phénomènes de choc dans les grandes canalisations, des amortisseurs hydrauliques ou contrepoids sont utilisés pour résister au choc soudain. L'inconvénient est que les clapets anti-retour de choc ne sont montés que sur des sections horizontales du réseau de chauffage. Les avantages comprennent une moindre sensibilité aux environnements aquatiques pollués.

Clapet anti-retour de type wafer APA.ZO Voir

Clapet anti-retour RF 6666

Voir

Obturateur inversé RF 8686

Voir

Vannes. Systèmes de vannes

Il existe de nombreux joints dans le réseau de canalisations à travers lesquels le produit s'écoule d'une ligne à une autre, mais qui doivent parfois se chevaucher pour que deux flux de fluides différents puissent se déplacer le long de ces deux lignes sans se mélanger.

Lorsque les conduites sont isolées les unes des autres, toute fuite doit aller au drain, et toute possibilité qu'un liquide pénètre dans un autre doit être exclue.

C'est un problème courant dans la conception des usines laitières. Les produits laitiers et les solutions de nettoyage passent par différents canalisations et ne doivent pas se toucher. La figure 5 montre quatre solutions possibles à ce problème.

Fig. 5 Systèmes de vannes mélangeuses utilisés dans l'industrie alimentaire. 1 Coude pivotant pour commuter manuellement le débit vers un autre canal 2 Trois vannes d'arrêt peuvent effectuer la même fonction 3 Une vanne d'arrêt et une vanne d'inversion peuvent faire le même travail 4 Une vanne anti-mélange suffit pour fermer et changer le couler

Vannes à soupape

Le corps de soupape a un siège de tige de soupape à l'extrémité de la tige. La tige, qui est actionnée par une manivelle ou un mécanisme pneumatique, soulève la soupape du siège et l'abaisse en arrière (voir figure 6).

Fig. 6 Vanne d'arrêt à siège manuel et vanne d'inversion à siège pneumatique. Les actionneurs de vanne d'arrêt et de commutation sont interchangeables.

La soupape à soupape à siège est également disponible dans une conception inverseuse.

Cette valve a trois à cinq trous. Lorsque la vanne est abaissée, le fluide s'écoule de l'entrée 2 à la sortie 1, et lorsque la vanne est élevée vers le siège supérieur, le débit est dirigé par la sortie 3, comme illustré sur la figure 7.

Fig. 7 Vannes d'arrêt et d'inversion avec différentes positions de noyau et désignations correspondantes sur le diagramme de processus.

Ce type de vanne peut avoir jusqu'à cinq trous. Leur nombre est déterminé par les exigences technologiques.

Les actionneurs télécommandés sont disponibles dans une variété d'options. Par exemple, une vanne peut être ouverte avec de l'air comprimé et fermée avec un ressort, ou vice versa. Il peut également être ouvert et fermé à l'air comprimé (voir fig. 8).

Fig. 8 Exemples d'actionneurs pneumatiques. 1 La vanne s'ouvre avec un ressort et se ferme à l'air comprimé 2 La vanne se ferme avec un ressort et s'ouvre à l'air comprimé

Des actionneurs sont également disponibles pour les positions intermédiaires des vannes et pour l'ouverture et la fermeture à deux étages.

La commande de vanne (fig. 9) est souvent installée comme un bloc sur l'actionneur de vanne. Ce bloc contient des capteurs de position de vanne qui envoient des informations au système de commande principal.Une électrovanne est intégrée dans le conduit d'air vers l'actionneur de vanne ou vers l'unité de commande. Un signal électrique active l'électrovanne et permet à l'air comprimé d'entrer dans l'actionneur. Cela provoque l'ouverture ou la fermeture de la vanne selon les besoins. Lorsqu'il est fourni, l'air comprimé passe à travers le filtre, le libérant de l'huile et d'autres contaminants qui peuvent interférer avec le bon fonctionnement de la vanne. Lorsque l'électrovanne est désactivée, l'alimentation en air est coupée et l'air est évacué de la vanne sur le tuyau de produit, via la sortie de l'électrovanne.

