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Robinet-vanne de détente ,
La présente invention se rapporte aux robinets vannes utilisés par exemple sur les canalisations de va. peur surchauffée et elle a pour but d'éviter l'érosion aes suri ace s qui doivent assurer l'étanchéité de ces vannes ,
Celles-ci,qu'elles soient à clapet ou à pas- sage direct, se aétériorent toujours de la même façon .
C'est au moment de la fermeture et surtout.de l'ouverture, au moment par conséquent où les surfaces du clapet et au siège devait assurer l'étanchéité se
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trouvent très rapprochées, que la vitesse du fluiae en- tre ces surfaces devient considérable;
il y a, en effet, en amont du clapet, un fluide à une pression élevée qui, au travers de l'étranglement créé, passe, en avale dans une région où règne, principalement au moment de l'ou- verture, une pression voisine de la pression atmosphé- rique :la vitesse étant l'onction du rapport de ces pressions, la force vive des molécules de vapeur proje. tées contre les surfaces devient très grande
Suivant la présente invention, les surfaces adjacentes du siège et du clapet sont conformées de fa- çon à contrarier à la fermeture et à l'ouverture le li- bre passage du fluide entre ces deux organes et.
à rendra sa vitesse suffisamment faible à son passage entre les surfaces de joint pour que l'érosion ne soit pas à crair dre et que l'étanchéité de la vanne soit conservée .,
Cette diminution de vitesse est obtenue dé préférence au moyen de gorges ou de nervures formées sur l'un au moins des deux organes et créant une série d'é- tranglements et d'évasements successifs qui assurent d'- importantes pertes de charge par détente,, changements de direction, remous et chocs et réduisent ainsi considé- rablement la vitesse du fluide passant entre les surfa- ces de joint peu écartées l'une de ltautre ;
A cet effet,, la vanne peut comporter par exem- ple un clapet à siège plat surmontant un noyau conique qui s'encastre dans un siège de même forme,le. surface de ce noyau étant pourvue d'une série de gorges circulaires;
Dès que le clapet est légèrement soulevé de sai siège, la vapeur rencontre une succession de sections
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annulaires et de logements de plus en plus grands; a- près le premier étranglement, le fluide subit une aug- mentation de diurne et ce pression diminue par suite de la détente et des chocs subis,;
Cette réduction de près) sion provoque dans 1'étranglement suivant une vitesse plus faible que celle prise dans le premier d'autant plus que ce second étranglement offre une section plus grande et ainsi de suite jusque ce que le fluide arri ve au siège du clapet; la vitesse en ce point est ainsi aevenue assez faible pour ne plus provoquer d'érosion des surfaces
Contrairement à ce qui a lieu dans les vannes;
actuelles, c'est précisément au moment de la fermeture et surtout de l'ouverture que la vitesse du fluide en-, tre les surfaces devant assurer ltétanchéité est faibles
En général les gorges sevont préférablement ' placées sur les parties du siège ou du clapet situées en amont des surfaces servant à l'étanchéité; cependant on pourra aussi sans s'écarter de l'invention les disposer sur les parties situées en aval ou même en prévoir à l'- amont et à l'aval.
Le dessin annexé représente à titre d'exemple deux formes d'exécution d'un robinet-vanne suivant l'in- vention, vues en coupe axiale A la fig. 1, 1 désigne le corps du robinet sun monté d'un étrier 2 dans lequel se visse la tige de ma- noeuvre 3 cette tige est engagée dans le clapet plat 4 solidaire de la clé conique ou noyau 5 .
Ce clapet vient reposer sur la face supérieure d'une douille conique 6 qui est fixée dans le corps du
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robisat et dans laquelle la clé s'ajuste exactement .
