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PURGEUR AUTOMATIQUE ADAPTABLE A UNE CANALISATION DE GAZ COMPRIME POUR L'EVACUATION DES PARTICULES ETRANGERES.
La présente invention se rapporte aux purgeurs.. avec filtres pour conduites ou canalisations d'air ou de gaz comprimé avec dispositif d'évacuation automatique des particules de matières étrangères entraînées et concerne plus particulièrement un appareil de filtrage auquel est incorporé un organe purgeur automatique commandé par un flotteur capable d'élimi- ner les matières étrangères en question qui sont charriées par le courant ou la veine de gaz en mouvement.
Une particularité de l'appareil que prévoit l'invention réside dans un dispositif capable de débarrasser des matières étrangères qu'il entraîne ou charrie avec lui un courant de gaz sous pression parcourant un conduit desservant un certain nombre de postes d'utilisation. Ce dispositif a notamment pour rôle de débarrasser le courant de gaz des parcelles de liquide qu'il entraîne pendant que ce gaz chemine dans le conduit. L'utilité de cet appareil s'affirme en particulier pour débarrasser de l'eau et des autres particules liquides les veines d'air comprimé parcourant les canalisations ou conduites qui leur sont assignées et pour évacuer automatiquement les liquides accumulés hors du système à air comprimé ainsi équipé en ne causant qu'une perte d'air minimum.
L'appareil permet de débarrasser du liquide entraîné le courant de gaz et comporte un réservoir de captation des par- ticules de liquide ainsi séparées ; constitue en même temps un clapet de purge commandé par un flotteur apte à évacuer rapidement et efficacement le liquide qui s'est accumulé mais seulement quand l'accumulation en question a atteint une certaine importance.
L'appareil présente cette autre particularité de pouvoir débarrasser le courant de gaz non seulement des particules de liquide entraînées par lui mais également des autres matières étrangères.
Une caractéristique de l'appareil c'est qu'il comporte un flotteur logé dans le réservoir d'accumulation et dont le mouvement actionne un clapet
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ou obturateur de commande pour faire entrer un gaz sous pression dans le mécanisme distributeur, afin de faciliter l'ouverture du clapet de purge et par voip de conséquence l'évacuation du liquide qui s'y est accumulé.
Une caractéristique du clapet de purge automatique c'est qu'il peut agir efficacement aussi bien dans des conditions statiques que dans des conditions dynamiques. Autrement dit; le mécanisme du purgeur est capable d'évacuer le liquide accumulé quand le système se trouve sous pression mais qu'il n'y a pas de gaz qui s'y meuve aussi bien que quand il y a effectivement du gaz qui: 'parcourt le système. Cette fonction est intéressante quand un système à gaz comprimé est au repos pendant un certain laps de temps mais est maintenu sous pression Si l'appareil tel que le prévoit l'invention est installé dans un pareil système sous pression, l'humidité de condensation qui s'y est accumulée,-: est évacuée pendant la période de repos, de sorte que le système est toujours prêt en vue d'un fonctionnement immédiat.
D'autres caractéristiques et avantages de l'objet de l'invention découlent de la suite de ce texte et du dessin annexé dans lequel :
La fig. 1 est une vue en coupe verticale axiale de l'appareil que prévoit l'invention.
La fig. 2 est une vue montrant à plus grande échelle le mécanisme de commande du dispositif de clapet à diaphragme représenté en fig. 1.
Brièvement exposée, l'invention concerne un appareil permettant de séparer mécaniquement des matières étrangères d'un courant de gaz ou d'air en mouvement par l'utilisation combinée d'un élément filtrant apte à sépa- rer initialement les matières solides étrangères du courant de gaz et d'un organe créateur de tourbillons qui sépare les matières étrangères liquides du courant de gaz avant qu'elles n'aient la possibilité de sortir de l'appareil et de gagner le conduit raccordé à lui. Outre la séparation' des ma - tières liquides et solides du courant de gaz, l'invention prévoit une chambre d'accumulation séparée dans laquelle le liquide se rassemble.
Un clapet de purge commandé par un flotteur et placé dans cette chambre d'accumulation constitue le moyen d'utiliser la pression du courant de gaz pour agir surun organe obturateur qui commande l'élimination du liquide recueilli.