Fig. 9 Indicateur de position du clapet de vanne monté sur l'actionneur.

Actionneurs de vanne

Pour contrôler les vannes ─ mouvement de l'élément de verrouillage ou de régulation ─ différents actionneurs sont utilisés: manuels, électriques, électromagnétiques, hydrauliques, pneumatiques, ou leurs combinaisons.

Des exemples d'un entraînement combiné sont un entraînement hydraulique pneumatique utilisant du gaz comprimé et de l'énergie hydraulique et un entraînement électrohydraulique.

Le transfert de la force de translation de l'entraînement à l'élément de verrouillage ou de régulation est réalisé au moyen d'une tige (broche).

Les actionneurs électriques sont largement utilisés pour contrôler les vannes de régulation dans les systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation. Un entraînement électrique moderne est un dispositif technique complexe qui comprend un système de commande, un moteur électrique et une boîte de vitesses.

Si dans un entraînement électrique, l'énergie électrique est utilisée "directement", alors dans un entraînement électromagnétique, sa transformation en énergie mécanique se produit à la suite de l'interaction d'un champ électromagnétique et d'un noyau en matériau ferromagnétique.

Une électrovanne équipée d'un actionneur à solénoïde intégré ou à distance est une conception courante.

Les électrovannes peuvent être alimentées en courant alternatif provenant de réseaux électriques centralisés ou en courant continu provenant de sources autonomes - batteries ou générateurs de courant continu.

Les électrovannes sont largement utilisées dans l'instrumentation; pour contrôler les processus de dosage, d'arrêt, de mélange, de vidage, de distribution des flux de milieux de travail.

Depuis de nombreuses années, des actionneurs pneumatiques ont été utilisés pour contrôler les vannes, applicables à presque toutes les tailles de vannes sauf les plus grandes, où un actionneur hydraulique à couple élevé vient à la rescousse.

L'utilisation d'actionneurs permet d'automatiser le fonctionnement des vannes. Exigences pour les actionneurs de vannes: garantie des valeurs de plage de fonctionnement requises (couple de sortie), résistance à l'usure, étanchéité, respect des exigences de sécurité, résistance à la corrosion.

Vannes

La vanne d'arrêt (sur la figure 10) est une vanne d'arrêt. Pour l'opération de commutation, deux vannes doivent être utilisées.

Les vannes à vanne sont souvent utilisées lorsque vous travaillez avec des produits sensibles aux contraintes mécaniques - yaourts et autres produits laitiers fermentés, car la résistance hydraulique de la vanne est faible et, par conséquent, la chute de pression à travers la vanne et la turbulence sont négligeables. Ces vannes conviennent parfaitement aux produits à haute viscosité et peuvent être installées en tant que vanne directe sur des conduites droites.

Une vanne de ce type se compose généralement de deux volets identiques, entre lesquels un joint torique est installé. Un disque profilé est situé au centre de la valve. Il repose généralement sur des coussinets pour empêcher la tige de frotter contre le corps de la vanne.

Lorsque le disque est en position ouverte, la vanne offre une très faible résistance à l'écoulement. En position fermée, le disque est scellé avec une bague en caoutchouc.

Fig. 10 Vanne à guillotine manuelle en position ouverte (gauche) et fermée (droite).

Domaine d'utilisation des clapets anti-retour

Le clapet anti-retour a deux tâches fonctionnelles. Il restreint le mouvement inverse du fluide transporté dans le fonctionnement normal de la canalisation, ce qui est nécessaire lors de l'installation d'un système de plusieurs lignes, chacune d'entre elles étant connectée à une pompe de circulation séparée.

Si une urgence survient dans une telle canalisation et qu'une des pompes tombe en panne, mais que la pression sur les conduites adjacentes demeure, la vanne protégera le système contre les coups de bélier, ce qui peut endommager l'équipement en fonctionnement.

