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PERFECTIONNEMENTS AUX VANNES REGLEES PAR LA TEMPERATURE ET/OU LA PRESSION,
POUR LE REGLAGE DU DEBIT DE FLUIDES.
L'invention est relative à des vannes contrôlées par la tempéra- ture et/ou la pression pour le réglage du débit de fluides du genre qui comprend un élément fonction de la température ou de la pression pour le réglage du mou- vement d'une vanne de manière à couper ou à réduire le débit du fluide à une tem- pérature ou une pression déterminée atteinte par le fluide ou par un mélange de fluides dont le débit doit être réglé.
L'invention est destinée à s'appliquer à des vannes du genre dé- crit dans lesquelles un fluide admis à la vanne possède une pression apte à ex- ercer un effort d'ouverture sur la vanne quand on y applique le fluide.
La présente invention a pour but de créer une forme perfection- née de vanne permettant un réglage plus exact et plus sensible du débit de flui- de que ce que l'on peut obtenir jusqu'à présent avec des vannes.
Suivant la présente invention, le débit du fluide à régler l'est au moyen d'une vanne principale mobile apte à être manoeuvrée par la pression du fluide créée dans une chambre comprenant un échappement réglé par une autre van- ne déplaçable de manière à régler la pression existant à l'intérieur de la cham- bre, cette vanne déplaçable étant manoeuvrée par un élément fonction de la tem- pérature ou de la pression, et influencé lui-même par la température ou la pres- sion du fluide à régler.
Par exemple, la vanne principale peut comprendre une vanne ré- ductrice munie de deux surfaces disposées en sens opposés et aptes chacune à être exposées à la pression exercée par le fluide admis à la vanne, et la sur- face dont l'aire est plus petite peut être exposée directement à la lumière d'admission du fluide à la vanne,, tandis que l'aire de surface plus grande peut être exposée à l'intérieur d'une chambre comportant un échappement réglé par cette autre vanne déplaçable.. réglée elle-même par la température ou par la pression.
Cette chambre est reliée à la lumière d'admission susdite par un passage d' alésage excessivement petit qui fonctionne comme passage de réduction de pres-
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sion, et la disposition est telle que lorsque la pression à l'intérieur de la chambre atteint une certaine valeur, inférieure à la pression d'admission du fluide, alors en raison de la différence des deux aires de surfaces opposées men- tionnée plus haut, la vanne réductrice de pression se déplace vers une position fermée de manière à couper le débit du fluide autre que celui pouvant traverser le passage à alésage étroit. La pression dans la chambre a par conséquent, quand la vanne fonctionne, une valeur intermédiaire entre celle qui règne du côté de' l'admission et celle qui règne du côté de l'échappement du système.
En outre, dans des vannes du genre susdit, telles que construi- tes jusqu'à présent, le fluide à régler passe entre une vanne déplaçable manbeu- vrée par un élément fonction de la température ou de la pression et son siège, de sorte que quand la vanne est dans la position entièrement ouverte, le flui- de est obligé de s'écouler à une vitesse substantielle, ce qui a pour résultat que la vanne elle-même doit avoir des dimensions relativement grandes, entrai- nant une augmentation correspondante des dimensions de l'élément fonction de la température ou de la pression.
La présente invention fournit un dispositif perfectionné dans lequel les dimensions de l'élément fonction de la température ou de la pression et de sa vanne déplaçable peuvent être maintenues très petites, en entraînant une économie de dimensions et de coût de la vanne, alors qu'en même temps celle- ci possède une sensibilité particulièrement élevée.
On réalise ce dessin suivant la présente invention, par la dis- position suivant laquelle le débit du fluide à régler l'est par une vanne princi- pale mobile additionnelle de la vanne déplagable manoeuvrée par l'élément fonc- tion de la température ou de la pression, la vanne principale étant apte à se déplacer en position fermée sous la pression du fluide quand la vanne déplaça..- ble est fermée, et à s'ouvrir à la suite du relâchement de la pression du flui- de quand la vanne déplagable s'ouvre.
La vanne peut consister simplement en une vanne fonction de la température, c'est-à-dire que la vanne déplaçable ne serait réglée que par un élément fonction de la température, ou bien elle peut consister simplement en une vanne fonction de la pressiong c'est-à-dire que la vanne déplaçable ne se- rait réglée que par un élément fonction de la pression ; oubien, la vanne peut être à la fois fonction des variations de température et de pression.
