BE498229A - - Google Patents

Description

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  PERFECTIONNEMENTS AUX SOUPAPES SERVANT A CONTROLER L'ECOULEMENT,DES 
FLUIDES. 



   La présente invention est relative aux soupapes servant à   contrô-   ler   l'écoulement   des fluides et plus particulièrement aux dispositifs de sou- papes servant   à   contrôler   l'écoulement   de fluides en aval de la soupape, dans lesquels une soupape de contrôle est prévue pour permettre au fluide de   s'écou-   ler à travers le dispositif,ledit fluide passant ensuite à travers un dispo- sitif d'orifice de mesure connecté avec un diaphragme flexible qui actionne la soupape de contrôle   d'après   la différence de pressions existant sur ses   cotes   opposés due à l'écoulement du fluide à travers l'orifice de mesure. 



   L'un des objets de la présente invention est de prévoir des moyens pour le réglage facile de la position axiale de la soupape de contrôle par rapport à son siègeo 
Une soupape pour le contrôle de l'écoulement de fluide suivant la présente invention comprend un dispositif de soupape de contrôle pour le régla- ge de l'écoulement du fluide à travers un orifice de mesure   connecte   avec un diaphragme flexible qui actionne une soupape formant partie du dispositif de soupape de contrôle, des moyens servant à contrôler d'une manière continue la position axiale de ladite soupape diaprés le taux de   l'écoulement   du fluide,, et des moyens de réglage de la position axiale de ladite soupape. 



   Le dispositif d'orifice de mesure peut être connecté directement à la soupape de contrôle, qui peut y être fixée   d'une   manière   réglable,   afin de permettre un mouvement axial de la soupape par rapport à l'orifice de me- sure et par rapport au siège de soupape formant partie du dispositif de sou- pape de contrôle. 



   Le réglage de la soupape de contrôle peut se faire par des moyens actionnés à la main comprenant une tige d'actionnement laquelle lorsqu'elle est tournée sert   à   faire varier la position axiale de la soupape de contrôle. 



   L'invention sera comprise plus facilement en se reportant au des- sin   ci-joint   qui montre un mode de réalisation préféré de l'invention et qui représente une coupe verticale de   l'appareil    

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   Dans   le dessin:, un carter métallique est montré renfermant un dis- positif d'orifice de mesure 10 et un dispositif 11 de soupape de contrôle. Le carter métallique comprend une enveloppe cylindrique à rebord 12 munie à son extrémité supérieure d'une lumière d'admission 13 et ayant son extrémité in- férieure à rebord fixée au moyen de boulons 14 à une partie à rebord d'un res- sort et une enveloppe 15 de l'orifice de mesure prévue avec une lumière d'é- chappement 16.

   La région périphérique d'un diaphragme flexible 17 est inter- posée entre les parties à rebord des enveloppes 12 et 15 et est serrée entre celles-ci au moyen de boulons   14.   



   Le dispositif d'orifice de mesure 10 est fixé d'une manière étan- che au centre du diaphragne 17 et comprend un dôme 18 à ouvertures ayant un rebord externe 19 formant un siège annulaire pour le diaphragme   17.   Un collier 
20 fileté extérieurement et intérieurement s'étend vers le bas depuis le re- bord 19 et est prévu sur son filetage extérieur avec un anneau de serrage 21 pouvant être vissé vers le haut afin d'exercer une pression sur un anneau de bourrage 22   intercalé   entre le diaphragme 17 et l'anneau de serrage 21, en fi- xant ainsi d'une manière efficace le dôme 18 au diaphragme 17.

   Le rebord 19 se continue à l'intérieur du dôme 18 pour former un siège annulaire 19a pour un disque ou plaque 23 à orifice de mesure fixé d'une manière amovible en   jux-   taposition avec ledit siège au moyen d'un anneau de serrage   24   fixé dans le filetage interne du collier 20. Le   dôme   18 au-dessus du rebord   19,   19a présen- te une forme hémisphérique et y est prévu avec des lumières 25 connectant une cavité 18a définie par le dôme 18 avec l'espace annulaire défini par le car- ter cylindrique 12 de la soupape de contrôle.

   Le dispositif d'orifice de mesu- re 10 est connecté directement au dispositif de soupape de contrôle 11 au moyen d'une tige d'actionnement 26 dirigée vers le haut, solidaire du dôme 18 et pourvue   à   son extrémité supérieure d'une échancrure filetée 27 qui reçoit un prolongement fileté d'une manière analogue d'une soupape de contrôle 28. 



   L'échancrure 27 est plus grande en profondeur que le prolongement fileté de la soupape de contrôle 28, en permettant ainsi d'effectuer un réglage axial considérable de ladite soupape de contrôle 28. Le ressort et le carter 15 de   l'orifice   de mesure entourent un ressort hélicoïdal 29 placé entre la base du carter et la partie inférieure du dispositif d'orifice 10 de telle manière   qu'un   mouvement vers le bas du diaphragme 17 soit empêché par le ressort   29'.   