Ce type de renfort de protection est utilisé dans les cas suivants:

• lors de l'installation de canalisations avec circulation fermée de l'environnement de travail (système de chauffage);
• lors de l'achèvement de la canalisation avec plusieurs pompes de circulation, afin d'éviter leur impact les unes sur les autres pendant le fonctionnement simultané;
• dans les systèmes de filtration sur les canalisations inverses industrielles pour assurer le mouvement du liquide à travers le filtre dans une direction donnée;
• dans les canalisations de tout type (égouts, systèmes d'alimentation en eau), où un débit unidirectionnel est requis.

Vérifier l'emplacement de la vanne sur la canalisation
Tous les types de ferrures de protection sont classés en deux groupes principaux:

• clapets anti-retour;
• serrures arrière.

Les différences entre eux résident dans la conception du mécanisme de verrouillage - dans les vannes, il est représenté par un tiroir, tandis que dans les vannes, un disque rond (à un ou deux vantaux) est utilisé, appelé «claquant». Les vannes sont conçues pour être installées sur des canalisations horizontales, des vannes - sur des canalisations verticales.

Selon la conception, la vanne peut être parallèle (droit) ou angulaire, en changeant le sens de la ligne à 900. Les vannes sont réalisées exclusivement dans une configuration parallèle.

Comment choisir un clapet anti-retour d'eau? (vidéo)

Marquage des produits

Selon les dispositions du TsKBA (Central Design Bureau of Valves), les clapets anti-retour sont marqués comme 19s53nzh, dans lequel:

• 19 - clapet anti-retour rotatif;
• c - en acier au carbone;
• 5 - entraînement mécanique;
• 3 - numéro de modèle;
• nzh - avec surfaces d'étanchéité en acier inoxydable.

Dans ce marquage, le premier chiffre (19) indique le type de raccords, le chiffre suivant est la désignation du matériau de fabrication selon le tableau:

Nomenclature des matériaux de fabrication

Le numéro suivant la nomenclature des matériaux du corps indique le type d'actionneur.

Nomenclature des types d'actionneur de vanne

La dernière désignation de lettre indique le matériau de fabrication des éléments d'étanchéité.

Nomenclature de la marque de l'élément d'étanchéité

Contrôle automatique

Un entraînement pneumatique est utilisé pour le contrôle automatique de la porte coulissante (Fig. 11). Les modes de fonctionnement suivants sont possibles:

• Ressort pour fermer / air pour ouvrir (vanne fermée en position neutre)

• Ressort ouvert / fermé par air (vanne ouverte en position neutre)

• Ouverture et fermeture d'air.

Le disque tourne facilement jusqu'à ce qu'il touche le joint torique. En outre, plus de force est nécessaire pour comprimer le caoutchouc. Un actionneur à ressort classique produit une force maximale au début de la course lorsqu'une force minimale est requise,

et à la fin du coup, quand l'effort devrait être plus grand, il s'affaiblit simplement. Par conséquent, il est préférable d'utiliser des entraînements qui fournissent la force requise à chaque instant de fonctionnement.

Un autre type de vanne à guillotine est une vanne à brides (voir fig. 12).

En fait, il est similaire au type de vanne-vanne déjà décrit, mais en diffère en ce qu'il est fixé entre deux brides soudées à la canalisation. Il fonctionne de la même manière qu'un robinet-vanne classique.Pendant le fonctionnement, il est vissé sur les brides. Pendant la maintenance, les vis sont desserrées et la vanne peut être facilement retirée pour le travail.

Fig. 11 Principe de fonctionnement de l'entraînement pneumatique du volet coulissant.

Fig. 13 Vanne à boisseau sphérique à emboîtement équilibrée à double siège avec siège mobile intégré. 1 Actionneur 2 Orifice supérieur 3 Bouchon supérieur 4 Chambre de vidange 5 Arbre creux se reliant à l'atmosphère 6 Orifice inférieur 7 Bouchon inférieur avec balance

Avantages et inconvénients des clapets anti-retour à bride

Les clapets anti-retour à bride étant le plus souvent utilisés pour équiper les canalisations à travers lesquelles le fluide de travail est transporté avec une intensité élevée, les éléments internes de ces dispositifs (en particulier le mécanisme de verrouillage) subissent des chocs importants pendant le fonctionnement. De plus, le clapet anti-retour à bride, en raison de ses dimensions importantes, est lui-même à l'origine de coups de bélier. Lors du processus de fermeture des volets de vanne, la pression dans la canalisation dans laquelle il est installé augmente inévitablement, ce qui entraîne la formation d'un coup de bélier.