La vanne principale peut être déplacée en position fermée par la pression du fluide en la munissant de deux surfaces d'aires différentes dispo- sées en sens opposés, dont la surface plus petite est exposée directement à l'ac- tion du fluide à régler et la surface plus grande est exposée à l'intérieur d' une chambre dans laquelle on admet le fluide à travers un passage à alésage re- lativement étroit, la chambre étant apte à être mise en communication avec le côté à basse pression du système ou bien avec un certain espace où règne une ' pression inférieure à la pression d'admission du fluide, par la vanne déplaga- ble manoeuvrée par l'élément fonction de la température et/ou de la pression.
la disposition étant telle que, lorsque cette vanne se ferme, la pression dana la chambre s'élève par l'augmentation de la quantité de fluide qui y parvient à travers l'alésage susdit, depuis le côté à haute pression du système jusqu'à, ce qu'il exerce une pression suffisante sur l'aire de surface plus grande de la vanne principale pour la fermer et couper le fluide au moyen de la vanne du côté de la source à haute pression, tandis que lorsque l'autre vanne déplaga- ble est ultérieurement ouverte en réponse à une variation des conditions de température et/ou de pression, suivant le cas,
la pression à l'intérieur de la chambre est relâchée et permet ainsi à la vanne principale de s'ouvrir sous 1' action de la pression exercée sur son aire de surface plus petite par la pres-' sion du fluide admis à la vanne.
Les termes "haute pression" et "basse pression" tels qu'ils sont utilisés dans ce texte sont des termes purement relatifs et ne sont pas destinés à désigner une valeur absolue quelconque de pression élevée ou basse.
Une autre partie de l'invention se rapporte a des vannes ré-
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glées par la température et/ou la pression du genre comprenant une vanne déplà- gable apte à être déplacée par rapport à un siège de vanne sous'l'action d'une pression de fermeture exercée par un élément fonction de la température ou de la pression.
Conformément à cette partie de la présente invention, on inter- cale une vanne réductrice de pression entre la vanne'déplagable et le fluide ad- mis à la vanne de manière que l'effort d'ouverture exercépar le fluide sur la vanne déplaçable soit réduit.
L'invention est illustrée sur les dessins en annexe dans les- quels :
La figure 1 est une vue en coupe transversale d'une forme de vanne réglée par la température, réalisant la présente invention.
La figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne 2-2 de la figure 1 et
La figure 3 est une vue en coupe transversale de la partie supérieure d'une autre forme de vanne conforme à l'invention.
En se référant en premier lieu aux figures 1 et 2 des dessins, la vanne qui y est décrite est destinée à être utilisée au contrôle du débit de vapeur le long d'un tube; elle comprend un corps principal 10 de forme gé- neralement cylindrique, muni à une extrémité de lumières 11 et 12 d'acmission et d'échappement diamétralement opposées et séparées l'une de l'autre par une cloison intérieure 13, et muni d'une ouverture dans laquelle est disposé un @ siège annulaire 14 de la vanne principale.
Un piston 15 de diamètre substantiel- lement plus grand que le diamètre du siège de la vanne principale glisse à l' intérieur du corps cylindrique en relation étanche avec lui, et est muni au cen- tre d'une pièce 16 disposée axialement, de forme généralement cylindrique, et que se termine à sa partie inférieure en une partie en forme de tronc de cône 17, cette pièce, y compris sa partie 17, constituant la vanne principale pro- pre et étant apte à venir en contact avec le siège 14 de manière à présenter à la vapeur la face terminale 18 de son extrémité du côté où règne la haute pres- sion ou bien où se trouve la lumière d'admission de l'appareil.
Le piston 15 est muni de rainures périphériques 9 formant labyrinthe pour obtenir le contact dé- siré étanche au fluide avec le corps cylindrique, et ces rainures peuvent être remplacées par des soufflets ou des garnitures sans bourrages.
Cette vanne principale 17 est avantageusement construite sépa- rée du piston 15 et comprend, à son extrémité opposée, une branche 19 de diamè- tre réduit qui traverse axialement un orifice central du piston auquel elle est fixée par un écrou 20 disposé dans une encoche sur la face 21 du piston opposée à la vanne principale 17, cette face présentant du côté de l'intérieur voisin 22 du corps 10 une aire substantiellement supérieure à l'aire que présente la face de la vanne principale à la vapeur entrante.
