Les clapets de retenue

Un clapet de retenue, aussi appelé clapet de non-retour, est une vanne qui permet aux fluides de s'écouler vers l'aval, mais qui se ferme automatiquement pour bloquer tout fluide qui remonterait en amont (retour d'eau). Les clapets de retenue sont utilisés dans une grande variété d'emplacements. L'article qui suit se concentre sur leur installation à la sortie d'un purgeur de vapeur.

On nous pose souvent des questions sur la nécessité et le but d'installer un clapet de retenue dans les systèmes de vapeur comme:

• Est-il toujours nécessaire d'installer un clapet de retenue en aval d'un purgeur de vapeur?
• Est-ce que l'installation d'un clapet de retenue empêche les coups de bélier?

Donnons une réponse à ces questions.

Est-il toujours nécessaire d'installer un clapet de retenue en aval d'un purgeur de vapeur?

Les problèmes de retour d'eau peuvent non seulement diminuer l'efficacité thermique d'un système, mais aussi endommager ses purgeurs. Il faut donc installer un clapet de retenue s'il y a risque de retour d'eau. Lorsque l'évacuation de condensât se fait à travers plusieurs purgeurs raccordés à un tuyau collecteur général, le condensât évacué par l'un des purgeur pourrait remonter la conduite reliée à un autre purgeur. L'installation d'un clapet de retenue est alors fortement conseillée. À l'inverse, lorsqu'il y a une seule conduite inclinée vers le bas qui n'est pas immergée, il n'y a presque aucun risque de retour d'eau et un clapet de retenue n'est pas requis.

Conduite unique

Si la conduite à la sortie du purgeur est raccordée à une conduite unique menant vers l'atmosphère qui n'est pas immergée, il n'y a presque aucun risque de retour d'eau. L'installation d'un clapet de retenue n'est donc normalement pas nécessaire.

Avis: L'apparition de retour d'eau est grandement affectée par la configuration de la tuyauterie en aval du purgeur. Même si une conduite mène vers l'atmosphère, un retour d'eau pourrait survenir si l'équipement utilisant la vapeur cause un vide ou si un évent d'air trop petit crée une pression positive. Dans ces circonstances, l'installation d'un clapet de retenue pourrait empêcher l'apparition de retour d'eau.

Tuyau collecteur général

Si la conduite à la sortie d'un purgeur est raccordée à un tuyau collecteur général, le condensât évacué par l'équipement en cours de fonctionnement pourrait remonter une conduite reliée à de l'équipement hors service à moins que celui-ci ne comporte un clapet de retenue.

Figure C: Aucun clapet de retenue à la sortie des purgeurs

L'installation d'un clapet de retenue sur des purgeurs raccordés à un tuyau collecteur empêche le retour d'eau dans l'équipement mis hors service.

Figure D: Purgeurs avec un clapet de retenue

L'installation d'un clapet de retenue empêche-t-elle les coups de bélier?

Les coups de bélier sont causés par divers mécanismes. L'une de leurs causes principales dans les conduites de récupération de condensât est la chute de condensât dans les montées verticales. L'installation d'un clapet de retenue à la base de ces montées est une méthode très efficace d'empêcher les coups de bélier dus à un retour d'eau.

Coups de bélier causés par une chute de condensât dans une montée verticale d'une conduite de récupération de condensât

Figure E: Aucun clapet de retour sur une montée verticale

Si la tuyauterie reliée à une pompe à fonctionnement intermittent (ex.: gamme TLV PowerTrap® ou pompe motorisée avec commande marche/arrêt) comprend une longue ligne horizontale suivie d'une montée verticale, le condensât qui retombe de la montée verticale devient un retour d'eau qui pourrait se fracasser contre le condensât fraîchement expulsé et engendrer des coups de bélier. De la même façon, lorsqu'un PowerTrap® évacue du condensât à température élevée, le mélange de vapeur de revaporisation et de retour d'eau pourrait être une source de coups de bélier.

Ces types de coups de bélier peuvent être évités en installant un clapet de retenue aux emplacements critiques, par exemple, au début d'une montée verticale.

Figure F: Clapet de retenue sur une montée verticale

Informations Supplémentaires

Les clapets de retenue peuvent aussi empêcher la formation de coups de bélier causés par un écoulement pulsatile de condensât à température basse dans les conduites de récupération de condensât.

Pour de plus amples renseignements sur les coups de bélier, veuillez consulter notre série sur les coups de bélier.

Restrictions quant aux clapets de retenue

Lorsque du condensât chaud à pression élevée se déverse dans une conduite de récupération à pression plus basse, cela produit de la vapeur de revaporisation. Si cette vapeur de revaporisation rejoint une conduite où s'écoule du condensât à température basse, la vapeur se condense tout d'un coup (transfert de chaleur vers le condensât) et des coups de bélier peuvent survenir. L'installation d'un clapet de retenue n'est généralement pas efficace dans ces circonstances.

L'évacuation de condensât vers une conduite à pression plus élevée est impossible. Les clapets de retenue empêchent le retour d'eau là où il n'y a pas trop de contre-pression. Ainsi, il est impossible d'envoyer du condensât à basse pression dans une conduite à pression plus élevée même si un clapet de retenue est installé à la sortie du purgeur.

De plus, si un clapet de retenue est installé à la sortie d'un purgeur opérant avec une pression différentielle de fonctionnement extrêmement petite, le clapet de retenue lui-même devient un point de résistance. Ceci implique qu'il faut soigneusement calculer toute chute de pression.

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