Dans les systèmes de canalisations dans lesquels les coups de bélier ne peuvent pas affecter de manière significative les performances à la fois des éléments individuels et du système dans son ensemble, des clapets anti-retour de type simple sont utilisés. Le diamètre de ce dernier, en règle générale, ne dépasse pas 400 mm. Dans d'autres cas, des clapets anti-retour sans choc sont utilisés. La fermeture douce et douce de l'élément d'arrêt dans les vannes à brides sans à-coups peut être assurée par des poids spéciaux ou des amortisseurs hydrauliques. Pendant ce temps, lors du choix de clapets anti-retour de type sans choc pour équiper un système de canalisation, il convient de garder à l'esprit qu'ils ne peuvent être installés que dans des sections horizontales.

Valve axiale sans choc à bride

Les avantages les plus importants des clapets anti-retour à bride comprennent:

• dimensions compactes, ce qui permet d'installer de tels dispositifs dans presque toutes les sections du système de canalisations;
• la capacité de travailler efficacement même dans les systèmes dans lesquels l'environnement de travail est caractérisé par une pollution grave;
• la possibilité d'installation sur des canalisations de grand diamètre.

Vannes anti-mélange

Les vannes de ce type (fig. 13) peuvent être à simple ou double siège, mais nous parlerons ici de l'option à double siège (fig. 13) comme plus typique pour ce type de vanne.

La vanne à double siège a deux sièges indépendants avec une chambre de drainage entre eux. Cette chambre doit être mise à l'air libre pour offrir des garanties complètes contre les flux de mélange - en cas de fuite de l'un des sièges. Lorsque la vanne à double siège est commandée pour fonctionner, la chambre entre ses corps supérieur et inférieur est fermée, puis la vanne s'ouvre, reliant les canalisations supérieure et inférieure. Lorsque la vanne est fermée, le clapet de vanne supérieur coupe d'abord l'alimentation en liquide de la canalisation supérieure, puis la chambre de drainage communique avec l'atmosphère. Cela n'entraîne aucune perte de produit significative pendant le fonctionnement.

Il est important que le clapet inférieur soit équilibré hydrauliquement pour éviter l'ouverture de la vanne et le mélange ultérieur de fluides à la suite d'un coup de bélier.

Pendant le lavage, l'une des fermetures de vanne s'ouvre ou une ligne CIP externe est connectée à la chambre de vidange. Certaines vannes peuvent être connectées à une source externe pour nettoyer les parties de la vanne qui ont été en contact avec le produit.

Un clapet non mélangeur à un siège a un ou deux sièges, mais pour le même bouchon. L'espace entre les deux noyaux communique avec l'atmosphère. Avant que cette vanne ne commence à fonctionner, cette chambre de drainage est fermée par de petits clapets anti-retour.Lorsqu'un rinçage est nécessaire, une conduite CIP externe est connectée à la chambre de vidange via ces vannes.

Fig. 14 Trois types de vannes non mélangeuses. 1 Vanne double siège avec rondelle pour siège mobile 2 Vanne double siège avec lavage externe 3 Vanne simple siège avec lavage externe

Variétés de clapets anti-retour

Selon la conception, les clapets anti-retour sont classés en:

• Balle;
• distributeurs à tiroir;
• disque;
• l'air et le vide.

Schéma de la vanne à tiroir
Les options les plus courantes sont les conceptions dans lesquelles une bobine est utilisée comme élément d'arrêt. L'unité d'arrêt est installée en position verticale, son ouverture est réalisée en raison de la pression du débit d'eau en circulation, tandis que le tiroir est abaissé sous son propre poids, ce qui permet d'installer de tels produits exclusivement sur des sections horizontales de pipelines.