Cet intérieur 22 du corps 10 constitue une chambre de réduc- tion qui communique avec la lumière d'admission 11 par un alésage 23 de très petit diamètre par exemple de l'ordre de 1,5 mm (1/16ème de pouce) façonnné axialement sur la vanne principale 17, y compris sa branche 19.
A l'aide d'un dispositif de ce genre, quand la vanne principa- le est soulevée de son siège, la vapeur peut s'écouler directement de la lumiè- re d'admission 11 le long du siège 14 de la vanne principale vers la lumière - d'échappement 12, mais aussitôt que la pression à l'intérieur de la chambre de réduction 22 est telle que la résultante des forces exercée par elle sur la face plus grande 21 du piston est supérieure à la force résultante exercée par la vapeur entrante sur la face plus petite 18 de la vanne principale, celle-ci se ferme, et s'ouvre de nouveau aussitôt que la pression dans la chambre de ré- duotion 22 tombe en dessous de cette valeur critique.
On effectue le contrôle de la pression à l'intérieur de la cham- bre de réduction 22 au moyen d'une autre vanne déplaçable 24, manoeuvrée par un élément 25 fonction de la température et par conséquent indirectement de la pres-
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sion qui règne du côté de la basse pression ou de la décharge de l'appareil....
Dans ce but, le corps cylindrique 10 est muni, à son extrémi- té voisine de la chambre de réduction 22, d'une pièce 26 disposée axialmeent, de préférence construite séparément du reste du corps et qui y est fixée, elle a de nouveau une forme généralement cylindrique et comprend, à l'une de ses extrémités, un compartiment creux 27 dans lequel est logé l'élément 25 fonction de la température.
Ce dernier est formé d'un certain nombre de rubans 28 de ' @ bi-métal pliés en épingle à cheveux, fixés les uns aux autres à leurs extrémi- tés voisines et s'étendant alternativement sur deux côtés diamétralement oppo- ses' de l'axe central du compartiment; une extrémité de l'élément 25 est raccor- dée à une vis de réglage 29 sur le corps 10 et l'autre extrémité est raccor- dée à la vanne déplaçable 24 et glisse axialement à l'intérieur d'un siège 30 de cette vanne dans une cloison 31 disposée à une extrémité de la chambre de réduction 22 plus ou moins parallèlement à la face voisine du piston.
Comme on le représente, la vanne déplagable 24 comprend une partie de vanne 32 en forme de tronc de cône voisine de l'élément de bi-métal venant au contact d'une partie de forme correspondante du siège 30, et la van- ne 24 comprend en outre une tige 33 disposée axialement et qui glisse à l'in- térieur d'une pièce de guidage 34 supportée par le siège 30.
Le compartiment 27 contenant l'élément 25 de bimétal est relié par un passage 35 à la lumière d'échappement 12 de la vanne de manière que l' élément de bimétal réponde à travers ce passage à la température de la vapeur passant par la lumière d'échappement et, comme la température de la vapeur est une fonction de la pression, toute modification de pression se manifeste par une 'variation de la température de l'élément de bimétal,de sorte que l'augmenta- tion de pression ainsi que l'augmentation correspondante de la température abot!- tissent éventuellement à ce que Isolément 25 de bimétal déplace la vanne 24 qui lui est associée en position fermée et permet à la pression de s'élever de la manière décrite à l9intérieur de la chambre de réduction 22 jusqu'à ce que la vanne principale 17 se ferme,
une chute de pression et par conséquent de tem- pérature sur la face d'échappement de l'appareil donnant lieu éventuellement à l'ouverture de l'autre vanne déplagable 24, et sous la pression exercée sur elle par la vapeur à l'intérieur de la chambre de réduction 22, mettant ainsi cette dernière en communication avec la lumière d'échappement 12 de manière à relâcher la pression qui y règne et à permettre l'ouverture de la vanne prin- cipale 17.
Au lieu de relier le compartiment 27 contenant le bimétal di- rectement à la lumière d'échappement de lyappareil, on peut le raccorder à une-pièce convenable quelconque du côté de l'appareil où règne une basse pres- sion, par exemple au tube de vapeur du côté de la basse pression en toute posi- tion désirée quelconque distante de l'appareil décrit ci-d.essus.
Un coussin élastique 36 est prévu sur la face du piston voisine de la vanne principale 17 dans le but d'empêcher une fermeture violente de cette vanne.