L'appareil désigné dans son ensemble par 12 dans la fig. 1 comprend une partie principale 11 formant son corps et l'enveloppe cylindrique amovible 17 de l'élément filtrant 18. Le corps 11 de l'appareil comporte un orifice d'entrée 13 et un orifice de sortie 12 raccordables à la conduite parcourue par le courant ou la veine de gaz sous pression devant suivre un trajet déterminé. Le gaz qui pénètre par l'orifice d'entrée 13 est infléchi vers le bas à travers un canal 16 qui l'intersectionne, puis il pénètre dans l'élément filtrant 18. Un canal 28 intersectionne l'orifice de sortie 14 et permet au gaz de s'échapper hors de l'appareil .
Une chicane 19 en forme de cloche avec bossage creux 21 est reliée au canal 28. L'élément filtrant 18 est fixé entre un épaulement 23 de la chicane 19 et une rainure 22 du corps 11 de l'appareil.
L'élément filtrant 18 est constitué, de préférence, par un manchon con métal fritté mais n'importe quels autres agents filtrants sont satisfaisants. Un plateau 24 servant à diriger l'écoulement du gaz est fixé entre l'élément filtrant 18 et l'épaulement 23 de la chicane 19; il sert, à l'aide d'un aubage 26 en faisant partie intégrante, à imposer au gaz un trajet circulaire vers le bas jusque dans la chambre de tourbillonnement 20.
Le gaz qui se trouve dans cette chambre change de sens et s'échappe par le canal 28. puis par l'orifice de sortie 14.
Les particules de liquide entraînées par le gaz sont projetées contre la paroi de la chambre de tourbillonnement 20 et le gaz épuré s'échappe comme il a été dit. Les particules de liquide séparées s'écoulent dans un réservoir 34 fixé au fond du corps du filtre en passant par un certain nombre d'orifices 36 pratiqués dans le fond de la chambre de tourbil-
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lonnement 20. Un boisaau de distribution 31 fixé entre le pourtour supérieur-du réservoir 34. et un anneau de retenue ±& placé dans le corps du filtre forme le fond de la chambre de tourbillonnement 20. Un diaphragme flexible 61 obture la partie supérieure du boisseau 31, il est maintenu en place par un chapiteau 67. Celui-ci est immobilisé sur le corps du boisseau 31 par des boulons 63 implantas sans son pourtour.
Une des extrémités d'une
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tige allongée 2i est assujettie par un écrou 7je:. au diaphragme 61; sont extré- mité opposée forme le clapet de purge de l'appareil. Ce clapet comprend un plateau postérieur 56 et une rondelle !il qui s'applique contre un siège 58
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ménagé au fond du réservoir. Ce siège .2i est façonné sut,l'extrémité interne d'un raccord d'adaptation 8 monté à la sortie et qui est foré d11D. canal 5,9. Ce raccord 38. est relié à une virole encastrée 39. noyée au moment du moulagecdans la paroi du réservoir 34.
Un piston ou chapeau flottant 66 est logé dans le chapiteau fil
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du boisseau li; il coulisse dans l'intérieur d'un bossage creux 62 du chas- piteau 67. Le chapeau flottant 66 est étanchéifié par une garniture annulaire 68 placée entre le chapeau flottant 66 et le chapiteau 67. Un canal
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axial 74- est ménagé dans la tige .2.b de façon que la chambre ménagée au-,dessous d'ta. chapeau flottant 66 se trouve à tout moment sensiblement à la pression atmosphérique. Un trou de purge grêle 94 est prévu dans la jupe z2 du piston 66 pour empêcher la pression de s'élever dans l'espace compris entre cette jupe et le chapiteau fil du boisseau 31. La différence de pression en travers du piston 66 le maintient fermement contre le diaphragme 61 en position normale.
La jupe 92 du piston 66 est évasée de telle sorte qu'elle s'appuie sur le diaphragme 61 directement au-dessus d'un siège surélevé 71 (Fig.
2). La force d(application du piston 66 contre le diaphragme 61 étanchéifie
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effectivent la rainure 47 pratiquée dans la base du piston.