Schéma de la vanne à bille

S'il est nécessaire d'installer des systèmes verticaux, des vannes à bille avec un élément de serrage supplémentaire - un ressort sont utilisées. Ces produits sont principalement utilisés pour les tuyaux de plomberie de petit diamètre (jusqu'à 50 mm).

Les vannes à disque, selon le type de conception, sont à volet ou à ressort. Dans les produits pliants, le mécanisme de verrouillage est représenté par un volet dont l'axe coïncide avec le sens de déplacement du flux circulant à travers les tuyaux. Sous la pression du fluide de travail, l'ouvrant se déplace selon un certain angle, ouvrant ainsi le passage pour l'eau, et lorsque la circulation s'arrête, l'ouvrant revient à sa position d'origine sous son propre poids.

Schéma de la vanne à clapet

Dans les vannes à papillon de type à ressort, un disque anti-retour à mouvement d'écoulement dans le siège comprime le ressort, ouvrant ainsi l'alésage pour la circulation. Lorsque la pression du fluide de travail diminue, le ressort se dilate et renvoie le disque. Ces produits peuvent être installés sur des conduites verticales et horizontales. Ils sont conçus pour être installés sur des tuyaux de grand diamètre - à partir de 110 mm.

Schéma de la soupape à ressort

La vanne papillon a un mécanisme d'arrêt qui se replie sous la pression d'écoulement et s'ouvre lorsque le fluide en circulation se déplace vers l'arrière. Le diamètre de ces produits varie de 50 à 700 mm. La vanne papillon domestique n'est pas utilisée.

Schéma d'une vanne à deux vantaux

Clapets anti-retour d'air

Il existe une classe distincte de produits destinés à être installés dans les réseaux d'égouts. Ils sont montés sur une colonne montante et empêchent le rejet des gaz d'égouts dans la pièce par le drain de la cuvette des toilettes.

Selon la conception, la vanne d'air peut être:

• membrane;
• vide.

Les structures membranaires limitent le mouvement de l'air en raison d'une membrane en caoutchouc qui a une ouverture unidirectionnelle. Lorsque l'eau est vidangée, elle s'ouvre sous la pression du débit, et les butées et butées ne lui permettent pas de se déplacer dans le sens opposé et de laisser passer les gaz d'égout.

La soupape à vide, qui remplit la fonction de stabilisation de la pression, est installée dans les systèmes d'égouts qui ne sont pas équipés d'un tuyau de ventilation. Sa conception se compose de trois éléments - une chambre d'admission d'air, une tige et une membrane double face.

Valve d'égout à vide

Lorsque la pression dans la colonne montante augmente, la tige soulève la membrane en caoutchouc, libérant ainsi l'excès d'air du système. En cas de formation de pression réduite, la membrane s'ouvre vers l'intérieur, permettant ainsi la quantité d'air nécessaire pour stabiliser le système.

Par ailleurs, nous notons la vanne pneumatique utilisée dans les industries chimique, pétrolière et gazière et automobile.La vanne pneumatique a la désignation KPO; elle est disponible en diamètres de 7, 10, 16 et 20 mm.

Caractéristiques techniques des vannes KPO:

• pression nominale: 1-10 kgf / cm2;
• pression d'ouverture du mécanisme de verrouillage - 0,2 kgf / cm2;
• température de fonctionnement - 40 + 80 degrés.

Caractéristiques technologiques de l'installation

Selon la méthode d'installation sur la canalisation, la vanne peut être:

• accouplement - monté au moyen d'un raccord fileté sur des tuyaux d'un diamètre ne dépassant pas 50 mm;
• à brides - installé à l'aide de boulons et d'écrous de fixation filetés dans les sièges - brides (pour les canalisations techniques de grand diamètre - 110 mm et plus);
• plaquette - serrée entre les brides de raccordement de la canalisation;
• soudé - installé par soudage à l'arc.