Dans la construction représentée sur la figure 3, la vanne dé- plagable 44 est manoeuvrée par un élément fonction de la pression, représenté en 46, au lieu de l'être par un élément fonction de la température. Dans ce but, la pièce 26 disposée suivant l'axe du corps 10 de la vanne se compose de deux éléments principaux, comprenant un élément 37 portant le siège et fixé à une extrémité du corps cylindrique 10, et un cylindre de pression 38 d'un dia- mètre sensiblement inférieur à celui du corps 10, le cylindre 38 portant une extrémité 39 munie d'un orifice et montée de manière à pouvoir se visser dans une ouverture formée dans la face latérale de la pièce 37 substantiellement au centre du corps 10.-
Dans cette ouverture de la pièce 37, est monté un siège 40 de forme cylindrique,
portant une ouverture centrale 41 dont la partie inférieure est munie d'une surface de siège de vanne en forme de cône venant en contact avec la tête conique 43 de la banne déplaçable 44; celle-ci comporte en outre
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une tige 45 traversant librement l'ouverture du siège de la vanne et également une ouverture disposée dans la base du cylindre 38.
Un piston 46 à tablier est monté de manière à glisser à l'inté- rieur du cylindre 38; une tige de vanne 45 est vissée de façon réglable et à son extrémité supérieures en dépassant celle-ci et est munie d'une tête tournante 47 de manière à pouvoir régler la position axiale de la tige de la vanne par rapport au piston.
A l'intérieur de la partie supérieure du cylindre 38 est disposé un ressort à compression 48 agissant entre la face supérieure du piston et une butée 49 ayant la forme d'un écroua monté de façon réglable à l'extrémité supé- rieure du cylindre de manière qu9on puisse modifier la pression sur le ressort.
L'écrou est muni d'un orifice central 50 de manière que la partie supérieure du cylindre 38 au-dessus du piston communique directement avec l'atmosphère, c'est- à-dire à une pression pouvant être substantiellement inférieure à la pression exercée sur la face inférieure du piston 46, et on évite autant que possible des fuites entre la face inférieure du piston et sa face supérieure en munissant le tablier du piston d'un certain nombre de rainures annulaires 51 espacées ver- ticalement et formant labyrinthe entre la périphérie du piston et le cylindre.
Les pièces restantes de la construction modifiée représentée sur la figure 3 sont analogues à la construction déjà décrite., étant bien entendu que la vanne déplagable 44 se meut vers le haut dans la position fer- mée dans laquelle elle vient en contact avec son siège au lieu de se déplacer vers le bas comme dans la construction représentée sur les figures 1 et 2.
Le mode opératoire du dispositif représenté sur la figure 3 est en.général analogue à celui de la construction déjà décrite, bien que dans cette dernière construction, quand la pression à la lumière d'échappement 12 de lavanne et dans la chambre de réduction 22 au-dessus de la vanne principale 17 dépas- se une certaine valeur, elle agit sur la face inférieure du piston 46 y compris son tablier,, soulève le piston à l'encontre de la pression du ressort sur une distance suffisante pour pousser la vanne 44 sur son siège.
En d'autres termes, la vanne 44 est fermée en réponse à un accroissement de pres- sion du côté de l'admission de l'appareil, au lieu de répondre à une augmentation de la températures dépassant d'une valeur déterminée dans chaque cas, comme dans la construction antérieurement décriteo
Dans la construction représentée sur la figure 3. les rainures 51 formant labyrinthe sur le tablier du piston 46 peuvent être remplacées par des soufflets ou des garnitures sans bourrageo
En ce qui concerne l'une ou l'autre des constructions décrites ci-dessus.
il rentre dans le domaine de l'invention que la vanne fonction de la pression ou de la température et les pièces qui y sont associées, y compris 1' élément fonction de la pression ou de la température,,, soient écartés de la vanne principale et y soient raccordés par un tube.. sans qu'il soit nécessaire, en ce qui concerne le fonctionnement de la vanne, que ces deux pièces soient juxtapo- sées.
Dans les dispositions décrites précédemment,,, on remarquera que, quand la vanne à piston formant la vanne mobile principale 17 est ouverte par la pression du fluide qui agit sur elle,, une petite partie de l'énergie de pres- sion du liquide à régler agit sur l'extrémité de la vanne principale à piston éloignée de son siège, de manière à fermer cette vanne.et le contrôle de la'ferme- true s'effectue an fait en faisant passer une faible proportion du fluide de la con- duite principale à travers un orifice de dimensions déterminées formé par l'alésage 2.3.;
de la vanne principale à piston, dans une chambre disposée sur la face de la van- ne à piston éloignée de son siègel'échappement de cette faible proportion de flui- de à l'atmosphère ou son équivalent étant réglé par la vanne déplagable 24. 44 ma- noeuré par l'élément fonction de la température ou de la pression, et formant par conséquent une vanne pilote pour le réglage du fonctionnement de la vanne principale.
