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Qu'est-ce qu'une soupape de décharge ? Explication de la soupape de décharge

Soupape de sûreté

Dans les systèmes liquides et gazeux, les surcharges de pression peuvent causer des dommages. Une soupape de décharge permet d'éviter cela, ce qui en fait un accessoire essentiel dans les systèmes de tuyauterie des installations hydrauliques, des chaudières, des compresseurs et d'autres équipements similaires. Nous allons nous plonger dans l'univers de ces soupapes et vous expliquer tout ce qu'il faut savoir à leur sujet.

Qu'est-ce qu'une soupape de sûreté ?

Une soupape de décharge (PRV) est une soupape qui, comme son nom l'indique, libère l'excès de pression dans le système d'alimentation électrique. systèmes d'écoulement pour éviter d'endommager les composants. En d'autres termes, il contribue à maintenir la pression du système à des niveaux sûrs.

La PRV peut également être appelée soupape de décharge, soupape de réduction de pression ou simplement soupape de sûreté. Il ne faut toutefois pas la confondre avec une soupape de sûreté, dont la conception et le fonctionnement sont légèrement différents.

Fonction de la soupape de sûreté

Les détendeurs de pression permettent au fluide de s'échapper en cas d'augmentation de la pression, évitant ainsi une surcharge et préservant les différentes parties du système de tout dommage.

Il peut réduire la pression en aval, par exemple, ou en amont, selon le type de système et le niveau de protection requis.

Ces dispositifs sont utilisés dans les conduites d'alimentation en eau, les systèmes d'irrigation, les compresseurs d'air et les chaudières. Ils déchargent les fluides lors d'une augmentation de pression, protégeant ainsi les pièces du système contre les dommages.

Composants des soupapes de sûreté
Composants des soupapes de sûreté
Ressource : https://youtu.be/vfz_CM0ygs4?

Pièces pour soupapes de sûreté

Une PRV comprend un composant de contrôle du débit, un élément de détection de la pression relié à un ressort, et le corps ou le boîtier de la valve. Examinons brièvement la fonction de chaque pièce.

Mécanisme de contrôle des flux

Le mécanisme de contrôle du débit est la section qui s'ouvre pour libérer la pression du fluide et qui se ferme lorsque la pression revient à un niveau normal. Dans la plupart des cas, il s'agit d'un clapet ou d'une bille.

Élément de détection de pression

L'élément sensible à la pression est la partie qui détecte la pression d'écoulement et réagit en ouvrant la vanne. Il peut s'agir d'un piston ou d'une membrane.

Corps de vanne

Le corps de la valve contient toutes les parties de cette valve. En fonction des performances requises, telles que l'impact ou la pression et l'étanchéité, le corps de la vanne est composé de plusieurs parties. résistance à la corrosionIl peut s'agir d'un boîtier en laiton, en aluminium, en acier inoxydable ou en plastique.

Principe de fonctionnement de la soupape de sûreté illustré
Principe de fonctionnement de la soupape de sûreté illustré
Ressource : https://youtu.be/PkQAyF4bmqY?

Comment fonctionne une soupape de sûreté ?

Le fonctionnement de la soupape de sûreté dépend de la force exercée par un fluide sous pression. Elle est dotée d'un mécanisme de détection de pression qui l'ouvre lorsque la pression dépasse une valeur prédéfinie, ce qui lui permet d'évacuer le fluide par une ouverture auxiliaire.

  • La soupape est fermée lorsque les niveaux de pression ne dépassent pas les seuils de sécurité, et l'élément de la soupape (un disque ou un clapet) est pressé contre son siège par la force d'un ressort.
  • Si la pression dépasse une limite fixée (pression de rupture), la soupape commence à s'ouvrir, ce qui a pour effet d'évacuer le fluide par un orifice et de le faire sortir du système.
  • Une nouvelle augmentation de la pression entraîne l'ouverture de la soupape jusqu'à la limite de pression maximale.
  • A chute de pression entraîne la fermeture de la soupape ; la force du ressort est maintenant supérieure à celle du système.

Une PRV peut utiliser directement la pression d'écoulement pour s'ouvrir ou s'appuyer sur la pression de pilotage pour remplir la même fonction.

Soupape de décharge à action directe

La soupape de sûreté à action directe dépend directement de la pression du système pour fonctionner. Elle s'ouvre lorsque la pression atteint des niveaux excessifs et se ferme lorsqu'elle redescend dans les limites de sécurité.

Soupape de décharge à pression contrôlée

Le fonctionnement d'une soupape de sûreté contrôlée est contrôlé par une autre soupape. L'autre soupape est soit un type à action directe qui se connecte à la soupape par l'intermédiaire d'un tuyau, soit une soupape de sûreté électrique qui utilise la technologie un solénoïde valve.

Soupape de décompression à action directe
Soupape de décompression à action directe
Ressource : https://www.youtube.com/watch?v=VpNf6NWTOL4

Types de soupapes de sûreté

Il existe aujourd'hui trois types de détendeurs, classés en fonction de leur conception et de leur mode de fonctionnement. Il s'agit des détendeurs à action directe, des détendeurs pilotés et des détendeurs à solénoïde. Voyons plus en détail ces types de détendeurs ci-dessous.

Soupape de décharge à action directe

Une vanne à action directe se compose d'orifices d'entrée et de sortie, d'un élément marche/arrêt et d'un ressort mécanique. L'élément marche/arrêt permet à la vanne de s'ouvrir ou de se fermer sous l'action de la pression et peut être un clapet, une bille ou un diaphragme.