Dans un usage domestique, une vanne de couplage est le plus souvent utilisée, son installation peut être faite à la main, sans l'utilisation d'équipement spécial - vous n'avez besoin que d'une clé à molette et d'un coupe-fil (s'il n'y a pas de filetage d'usine sur le tuyau).

Dans les systèmes d'alimentation en eau équipés de pompes de circulation, des raccords à brides ou d'accouplement sont toujours installés devant la station de pompage ou derrière le cliquet du tuyau d'aspiration. Si une pompe vibrante est utilisée, les raccords doivent être installés avant le récepteur.

Clapet anti-retour de couplage sur la canalisation d'alimentation en eau

Dans les systèmes de chauffage, des raccords de protection sont installés si la canalisation est équipée d'une dérivation, ce qui est nécessaire lors de l'installation de la circulation forcée. La vanne est montée entre les tuyaux d'aspiration et de refoulement du by-pass, elle empêche la circulation du liquide de refroidissement dans un petit cercle et dirige le liquide vers la pompe de circulation.

Comment installer une vanne d'accouplement Danfoss de vos propres mains? Coupez d'abord la circulation d'eau dans le système et vidangez le liquide de la tuyauterie. Ensuite, coupez le tuyau à l'endroit où les raccords seront installés et, à l'aide d'un coupe-fil, formez un filetage pour l'accouplement. Enroulez le filetage obtenu avec un étoupe ou un fumulent (couche d'étanchéité ne dépassant pas 1 mm), vissez les raccords à la main et serrez avec une clé à molette. La vanne doit être vissée sur le tuyau d'au moins 5 tours complets.

Rétroaction et contrôle de la vanne

Indication de position

Différents types de dispositifs peuvent être installés sur la vanne, indiquant sa position (voir Fig. 15), en fonction du système de contrôle de l'ensemble du complexe. Cela comprend les micro-interrupteurs, les détecteurs de proximité inductifs, les capteurs à effet Hall. Ces commutateurs envoient des signaux de retour au système de contrôle.

Lorsque seuls des interrupteurs sont installés sur les vannes, il est nécessaire que chaque vanne ait une électrovanne correspondante dans l'armoire de l'électrovanne murale. Lorsqu'un signal est reçu, l'électrovanne dirige l'air comprimé vers la vanne installée dans la canalisation, et lorsque le signal est interrompu, l'électrovanne arrête l'alimentation en air.

Dans un tel système (1), chaque vanne est fournie avec un câble électrique individuel et son propre tuyau d'air.

L'unité combinée (2) est généralement montée sur l'actionneur de vanne. Il comprend les mêmes capteurs de position que ci-dessus et l'électrovanne est installée avec les capteurs. Cela signifie qu'un tuyau d'air peut fournir de l'air à plusieurs vannes, mais chaque vanne a toujours besoin d'un câble séparé.

Fig. 15 Systèmes d'indication de position de vanne. 1 Capteurs uniquement 2 Unité combinée sur l'actionneur de vanne 3 Système d'affichage et de commande

Corps de soupape

Selon la méthode de mise en forme du corps, les vannes sont forgées, coulées, soudées, estampées ou combinées: litho-soudées (dans celles-ci, les parties du corps fabriquées par moulage sont reliées par soudage), estampées (parties du corps obtenues par estampage, forgeage ou le laminage sont assemblés par soudage), et soudés par matrice.

Les vannes d'équerre et les vannes directes se distinguent par le type de configuration des tuyaux de raccordement. Dans les vannes d'équerre, les axes des conduites de dérivation d'entrée et de sortie sont situés perpendiculairement ou du moins non parallèles l'un à l'autre. Aux points de contrôle, ils sont mutuellement parallèles. En passant la vanne d'angle, le débit fait un tour, de sorte que la perte de charge est inférieure à celle d'une vanne directe (directe).

Les vannes peuvent avoir non seulement deux buses - entrée et sortie, mais aussi être multi-voies. «Multi-» est généralement trois (vanne à trois voies) ou quatre (vanne à quatre voies) buses.