Celle-ci est pourvue sur son pourtour de gorges 7 superposées
Il est à remarquer que la vitesse du fluide à son passage entre les surfaces d'étanchéité et,9 du cla pet et du siège est fortement réduite pendant les périoaec d'ouverture et de fermeture mais qu'une fois le robinet grand ouvert, les pertes de charge sont peu importantes et ne nuisent pas à la circulation de ce fluide ,
On peut, en réglant la hauteur de la cle aans son logement permettre un débit de vapeur déterminée d'une façon précise, quel que soit le degré de détente ;
On peut même, en diminuant suffisamment l'espace annulaire libre, arriver à avoir une détente suffisante pour n'avoir que de l'eau à la sortie de sorte que l'appareil peut fonctionner comme purgeur @
En raison de la possibilité de détendre le flui- de dans de grandes proportions à son passage à travers le robinet ainsi agencé, celui-ci pourra être utilisé comme robinet détendeur pour tous genres de fluides fortement comprimés ou liquéfiés et permettra dtobtenir d'une mania* re très simple un débit constant et précise sans aucun mé- canisme délicat et sans besoin d'entretien spécial
Le clapet et son siège seront de préférence con- fectionnés en un métal très dur et inoxydable afin d'aug- menter la certitude da durée indéfinie du robinet-vanne .
Il va sans dire que les gorges 7 au lieu d'être Pratiquées dans la clé 5 pourraient tout aussi bien être creusées dans la paroi de la aouille 6, et qu'il pourrait également y avoir des gorges dans les deux .Dans ce der-
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nier cas les gorges pourraient être disposées les unes er face des autres ou bien être décalées d'une certaine quan tité.
D'autre part, il n'est pas indispensable que le noyau ou clé 5 et la douille 6 soient coniques; on peut leur uonner un profil courbe ou brisé ou même rectiligne, et au lieu d'une section transversale circulaire on peut leur donner une section de forme différente,, la rotation du noyau pouvant être empêchée par tout moyen approprié @
Dans la variante montrée sur la fig. 2, les mê- mes chiffres désignent les organes correspondant à ceux de la fig. 1.
La différence consiste en ce que des gorges 7 sont ménagées à la fois dans les parties adjacentes du siè ge et du clapet comprises en dedans des portées d'étanchéi té 8 et 9, lesquelles parties ont une forme générale, non plus fortement conique mais plane ou à peu près plane .Ces gorges sont de préférence alternées sur les deux organes de façon à former un chemin fortement sinueux, lors de 1'- ouverture et de la fermeture du clapet ,
Dans les formes d'exécution représsentées, les por tées du siège et au clapet sont pla-tes, mais il va sans dire qu'elles pourraient être de toute autre forme pourvu qu'elles puissent s'appliquer exactement l'une contre l'au tre .
Le nombre des gorges 7 peut évidemment varier et sur un même clapet on peut disposer en série des gorges disposées comme à la fig. 1 et d'autres gorges disposées comme à la fig; 2, toutes ces gorges étant placées en amont des portées d'étanchéité, ou toutes en aval, ou les unes en amont et les autres en aval.
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Expansion gate valve,
The present invention relates to gate valves used, for example, on va pipelines. fear overheated and its purpose is to avoid erosion of the suri ace s which must ensure the tightness of these valves,
These, whether they are valve or direct passage, always aeteriorate in the same way.
It is at the moment of closing and especially of opening, at the moment consequently when the surfaces of the valve and the seat had to ensure the tightness.
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find very close together that the velocity of the fluid between these surfaces becomes considerable;
there is, in fact, upstream of the valve, a fluid at a high pressure which, through the constriction created, passes downstream into a region where prevails, mainly at the time of opening, a pressure close to atmospheric pressure: the speed being the anointing of the ratio of these pressures, the living force of the vapor molecules is projected. tees against surfaces becomes very large
According to the present invention, the adjacent surfaces of the seat and of the valve are shaped in such a way as to prevent the free passage of the fluid between these two members on closing and opening.