Le dispositif permet un contrôle excessivement sensible de la
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vanne principale sans qu'il soit nécessaire de construire une pièce d'appareil particulièrement grande et étudiée, de sorte que le dispositif complet est pas- ticulièrement simple et peu coûteux.
Bien qu'on ait décrit une,forme particulière de l'invention' .. telle qu'appliquée au réglage du débit de vapeuril est bien entendu que I' invention'peut être appliquée au réglage du débit d'un gaz ou liquide quelcon- que sous pression.
En outre, on peut appliquer la vanne à un dispositif dans le- quel on désire couper le débit du fluide à régler,'quand sa température est in- férieure à une valeur déterminée, par exemple pour le réglage de l'alimentation d'un fluide de refroidissement ou de réfrigération, et dans un dispositif de es genre, la vanne déplaçable ou la vanne pilote peuvent fonctionner d'une façon inverse à celle décrite.
De même, la vanne pilote formée par la vanne déplagable peut être utilisée automatiquement de façon à s'ouvrir en vue d'un relâchement de vide.
Le débit du fluide à travers l'alésage 23 de la vanne princi- pale peut agir de manière à exercer sur elle une pression de fermeture en le fai- sant passer par la vanne pilote formée par cette vanne déplaçable et vers un es- pace quelconque où règne une pression inférieure à la pression du fluide à ré- gler, admis à la vanne principale.
La vanne pilote formée par cette vanne déplaçable peut être réglée à distance par effet magnétique au moyen d'un appareil électrique de réglage de la pression ou de la température disposé dans un espace ou récipient convenable quelconque dont la pression et/ou la température doit être réglée, la vanne pilote étant réglée par un solénoïde manoeuvré par l'appareil électri- que de réglage de la pression ou de la température.
REVENDICATIONS.
1.- Vanne du genre décrit caractérisée en ce que le débit du fluide est réglé au moyen d'une vanne principale apte à être manoeuvrée par la pression du fluide créée dans une chambre portant un échappement réglé par une autre vanne déplaçable de manière à régler la pression qui règne dans la chambre,cette dernière vanne étant manoeuvrée par un élément fonction de la température ou de la pression et influencé par la température ou par la pres- sion du fluide à régler.
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PERFECTIONS TO VALVES REGULATED BY TEMPERATURE AND / OR PRESSURE,
FOR ADJUSTING THE FLUID FLOW.
The invention relates to valves controlled by temperature and / or pressure for adjusting the flow rate of fluids of the kind which include a temperature or pressure dependent element for adjusting the movement of a valve. valve in such a way as to cut off or reduce the flow of the fluid at a determined temperature or pressure reached by the fluid or by a mixture of fluids, the flow rate of which must be regulated.
The invention is intended to be applied to valves of the type described in which a fluid admitted to the valve has a pressure capable of exerting an opening force on the valve when the fluid is applied to it.
The object of the present invention is to provide an improved form of valve allowing more precise and sensitive control of the flow rate of fluid than has heretofore been obtained with valves.
According to the present invention, the flow rate of the fluid to be regulated is by means of a movable main valve capable of being operated by the pressure of the fluid created in a chamber comprising an exhaust regulated by another movable valve so as to adjust. the pressure existing inside the chamber, this movable valve being operated by an element depending on the temperature or the pressure, and itself influenced by the temperature or the pressure of the fluid to be regulated.
For example, the main valve may comprise a reducing valve provided with two surfaces arranged in opposite directions and each capable of being exposed to the pressure exerted by the fluid admitted to the valve, and the surface of which the area is greater. small can be exposed directly to the lumen for admitting fluid to the valve, while the larger surface area can be exposed inside a chamber having an exhaust regulated by this other movable valve. itself by temperature or by pressure.
This chamber is connected to the aforesaid intake lumen by an excessively small bore passage which functions as a pressure reducing passage.