Comme les autres types de raccords de canalisation, les vannes sont disponibles en alésage complet et partiel. Dans le premier cas, le diamètre du siège est au moins égal à 9/10 du diamètre de l'ouverture du tuyau d'entrée, dans le second, la section transversale du trajet d'écoulement est inférieure à cette valeur.

Controle total

Elle est réalisée à l'aide de l'unité de capteur de position représentée sur la figure 9, qui est spécialement conçue pour la commande par ordinateur. Cette unité comprend un indicateur de position, une électrovanne et un dispositif électronique qui peut contrôler jusqu'à 120 vannes avec un seul câble et un tuyau d'air (élément 3 sur la figure 15). Cette unité peut être programmée de manière centralisée et son installation est peu coûteuse.

Certains systèmes peuvent également, sans recevoir de signaux externes, ouvrir des vannes pour rincer les sièges. Ils peuvent également compter le nombre de coups de soupape.

Ces informations peuvent être utilisées pour planifier les activités de service.

Vannes de contrôle

Les vannes d'arrêt et de dérivation sont simples - elles ou

ouvert ou fermé. Pour une vanne de régulation, le diamètre de l'orifice peut changer progressivement. Cette vanne est conçue pour contrôler avec précision le débit et la pression en divers points du système.

Détendeur (Fig. 17) maintient la pression requise dans le système. S'il tombe, le ressort presse la soupape contre le siège. Dès que la pression monte à un certain niveau, la pression exercée sur le clapet de la vanne surpasse le ressort et la vanne s'ouvre. En ajustant la tension du ressort, la vanne peut être ouverte à une certaine pression hydraulique.

Vanne de commande manuelle (fig. 18) a une tige avec un bouchon de forme spéciale.

La rotation du bouton de réglage fait monter ou descendre la vanne, diminuant ou augmentant le passage et donc le débit ou la pression. La valve a une échelle graduée.

Fig. 19 Vanne avec contrôle de débit pneumatique.

Fig.20 Vanne à pression constante.

Fig. 21 Principe de fonctionnement d'une vanne à pression constante lors de la régulation de la pression en amont de la vanne. 1 Équilibre entre l'air et le produit 2 La pression du produit diminue, la vanne se ferme et la pression du produit augmente à nouveau pour atteindre le niveau de consigne 3 La pression du produit augmente, la vanne s'ouvre et la pression du produit chute au niveau de consigne

Fig.22 Vanne à pression constante avec pompe de surpression pour réguler la pression du produit qui dépasse la pression réelle de l'air comprimé

Vanne de régulation pneumatique (fig. 19) fonctionne de la même manière que celle décrite ci-dessus. L'ensemble soupape-siège est également similaire à une soupape manuelle. Au fur et à mesure que la vanne est abaissée vers le siège, le trajet d'écoulement se rétrécit progressivement.

Ce type de vanne est conçu pour réguler automatiquement la pression, le débit et le niveau pendant le processus. Un capteur est installé dans la ligne de production qui transmet en permanence les valeurs du paramètre mesuré au dispositif de commande, qui effectue les ajustements nécessaires à la position du portail afin de maintenir la valeur de consigne.

Vanne à pression constante - l'un des plus couramment utilisés (fig. 20). L'air comprimé est acheminé par un réducteur de pression dans l'espace au-dessus de la membrane.La pression d'air est modifiée par le réducteur de pression jusqu'à ce que le manomètre du produit affiche la valeur requise. La pression de produit cible est alors maintenue constante indépendamment des changements des conditions de fonctionnement. Le principe de fonctionnement d'une vanne à pression constante est illustré à la figure 21.

La vanne réagit instantanément aux changements de pression du produit. La diminution de la pression du produit entraîne une augmentation de la force sur le diaphragme du côté de la pression d'air, ce qui

reste constant. Le clapet de vanne est ensuite déplacé vers le bas avec le diaphragme, le débit est limité et la pression du produit est augmentée à un niveau prédéterminé.