   La tige d'actionnement 26 est guidée de manière   à   pouvoir se mou- voir axialement dans une plaque de guidage 30 située à l'intérieur de la par- tie cylindrique du carter 12 de la soupape de contrôle et des lumières 31 sont prévues dans la plaque de guidage 30. L'extrémité supérieure du carter cylin- drique 12 est fixée à une partie cylindrique 13a se prolongeant vers le bas., de la lumière d'admission 13 qui est prévue avec une lumière d'admission 32 filetée à l'intérieur. Un prolongement interne à rebord 13b de la partie   cylin-   drique 13a forme la paroi de fond de l'élément 13 et sert également à suppor- ter un siège 33 entourant la soupape de contrôle 28.

   Le siège 33 peut être fi- leté dans une échancrure   34   filetée d'une manière similaire formée dans le prolongement à rebord 13b et peut être pourvu d'un collier 35 susceptible de s'appuyer contre la surface supérieure du prolongement à rebord 13b quand le ' siège 33 est serré vers le bas dans l'échancrure 34. 



   La soupape de contrôle 28 comprend une tige de soupape 36 dont l'extrémité inférieure est fixée à la tige d'actionnement   26,   et une tête cô-   nique   de soupape 37 destinée à se loger dans une échancrure cônique 38 for- mée à l'extrémité supérieure du siège de soupape 33. La tige de soupape 36 s'étend au-dessus de la tête de soupape 37 sous la forme d'un prolongement 39 à côtés plats dont la longueur est plus grande que la longueur de la partie filetée de l'extrémité inférieure de la tige de soupape 36. Une clé 40 action- née à la main est prévue pour faire tourner la tige 36 et la faire avancer vers le haut ou vers le bas dans l'échancrure filetée 27.

   La clé 40 comprend une tige cylindrique montée de manière à pouvoir tourner dans un presse-étoupe 41 monté sur un manchon 42 s'étendant vers le haut et faisant partie de l'élé- ment 13. Un collier 43 est prévu sur la tige de la clé et est enfermé entre la face inférieure du presse-étoupe   41   et un étrier   44   fixé à la partie in- férieure du presse-étoupe 41.

   Le collier   43   empêche ainsi le mouvement axial 

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 de la clé 40 quand cette dernière tourne dans le presse-étoupe   41   par l'ac- tionnement   dune   poignée 45 fixée à la clé, Une échancrure contre-taraudée 
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 46 est formée à l'extrémité inférieure de la tige de la clé 40 et peut avoir une longueur plus grande que celle du prolongement 39 à côtés plats qu'elle 
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 doit entourer.

   L'extrémité inférieure de l'échancrure contre-taraudée 46 est fermée par une pièce 47 faisant pont et ayant un trouà côtés plats qui y est formé pour recevoir le prolongement 39, l'arrangement étant tel qu'en faisant tourner la clé 40la tige 36 sera également tournée et sera déplacée en direc- tion axiale, de sorte que la tête de soupape 37 se déplace vers le siège 33 ou s'éloigne de celui-ci. L'on voit ainsi que le réglage prévu permet de réa- liser une variation des ouvertures de la soupape de contrôle 11. 
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  Leappareil tel que décrit ci-dessus est particulièrement approprié à être incorporé. au moyen des lumières d5admission et d9'éclwppement 32 et 16, dans la conduite d'une installation pour fluide afin de contrôler la pression à l'aval de la soupape. Le dispositif de 1?appareil est tel que lorsque le régime de   le'écoulement   est établie le fluide s'écoule à travers la lumière d' 
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 admission 32 et dans l'élément 13 et de là à travers les lumières dadmission du dispositif de soupape   11   défini par le siège   cônique   38 et tête de soupape 37.

   Le fluide s'écoule ensuite dans la cavité A formée entre le prolongement à rebord   1312   et la plaque de guidage 30 et à travers les lumières 31 dans la cavité B entre la plaque de guidage 30 et le diaphragme   17.   Le fluide   s'écou-   le ensuite de la cavité B à travers les lumières 25 dans le dôme   18,  dans la cavité   18a   et   à   travers la plaque 23 à orifice de mesure dans la cavité C dé- 
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 finie par le diaphragme 17 et le carter de 3.  ..ce 15 et de là à travers la lumière d9échappement 16. 