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pressure, and the arrangement is such that when the pressure inside the chamber reaches a certain value, lower than the inlet pressure of the fluid, then due to the difference of the two opposite surface areas mentioned above , the pressure reducing valve moves to a closed position so as to shut off the flow of fluid other than that which may pass through the narrow bore passage. The pressure in the chamber therefore has, when the valve is operating, an intermediate value between that prevailing on the inlet side and that prevailing on the exhaust side of the system.
In addition, in valves of the aforesaid type, such as hitherto constructed, the fluid to be regulated passes between a movable valve operated by an element dependent on the temperature or the pressure and its seat, so that when the valve is in the fully open position, the fluid is forced to flow at a substantial velocity, which results in the valve itself having to have relatively large dimensions, resulting in a corresponding increase in performance. dimensions of the element as a function of temperature or pressure.
The present invention provides an improved device in which the dimensions of the temperature or pressure dependent element and its movable valve can be kept very small, resulting in a saving in size and cost of the valve, while at the same time it has a particularly high sensitivity.
This drawing is produced according to the present invention, by the arrangement according to which the flow rate of the fluid to be regulated is by an additional movable main valve of the movable valve operated by the element depending on the temperature or the temperature. pressure, the main valve being able to move into the closed position under the pressure of the fluid when the movable valve is closed, and to open following the release of the fluid pressure when the valve is closed. movable opens.
The valve may consist simply of a temperature dependent valve, i.e. the movable valve would only be regulated by a temperature dependent element, or it may simply consist of a pressure dependent valve. that is, the movable valve would only be regulated by a pressure dependent element; Or, the valve can be a function of both temperature and pressure variations.
The main valve can be moved to the closed position by the pressure of the fluid by providing it with two surfaces of different areas arranged in opposite directions, the smaller surface of which is directly exposed to the action of the fluid to be regulated and the larger area is exposed within a chamber into which the fluid is admitted through a relatively narrow bore passage, the chamber being adapted to be brought into communication with the low pressure side of the system or else. with a certain space where there is a pressure lower than the inlet pressure of the fluid, by the movable valve operated by the element depending on the temperature and / or the pressure.
the arrangement being such that, when this valve closes, the pressure in the chamber rises by the increase in the quantity of fluid which arrives there through the aforesaid bore, from the high pressure side of the system to , that it exerts sufficient pressure on the larger surface area of the main valve to close it and shut off the fluid by means of the valve on the high pressure source side, while when the other valve moves - ble is subsequently opened in response to a variation in temperature and / or pressure conditions, as the case may be,
the pressure inside the chamber is released and thus allows the main valve to open under the action of the pressure exerted on its smaller surface area by the pressure of the fluid admitted to the valve.
The terms “high pressure” and “low pressure” as used in this text are purely relative terms and are not intended to denote any absolute value of high or low pressure.
Another part of the invention relates to re-valves.
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controlled by temperature and / or pressure of the kind comprising a movable valve adapted to be moved relative to a valve seat under the action of a closing pressure exerted by an element which is a function of the temperature or of the pressure.
In accordance with this part of the present invention, a pressure reducing valve is interposed between the releasable valve and the fluid supplied to the valve so that the opening force exerted by the fluid on the movable valve is reduced. .
The invention is illustrated in the accompanying drawings in which:
Figure 1 is a cross-sectional view of one form of temperature controlled valve embodying the present invention.
Figure 2 is a sectional view taken along line 2-2 of Figure 1 and
Figure 3 is a cross-sectional view of the upper part of another form of valve according to the invention.
Referring firstly to Figures 1 and 2 of the drawings, the valve described therein is for use in controlling the flow of steam along a tube; it comprises a main body 10 of generally cylindrical shape, provided at one end with diametrically opposed intake and exhaust ports 11 and 12 and separated from each other by an internal partition 13, and provided with an opening in which is disposed an @ annular seat 14 of the main valve.
A piston 15 of diameter substantially larger than the diameter of the seat of the main valve slides inside the cylindrical body in sealed relationship therewith, and is centrally provided with an axially disposed piece 16 shaped like this. generally cylindrical, and that ends at its lower part in a part in the form of a truncated cone 17, this part, including its part 17, constituting the main valve proper and being able to come into contact with the seat 14 of so as to present to the steam the terminal face 18 of its end on the side where the high pressure prevails or else where the inlet port of the apparatus is located.
The piston 15 is provided with peripheral labyrinth-forming grooves 9 to obtain the desired fluid-tight contact with the cylindrical body, and these grooves can be replaced by bellows or packings without blockages.
