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BREVET D'INVENTION
La présente invention a pour but de réaliser une soupa- pe automatique de sûreté pouvant assurer rapidement, et en quantité suffisante, l'expansion d'un fluide surpressé avant que les parois du récipient le contenant (chaudières, réser- voirs, oonduites, etc...) ne subissent les effets de l'excès de pression d'où résulte l'usure prématurée des appareils et conduites, et même des accidents souvent dangereux ; assure, en outre, une fermeture étanche après chaque ser- vice pour éviter les pertes de pression et de fluide.
Les soupapes dites de sûreté, généralement connues, ne peuvent garantir l'observation de ces exigences. En effet, les soupapes connues sont à contrepoids ou à ressort de pression. La résistance du contrepoids, ou du ressort, agit directement sur le clapet d'échappement qui reste appliqué sur son siège jusqu'à la limite de pression maximum fixée.
Dès que cette limite est dépassée, la résistance devient infé- rieure à l'effort de pression et permet un léger décollage du clapet qui laisse échapper une faible quantité de fluide, Ce premier échappement étant d'importance insuffisante pour qu'il en résulte une chute sérieuse de pression, l'excès de pression augmente, le clapet s'éoarte davantage de son siège,
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mais le mouvement d'ouverture ne reste pas proportionnel à l'aug- mentation de pression, car il reste soumis à l'effet d'une augmentation de résistance provenant de l'écrasement du res- sort ou de la hauteur d'élévation du contrepoids.
L'objet de l'invention est une soupape automatique la- quelle obvie aux inconvénients précités et répond, dans tou- te son acception, aux désiderata de la soupape de sûreté.
Dans la soupape de sûreté suivant l'invention, le cla- pet de décharge indépendant de toute résistance de réglage, est simplement relié, à une membrane flexible disposée dans le corps de la soupape et tenue en équilibre par la pres- sion même du fluide,cet équilibre étant rompu et le clapet de décharge retiré de son siège par la déformation de la dite membrane, dès que la pression maximum'a été dépassée.
Les deux faces de la membrane portant le clapet de décharge peuvent être en contact avec le fluide sous pres- sion, l'équilibre étant maintenu aussi longtemps que la pression maximum n'est pas dépassée, la rupture d'équilibre et de la sorte le retrait du clapet de décharge de son siè- ge s'opérant instantanément quand ce maximum est dépassé par une dépression s'exerçant sur la membrane.
La soupape peut comporter une cavité cloisonnée par une membrane, les deux chambres ainsi formées étant en com- munication entre elles et l'une d'elles avec le fluide sous pression, alors que l'autre est fermée par un clapet de réglage et de telle manière que ce clapet se lève quand la pression dépasse sa charge imposée pour permettre un échap- pement du fluide et provoquer ainsi la rupture d'équilibre de pression sur las faces de la membrane qui, en cédant, retire avec elle le clapet de décharge.
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contrepoids, ressort de réglage ou tout autre dispositif de pression automatique.
Dans un corps formé de trois chambres séparées entre elles d'abord par une membrane flexible pour deux chambres superposées d'une part, et ensuite par un clapet de déchat- ge pour la chambre inférieure et celle de décharge d'autre part, le fluide lui-même peut remplir les deux premières chambres par communication d'un canal afin de neutraliser les effets de la membrane flexible à :
. laquelle est fixé le clapet de décharge, de telle sorte que lorsque la pression maximum limitée,par un clapet à ressort réglable est légè- rement excédée, le ressort fléchit sous l'action de pres- sion du fluide, le clapet se soulève laissant échapper le fluide phs rapidement qu'il ne peut arriver dans la chambre supérieure y provoquant une perte de pression qui renverse la commande du clapet de décharge par la rupture d'équili- bre de pressions sur les deux faces de la membrane flexible en résultant, laquelle membrane est refoulée brusquement vers le haut de la '-,chambre supérieure en entrainant le clapet de décharge qui dégage complètement et instantanément son siège permettant ainsi un débit total de décharge de fluide.
Le réglage de la résistance à l'effort de pression peut s'effectuer par un dispositif de clapet à ressort complète- ment indépendant du clapet de décharge.
Le dessin annexé, donné à simple titre d'exemple, repré- sente une des formes de réalisation de l'objet de l'invention.
Dans ce dessin:
La fig.l est une vue latérale en élévation de la soupape automatique de sûreté.