   Une condition préalable essentielle de tout système de contrôle de l'écoulement est que le système   découlement   doit permettre un taux plus grand de l'écoulement en l'absence du dispositif de contrôle que le taux d'é-   coulement   qui a été spécifié comme étant le taux contrôlé, et de plus il est préférable que la pression   différentielle   à travers l'orifice de mesure soit de ordre de la limite supérieure de pression différentielle employée dans les mesures   industrielles   des gaz et des liquides,  afin   de diminuer la valeur 
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 du frottement créé par l'emploi du dispositif de contrôle de l'écoulement< 
Pour un orifice de mesure 23 quelconque,

   la valeur de la pression différentielle créée à travers   1?orifice   par   19écoulement   du fluide à tra- 
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 vers cet orifice, est une fonction du taux de 10éco-ulement. Comme 1'1 orifice 23 est fermé de manière   étanche   dans le dispositif à orifice 10, qui à son tour est scellé par rapport au diaphragme flexible 17, la pression   différen-     tielle   à travers   l'orifice   est également imposée à travers le diaphragme   ±le-   xible. La pression différentielle ainsi imposée à travers le diaphragme est contrebalancée par le ressort   hélicoïdal'   en acier 29,dont   l'extrémité   in-   férieure     s9appuie   contre le carter 15. 



   Comme la valeur de la compression du ressort hélicoïdal 29 est une fonction linéaire de la charge imposée, il s'ensuit que le mouvement axi- al ou retrait de la plaque à orifice 23 et du dispositif 18 est une fonction linéaire du changement de pression différentielle à travers l'orifice de mesu- re et à travers le diaphragme et est par conséquent une fonction du changement 
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 du taux de 1,"Pooulement. e Par conséquents pour toute grandeur d"orifice préa- lablement choisie il y a une position axiale déterminée de la plaque à orifi- ce et de la tige d9actionnement 28 y associéewpoar toute pression différentiel- le et ainsi pour le taux correspondant de écoulement. 



  Comme la tige d-9aetîdnnement 26 est vissée à la tige de soupape 28w il o9enzuit que la position axiale de la soupape 37 elle-même est définie par le taux de leeecoulev-ent. 



   La position axiale de la soupape 37 peut être réglée à la main par rapport à celle du dispositif à orifice 10, par une rotation de la clé 40 qui fait tourner la tige de soupape 39 et donne ainsi lieu à un mouvement de translation axiale   à   mesure que la partie filetée de la tige de soupape est 
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 vissée dans 19échancrure filetée 27 de la tige 26 ou hors de cette échancrure. 

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   Il s'ensuit que, pour toute position axiale choisie de la soupape 37 par rapport au dispositif à orifice 10, la pression différentielle pour tous les buts pratiques est une valeur spécifique et le taux de l'écoulement est également spécifique pour tout orifice de mesure. De plusun changement de moindre importance de la pression différentielle détermine un changement très important,, hors toute proportion, des ouvertures entre soupape et siège.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS ET RESUME.

   1. Soupape pour le contrôle de l'écoulement d'un fluide, compre- nant un dispositif de soupape de contrôle pour le réglage de l'écoulement du fluide à travers un orifice de mesure connecté avec un diaphragme flexible qui actionne une soupape formant partie du dispositif de soupape de contrôle, des moyens servant à contrôler d'une manière continue la position axiale de ladi- te soupape d'après le taux de l'écoulement du fluide, et des moyens de régla- ge de la position axiale de ladite soupape.

   2. Soupape de contrôle selon 1 , dans laquelle l'élément de sou- pape est connecté d'une manière réglable à une tige d'actionnement. de la sou- pape faisant partie du dispositif d'orifice.

   3 . Soupape de contrôle selon 1 ou 2 , dans laquelle des moyens actionnés à la main sont prévus afin d'effectuer un réglage axial de la sou- pape de contrôle.

   4. Soupape de contrôle suivant n'importe laquelle des revendicati- ons précédentes, dans laquelle le mouvement de rotation des moyens de réglage de la soupape de contrôle détermine le mouvement axial de ladite soupape.

   5. Soupape de contrôle telle que revendiquée dans n'importe laquel- le des revendications précédentes, dans laquelle le dispositif de soupape de contrôle comprend un siège cônique de soupape adjacent à la lumière d'admissi- on de la soupape d'actionnement du fluide et entourant la soupape de contrôle qui est connectée d'une manière réglable à son extrémité inférieure avec le dispositif à orifice et dont l'autre extrémité est connectée à glissement avec une clé actionnée à la main,, ladite soupape de contrôle ayant une tête cônique disposée entre ses extrémités et coopérant avec ledit siège de soupape de ma- nière à contrôler le taux d'écoulement du fluide.

   6. Soupape de contrôle selon 5 , dans laquelle le réglage axial de la soupape de contrôle fait augmenter ou diminuer les lumières entre la- dite tête de soupape et le siège de la soupape de contrôle.

   7. Soupape de contrôle selon 5 et 6 , dans laquelle une région filetée est formée à l'extrémité inférieure de la soupape de contrôle et une tige à côtés plats s'éténd au-dessus de la tête conique de la soupape, la- dite tige ayant une longueur'plus grande que celle de la région filetée.

   8. Soupape de contrôle de l'écoulement de fluides, construite et fonctionnant substantiellement comme décrit en se reportant au dessin ci-joint. en annexe 1 dessin.