L'augmentation de la pression du produit fait que l'effet qu'il exerce sur la membrane dépasse la pression de l'air comprimé par le haut. Dans ce cas, l'obturateur est poussé vers le haut, augmentant le diamètre du canal par lequel passe le produit. Le débit augmentera jusqu'à ce que la pression du produit chute à un niveau prédéterminé.

Cette vanne est disponible en deux versions - pour maintenir une pression constante en amont ou en aval de la vanne. La vanne ne peut pas réguler la pression du produit si la pression d'air disponible est inférieure à la pression de produit requise. Dans de tels cas, une pompe de surpression peut être installée au-dessus de la vanne, puis la vanne peut fonctionner à des pressions de produit égales au double de la pression réelle de l'air comprimé.

Des vannes fournissant une pression amont constante sont souvent installées après les séparateurs et les pasteurisateurs. Et ceux qui maintiennent une pression de sortie constante sont utilisés dans les lignes devant les machines d'emballage.

Fonctionnalités de sélection

Les principaux paramètres auxquels vous devez faire attention lors du choix d'un clapet anti-retour (y compris un clapet à bride) sont:

• pression de service à laquelle un tel dispositif peut fonctionner;
• diamètre d'alésage nominal.

Vous pouvez connaître la pression de service à laquelle correspond le clapet anti-retour sur l'étiquetage de l'appareil, dans lequel ce paramètre est indiqué par les lettres RU. Les chiffres du marquage après ces lettres indiquent la pression de service à laquelle l'appareil est destiné. Par exemple, la désignation RU16 indique qu'une vanne à brides peut fonctionner à 16 bars sans être exposée à une usure excessive.

Vérifier le marquage des clapets

Le diamètre nominal, sur lequel il dépend de la conduite sur laquelle une vanne à bride peut être installée, est désigné par les lettres ÄУ. En conséquence, les chiffres qui suivent dans le marquage après ces lettres indiquent la valeur du diamètre nominal du clapet anti-retour en millimètres. Lors du choix d'un clapet anti-retour pour ce paramètre, gardez à l'esprit qu'un tel produit ne peut être monté que sur des éléments de canalisation qui ont les mêmes dimensions. En d'autres termes, le modèle DU80, par exemple, ne peut être installé que sur des tuyaux ou d'autres éléments du système de canalisations dont le diamètre d'alésage correspond à une valeur de 80 mm.

Systèmes de vannes

Afin de minimiser le nombre d'impasses et de pouvoir répartir le produit entre différentes zones de la laiterie, les vannes sont regroupées en blocs. Les vannes isolent également les lignes individuelles de sorte qu'une ligne peut être rincée tandis que d'autres lignes font circuler le produit.

Il doit toujours y avoir un trou de drainage ouvert entre les flux de produit et les solutions de nettoyage, ainsi qu'entre les flux de différents produits.

Fig. 23 Peigne à clapets servant des réservoirs. Les vannes sur le site du réservoir sont situées de manière à ce que les flux de produit et de solutions de nettoyage entrant et sortant des réservoirs ne se croisent pas

Supports de tuyau

Les pipelines sont posés de deux à trois mètres au-dessus du sol de la laiterie. Toutes les unités et parties du pipeline doivent être facilement accessibles pour l'inspection et la maintenance. La tuyauterie doit être légèrement inclinée (1: 200-1: 1000) pour assurer une vidange automatique.Il ne doit y avoir aucun «sac» sur toute la longueur des conduites afin que le produit ou la solution de nettoyage ne s'y accumule pas.

Les tuyaux doivent être solidement fixés. En revanche, la fixation des tuyaux ne doit pas être trop rigide pour exclure tout déplacement. À des températures élevées du produit ou de la solution de nettoyage, les tuyaux subissent une dilatation importante. L'allongement et les charges de torsion qui en résultent dans les virages et dans l'équipement doivent être compensés d'une certaine manière. Cette circonstance, ainsi que le fait que divers assemblages et détails alourdissent dans une large mesure le système de canalisations, nécessitent une grande précision des calculs et un grand professionnalisme de la part des concepteurs.

Fig. 24 Exemple de supports de tuyaux standard.