La fig.2 est une vue en coupe verticale de la soupape automatique de sûreté.
La soupape automatique de sûreté comporte un. corps métallique a surmonté d'un couvercle b duquel il est séparé
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par une membrane flexible .±, formant ainsi deux chambres d et e.
La particularité de cet appareil réside dans le fait que la chambre de fluide d est isolée de la chambre e par la membrane flexible .± alors que ces deux chambres restent en communication, l'une avec l'autre, par un canal f, à deux entrées fl et f2 percé dans la tige n d'un clapet de dé- charge o fixé à la membrane flexible a par les écrous p et p1 formant joint étanthe et des cannelures f3 tracées sur le pourtour de la tige n.
Le mouvement de la membrane flexible ± est réglé automatiquement par l'effet de pres- sion du fluide sur ses deux faces cl et c2, état de pres- sion dépendant du degré d'ouverture d'un clapet de réglage g logé dans la tête du couvercle b et soumis à l'action de résistance d'un ressort réglable h par l'intermédiaire d'un pointeau libre i; le réglage du ressort h s'opère par le vissage ou le dévissage d'un mamelon poussoir 1 logé dans un manchon taraudé k dont l'étanchéité est assurée par un joint 1 pressé à l'intérieur d'un bonnet m vissé sur la paroi extérieure du manchon k.
Le fluide dégagé par le clapet g peut être simplement libéré ou être conduit dans une chambre de décharge u. L'o- rifice de raccordement est représenté par c.
La soupape automatique de sûreté fonctionne de la fa- çon suivante:
La fluide pénètre dans l'appareil par l'orifice de raccordement et remplit les deux chambres d et e en passant par le canal f.
Supposons que le ressort de réglage h soit pressé de façon à maintenir le clapet réglable g sur son siège r jusqu'à ¯une limite de pression supérieure à celle de rem- plissage.
Le fluide remplissant la chambre e étant sous le même état de pression que celui remplissant la chambre d, l'ac-
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tion des pressions égales sur les deux faces c1 et c2 de la membrane flexible de séparation ±.neutralise la posi- tion de celle-ci qui suit le mouvement d'abaissement du clapet de décharge c appliqué automatiquement sur son siè- ge s par l'action de la pesanteur et celle d'entraînement du courant tout comme un clapet de retenue ordinaire.
Lorsqu'il y a un excès de pression, le ressort de ré- glage h faibli , permet au clapet de réglage g de se décol- ler de son siège r, provoquant par le rapport de débit existant entre l'ouverture du siège r et celle du canal f une perte de pression dans la chambre e se traduisant im- médiatement par la rupture d'équilibre de pressions agis- sant sur les deux faces cl et c2 de la membrane flexible c, laquelle sous l'effet de l'excès de pression sur la face c2, d'une surface de contact supérieure au dos du clapet de décharge o, est refoulée vers le haut, entraînant le cla- pet de décharge o qui dégagé instantanément le siège s par lequel s'échappe vers l'extérieur, ou la conduite d'échappe- ment raccordée à l'orifice t, le fluide libéré, en passant par la chambre de décharge u.
Le fluide évacué par le siège r du clapet de réglage ± s'échappe vers l'extérieur par l'o- rifice d'expansion y auquel peut être raccordée une condui- te d'expansion w débouchant dans la chambre de décharge u par un canal de raccordement x
Lorsque par suite de l'échappement du fluide, la perte de pression a été d'une importance suffisante pour que l'ef- fort de résistance du ressort de réglage h redevienne supé- rieur à celui de la pression du fluide, le clapet de régla- ge g est réappliqué sur son siège r, fermant ainsi la cham- bre e =dans laquelle le fluide, passant par le canal f, s'ac- cumule à nouveau et rétablit automatiquement l'équilibre des pressions sur les :deux faces cl et c2 de la membrane flexible c dont les fonctions sont neutralisées.
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Par l'action de la pesanteur et celle d'entraînement, le clapet de décharge 0 descend naturellement sur son siège où tout comme un clapet de retenue ordinaire, la pression du fluide l'applique fortement assurant une fermeture bien étanche.
La disposition décrite dans son ensemble et représentée de même n'est qu'une des formes de réalisation donnée à simple titre d'exemple, non limitatif,pouvant être modifié à volonté, sans que le principe de l'invention en soit changé.