to make its speed sufficiently low as it passes between the seal surfaces so that erosion is not to be feared and that the tightness of the valve is maintained.,
This reduction in speed is preferably obtained by means of grooves or ribs formed on at least one of the two components and creating a series of successive necks and flares which ensure significant pressure drops by expansion. ,, changes of direction, eddies and shocks and thus considerably reduce the speed of the fluid passing between the seal surfaces which are not very far apart from each other;
To this end, the valve may include, for example, a valve with a flat seat surmounting a conical core which fits into a seat of the same shape, the. surface of this core being provided with a series of circular grooves;
As soon as the valve is slightly raised from its seat, the steam encounters a succession of sections
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increasingly large annulars and housings; after the first constriction, the fluid undergoes a diurnal increase and this pressure decreases as a result of the relaxation and the shocks undergone;
This reduction of near) sion causes in the throttling at a slower speed than that taken in the first, the more so as this second throttle offers a larger section and so on until the fluid arrives at the seat of the valve. ; the speed at this point has thus become low enough to no longer cause erosion of the surfaces
Unlike what takes place in the valves;
current, it is precisely at the time of closing and especially opening that the velocity of the fluid between the surfaces to ensure the seal is low
In general, the grooves are preferably placed on the parts of the seat or of the valve situated upstream of the surfaces serving for sealing; however, it is also possible, without departing from the invention, to place them on the parts situated downstream or even to provide them upstream and downstream.
The accompanying drawing shows by way of example two embodiments of a gate valve according to the invention, viewed in axial section. In FIG. 1, 1 designates the body of the sun valve mounted with a bracket 2 into which the operating rod 3 is screwed; this rod is engaged in the flat valve 4 integral with the conical key or core 5.
This valve comes to rest on the upper face of a conical bush 6 which is fixed in the body of the
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robisat and in which the key fits exactly.
This one is provided on its perimeter with 7 superimposed grooves
It should be noted that the speed of the fluid as it passes between the sealing surfaces and, 9 of the valve and the seat is greatly reduced during the opening and closing periods, but once the valve is wide open, the pressure drops are low and do not interfere with the circulation of this fluid,
It is possible, by adjusting the height of the key in its housing, to allow a flow of steam determined in a precise manner, whatever the degree of expansion;
It is even possible, by sufficiently reducing the free annular space, to achieve sufficient expansion to have only water at the outlet so that the device can function as a purger @
Owing to the possibility of expanding the fluid in large proportions as it passes through the valve thus arranged, the latter can be used as a pressure-reducing valve for all types of highly compressed or liquefied fluids and will make it possible to obtain a mania * a constant and precise flow rate is very simple without any delicate mechanism and without the need for special maintenance
The valve and its seat will preferably be made of a very hard and stainless metal in order to increase the certainty of the indefinite life of the gate valve.
It goes without saying that the grooves 7 instead of being made in the key 5 could just as well be hollowed out in the wall of the socket 6, and that there could also be grooves in both.
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denying case the grooves could be arranged opposite each other or be offset by a certain amount.
On the other hand, it is not essential that the core or key 5 and the sleeve 6 be conical; they can be given a curved or broken or even straight profile, and instead of a circular cross section they can be given a differently shaped section, the rotation of the core being preventable by any suitable means.
In the variant shown in fig. 2, the same numbers designate the components corresponding to those of FIG. 1.
The difference consists in that the grooves 7 are made both in the adjacent parts of the seat and of the valve included within the sealing surfaces 8 and 9, which parts have a general shape, no longer strongly conical but flat. or almost flat. These grooves are preferably alternated on the two members so as to form a strongly sinuous path, during the opening and closing of the valve,
In the embodiments shown, the ports of the seat and the valve are flat, but it goes without saying that they could be of any other shape provided that they can be applied exactly one against the to be.
The number of grooves 7 can obviously vary and on the same valve can be arranged in series grooves arranged as in FIG. 1 and other grooves arranged as in FIG; 2, all of these grooves being placed upstream of the sealing surfaces, or all downstream, or some upstream and others downstream.