D'autre part, le ressort est relié au composant de contrôle du débit et est généralement soit réglable, soit non réglable. Les vannes à action directe dotées de ressorts réglables peuvent être réglées pour répondre à des niveaux de pression spécifiques.

Soupape de décharge pilotée

Le clapet piloté comporte deux clapets, le clapet principal et le clapet pilote. Un ressort souple soutient le clapet principal, tandis que le clapet pilote est doté d'un ressort rigide.

A l'état fermé, le la pression exercée par les médias sur les deux clapets est similaire. Lors d'une charge de pression, le clapet pilote s'ouvre pour évacuer le fluide, ce qui réduit le niveau de pression au-dessus du clapet principal et provoque son ouverture.

De cette manière, la vanne pilote contrôle le fonctionnement de la vanne principale ou du clapet. Ces types de PRV conviennent mieux aux systèmes plus importants que les vannes à action directe.

Soupape de décharge à solénoïde

Un solénoïde actionne ce type de soupape de décompression, l'ouvrant et la fermant pour respecter les niveaux de pression définis pour le fluide qui la traverse.

Une PRV à commande électromagnétique offre l'avantage de la précision lors de la libération de la pression excédentaire. Elle permet également de passer plus facilement d'un niveau de pression à l'autre en utilisant plusieurs vannes.

Un autre avantage de la soupape de sûreté à commande électromagnétique est sa capacité à fonctionner à distance. En tant que telle, elle est particulièrement utile dans les systèmes automatisés des usines de fabrication et autres environnements industriels.

Soupapes de sûreté et de décharge
Soupapes de sûreté et de décharge
Ressource : https://youtu.be/-R5kBKn1BZc?

Soupape de décharge et soupape de sécurité

De nombreuses personnes utilisent les termes "soupape de sûreté" et "soupape de sécurité" pour désigner la même chose. Cependant, ces deux soupapes diffèrent par leur conception, leur objectif et leurs mécanismes de fonctionnement.

1. La soupape de sûreté est plutôt un raccord de régulation de la pression, qui aide à protéger les composants du système contre les dommages causés par la pression. La soupape de sécurité est plutôt un raccord de sécurité, qui permet d'éviter les explosions dangereuses.

2. La soupape de sûreté s'ouvre progressivement à chaque augmentation de pression. Une soupape de sûreté s'ouvre brusquement lorsque la pression du système atteint un certain niveau et se ferme lorsque toute la pression est évacuée.

3. Une soupape de réduction de pression s'ouvre lentement et silencieusement. Les soupapes de sûreté s'ouvrent rapidement avec un bruit sec suivi d'un sifflement ou d'un claquement.

La soupape de sécurité d'un réservoir d'eau chaude
La soupape de sécurité d'un réservoir d'eau chaude
Ressource : https://youtu.be/z5ItEW_Ubgw?

Applications des soupapes de sûreté

Les applications des vannes PRV couvrent de nombreuses industries où les pressions hydrauliques ou pneumatiques peuvent endommager des composants sensibles. La vanne empêche la surpression dans ces systèmes en évacuant les fluides lorsqu'elle détecte une accumulation. Les utilisations les plus courantes sont les suivantes

Soupape de sûreté pour l'eau

Dans les systèmes de pompage où un pompe centrifuge Lorsque la pompe fonctionne dans un circuit fermé, une faible pression peut poser un problème et provoquer une cavitation. L'installation d'une soupape de sécurité permet de maintenir le niveau de pression à un niveau tolérable et de protéger la pompe contre les dommages.

Soupape de décharge pour compresseur

Les systèmes pneumatiques tels que les compresseurs utilisent de l'air sous pression et d'autres gaz pour fonctionner. Malgré cela, une pression excessive peut entraîner leur défaillance. La soupape de sécurité empêche la pression de dépasser les niveaux fixés dans les compresseurs d'air et les applications similaires.

Soupape de décharge pour système d'eau chaude

L'écoulement de fluides chauffés entraîne une augmentation de la pression. Si elle n'est pas régulée, cette pression peut atteindre des niveaux dangereux. Les soupapes de sûreté et les raccords permettent de réduire cette pression.

Réducteur de pression
Réducteur de pression
Ressource : https://youtu.be/n3xcv1BKbrc?

Dimensionnement de la soupape de sûreté

Si votre application nécessite une soupape de sûreté, vous voulez savoir ce qu'il faut rechercher lors de l'achat ou comment la dimensionner. En fonction des exigences de votre application, les points suivants devraient vous aider à trouver le meilleur limiteur de pression.

  • Choisissez une taille compatible avec votre système ou votre équipement. Cela permet de s'assurer que le raccord peut ventiler ou évacuer la quantité de fluide requise.
  • Prenez en compte les niveaux de pression minimum et maximum de votre système. La vanne choisie doit avoir des caractéristiques qui correspondent strictement à ces limites de basse et de haute pression.
  • Recherchez un matériau qui résistera à l'environnement de votre application. Vous avez le choix entre le laiton, le bronze, l'acier inoxydable, la fonte et le plastique.

Conclusion

La soupape de décharge est un élément essentiel des systèmes sous pression. Elle s'ouvre en cas de surpression et se ferme lorsque la pression redevient normale. Son action permet d'éviter que des surcharges n'endommagent les parties délicates de votre équipement hydraulique ou pneumatique.

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