This main valve 17 is advantageously constructed separate from the piston 15 and comprises, at its opposite end, a branch 19 of reduced diameter which axially passes through a central orifice of the piston to which it is fixed by a nut 20 disposed in a notch on the piston. the face 21 of the piston opposite to the main valve 17, this face having, on the side of the neighboring interior 22 of the body 10, an area substantially greater than the area presented by the face of the main valve to the incoming steam.
This interior 22 of the body 10 constitutes a reduction chamber which communicates with the intake port 11 by a bore 23 of very small diameter, for example of the order of 1.5 mm (1 / 16th of an inch) shaped axially. on the main valve 17, including its branch 19.
By means of such a device, when the main valve is lifted from its seat, steam can flow directly from the inlet light 11 along the seat 14 of the main valve to the exhaust port 12, but as soon as the pressure inside the reduction chamber 22 is such that the resultant of the forces exerted by it on the larger face 21 of the piston is greater than the resulting force exerted by the steam entering on the smaller face 18 of the main valve, the latter closes, and opens again as soon as the pressure in the reduction chamber 22 drops below this critical value.
The pressure inside the reduction chamber 22 is controlled by means of another movable valve 24, operated by an element 25 which is a function of the temperature and therefore indirectly of the pressure.
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pressure on the low pressure or discharge side of the device ....
For this purpose, the cylindrical body 10 is provided, at its end adjacent to the reduction chamber 22, with a part 26 disposed axially, preferably constructed separately from the rest of the body and which is fixed thereto, it again has generally cylindrical in shape and comprises, at one of its ends, a hollow compartment 27 in which the temperature-dependent element 25 is housed.
The latter is formed of a number of bi-metal ribbons 28 folded into a hairpin, attached to each other at their adjoining ends and extending alternately on two diametrically opposite sides of the same. central axis of the compartment; one end of element 25 is connected to an adjusting screw 29 on body 10 and the other end is connected to movable valve 24 and slides axially inside a seat 30 of this valve in a partition 31 disposed at one end of the reduction chamber 22 more or less parallel to the neighboring face of the piston.
As shown, the movable valve 24 comprises a valve portion 32 in the form of a truncated cone adjacent to the bi-metal element coming into contact with a correspondingly shaped portion of the seat 30, and the valve 24 further comprises a rod 33 disposed axially and which slides inside a guide piece 34 supported by the seat 30.
Compartment 27 containing the bimetal element 25 is connected by a passage 35 to the exhaust port 12 of the valve so that the bimetal element responds through this passage to the temperature of the vapor passing through the port. 'exhaust and, as the temperature of the vapor is a function of the pressure, any change in pressure is manifested by a change in the temperature of the bimetal element, so that the pressure increase as well as the The corresponding increase in temperature abot! - eventually cause the Bimetal Insulation 25 to move the associated valve 24 to the closed position and allow the pressure to rise in the manner described within the reduction chamber 22. until the main valve 17 closes,
a drop in pressure and consequently in temperature on the exhaust face of the apparatus possibly giving rise to the opening of the other movable valve 24, and under the pressure exerted on it by the steam inside of the reduction chamber 22, thus placing the latter in communication with the exhaust port 12 so as to release the pressure which prevails therein and to allow the opening of the main valve 17.
Instead of connecting the compartment 27 containing the bimetal directly to the exhaust port of the apparatus, it can be connected to any suitable room on the side of the apparatus where there is a low pressure, for example to the tube. of steam from the low pressure side to any desired position remote from the apparatus described above.
An elastic cushion 36 is provided on the face of the piston adjacent to the main valve 17 in order to prevent this valve from violently closing.
In the construction shown in Figure 3, the releasable valve 44 is operated by a pressure dependent element, shown at 46, instead of by a temperature dependent element. For this purpose, the part 26 disposed along the axis of the body 10 of the valve consists of two main elements, comprising an element 37 carrying the seat and fixed to one end of the cylindrical body 10, and a pressure cylinder 38 of a diameter substantially smaller than that of the body 10, the cylinder 38 carrying an end 39 provided with an orifice and mounted so as to be able to be screwed into an opening formed in the lateral face of the part 37 substantially in the center of the body 10 .-
In this opening of the part 37, is mounted a seat 40 of cylindrical shape,
carrying a central opening 41 the lower part of which is provided with a cone-shaped valve seat surface coming into contact with the conical head 43 of the movable awning 44; this also includes
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a rod 45 freely passing through the opening of the seat of the valve and also an opening disposed in the base of the cylinder 38.
An apron piston 46 is slidably mounted within cylinder 38; a valve rod 45 is screwed in an adjustable manner and at its upper end by going beyond the latter and is provided with a rotating head 47 so as to be able to adjust the axial position of the valve rod relative to the piston.
Inside the upper part of the cylinder 38 is disposed a compression spring 48 acting between the upper face of the piston and a stop 49 in the form of a nut adjustably mounted at the upper end of the cylinder. so that the pressure on the spring can be changed.
The nut is provided with a central orifice 50 so that the upper part of the cylinder 38 above the piston communicates directly with the atmosphere, i.e. at a pressure which may be substantially less than the pressure exerted. on the underside of the piston 46, and leaks between the underside of the piston and its upper face are avoided as far as possible by providing the apron of the piston with a number of annular grooves 51 spaced vertically and forming a labyrinth between the piston. periphery of the piston and cylinder.
The remaining parts of the modified construction shown in Figure 3 are analogous to the construction already described, it being understood that the movable valve 44 moves upward into the closed position in which it comes into contact with its seat in the instead of moving downward as in the construction shown in Figures 1 and 2.
The operating mode of the device shown in Figure 3 is generally similar to that of the construction already described, although in the latter construction, when the pressure at the exhaust port 12 of the valve and in the reduction chamber 22 at -above the main valve 17 exceeds a certain value, it acts on the underside of the piston 46 including its apron, lifts the piston against the spring pressure over a sufficient distance to push the valve 44 on his seat.
In other words, valve 44 is closed in response to an increase in pressure on the inlet side of the apparatus, instead of responding to an increase in temperature exceeding a value determined in each case. , as in the previously described construction
In the construction shown in Figure 3, the labyrinth-forming grooves 51 on the apron of the piston 46 can be replaced by bellows or packings without jamming.
Regarding either of the constructions described above.
it comes within the scope of the invention that the valve function of the pressure or the temperature and the parts which are associated therewith, including 1 element function of the pressure or the temperature ,,, are separated from the main valve and are connected thereto by a tube .. without it being necessary, as regards the operation of the valve, for these two parts to be juxtaposed.
In the arrangements described above, it will be noted that, when the piston valve forming the main movable valve 17 is opened by the pressure of the fluid which acts on it, a small part of the pressure energy of the liquid at adjustment acts on the end of the main piston valve remote from its seat, so as to close this valve. and the closing control is effected by passing a small proportion of the fluid from the valve. main pick through an orifice of determined dimensions formed by bore 2.3 .;
of the main piston valve, in a chamber disposed on the face of the piston valve remote from its seat, the escape of this small proportion of fluid to the atmosphere or its equivalent being regulated by the movable valve 24. 44 operated by the temperature or pressure function element, and consequently forming a pilot valve for adjusting the operation of the main valve.
The device allows an excessively sensitive control of the
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main valve without the need to construct a particularly large and well thought-out piece of apparatus, so that the complete apparatus is not particularly simple and inexpensive.
Although a particular form of the invention has been described as applied to the control of the vapor flow rate, it is understood that the invention can be applied to the control of the flow rate of any gas or liquid. only under pressure.
In addition, the valve can be applied to a device in which it is desired to cut off the flow rate of the fluid to be regulated, when its temperature is lower than a determined value, for example for adjusting the supply of a. coolant or refrigeration fluid, and in such a device, the movable valve or the pilot valve may operate in a reverse fashion to that described.
Likewise, the pilot valve formed by the movable valve can be used automatically so as to open with a view to releasing a vacuum.
The flow of the fluid through the bore 23 of the main valve can act so as to exert a closing pressure on it by making it pass through the pilot valve formed by this movable valve and towards any space. where there is a pressure lower than the pressure of the fluid to be regulated, admitted to the main valve.
The pilot valve formed by this movable valve can be adjusted remotely by magnetic effect by means of an electrical pressure or temperature adjustment device placed in any suitable space or container, the pressure and / or temperature of which must be regulated, the pilot valve being regulated by a solenoid operated by the electrical pressure or temperature regulator.
CLAIMS.
1.- Valve of the type described, characterized in that the fluid flow rate is regulated by means of a main valve capable of being operated by the pressure of the fluid created in a chamber carrying an exhaust regulated by another movable valve so as to adjust the pressure prevailing in the chamber, the latter valve being operated by an element which is a function of the temperature or of the pressure and influenced by the temperature or by the pressure of the fluid to be regulated.