Un flotteur 5P. muni d'un tube encastré 21 est emmanché sur la tige 5,,. Ce tube encastré 21 est nettement plus gros que cette tige 53. de sorte que le flotteur ,"-,2 peut aller et venir librement sur lui. Un cla- pet 49 adossé à une plaque postérieure 48 est monté sur l'extrémité supé-
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rieure du tube.21. Le boisseau il est muni d'une bride interne !."1 qui pénètre dans le réservoir Q. Une pièce encastrée 42. est maintenue par cette bride J. Une série de canaux 44 43. et 46. vont de cette bride l,1 du boisseau 3 à la rainure annulaire 47 du corpfl"l'de ce boisseau au-dessous du dia- phragme 61. Le clapet 49 est étudié de manière à fermer le canal 44 quand
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le flotteur se trouve en position non flottante.
Le clapet 49. est circu- laire afin de permettre la libre rotation du flotteur 52 tout en fermant le siège déporté qui se trouve au bout du canal 44.
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Une rainure annulaire je du corps du boisseau 31 représente un volume senatibloaent plus petit que celui qui est constitué par la rainure !{le Les deux volumes en question sont normalement délimités par le diaphrag-
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me 61 qui porte contre les sièges surélevés z""1, et 73.
Au cours du fonctionnementle gaz pénètre dans l'appareil par l'orifice d'entrée 113. puis emprunte le canal 16 pour gagner la chambre du filtre où les matières solides sont séparées et retenues à l'écart du mécanisme distributeur. Le gaz traverse l'élément filtrant 18 en cheminant vers le bas à travers le plateau directeur 22). formant chicane et en pénétrant dans la chambre de tourbillonnement 20. Les particules de liquide entraînées sont projetées à l'écart de l'air contre la paroi 27 de la chambre de tourbillonnement 20et le gaz épuré s'élève en empruntant le canal 28 puis s'écoule par l'orifice de sortie 14. Les particules de liquide séparées s'échappent de la chambre de tourbillonnement 20 pour gagner le réservoir 34 en passant par les orifices 36.
Quand une quantité de liquide suffisante s'est accumu-
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lée, le flotteur monte en soulevant le clapet 49. et en ouvrant le canal 44, ce qui permet au gaz comprimé d'entrer dans la rainure 47. Au fur et à mesure que la pression s'élève dans la rainure 47. le diaphragme 61 se distend légèrement vers le haut en permettant à l'air de pénétrer dans la rai- nure 72. La surface combinée du diaphragme 61 à la hauteur des rainures 47
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et 72 est suffisamment supérieure à la surface du sommet 69 du chapeau flottant du sommet 69 du chapeau flottant 66 pour que le diaphragme se distende brusquement verslehsut quand lesdeux surfaces sont soumises à la pression régnant dans la rainure 7.
Le diaphragme 61 se distend vers le haut en entraînant la tige du clapet ±sa avec lui et en écartant la rondelle 57 c'est-àdire en faisant écouler le liquide hors du réservoir 34. La pression d'air dans le réservoir contribue à l'écoulement du liquide à travers le clapet de purge 56-57 puisque l'orifice de sortie se trouve sensiblement à la pression atmosphérique et que le réservoir est sensiblement à la pression de la canalisation. Au fur et à mesure que le niveau du liquide tombe, le flotteur 52 descend jusqu'à sa position normale en obturant le canal 4.
Un orifice grêle 86 permet au gaz qui se trouve sous le diaphragme 61 de s'échapper dans l'atmosphère à travers le purgeur, puis quand la force dirigée vers le haut et résultant de la pression qui agit sous le diaphragme 61 tombe audessous de la force antagoniste dirigée vers le bas qui résulte de la pression pesant sur le chapeau flottant 66, le diaphragme est rappelé en arrière jusqu'à sa position normale, ce qui obture le purgeur. L'orifice 86 maintient la chambre qui se trouve au-dessous du diaphragme 61 à une pression sensiblement égale à la pression atmosphérique sauf quand le clapet ±sa est ouvert et laisse entrer le gaz dans les rainures. L'orifice 86 est sensiblement plus petit que le canal 44-43-46, de sorte qu'une accumulation de pression peut se créer'sous le diaphragme et l'ouvrir.
Un ressort faible 90 monté à la partie supérieure du flotteur 52 facilite le mouvement de descente du clapet 56-57. pour assurer une action rapide, empêcher une perte d'air excessive par échappement à travers le purgeur et assurer, en outre, une fermeture positive du clapet pendant le fonctionnement sous faible pression.
Les proportions de la rainure 47 sont calculées de façon à ménager un espace d'accumulation adéquat au gaz comprimé qui est maintenu sous pression dans cette rainure 47 agissant sur la surface du diaphragme 61 qui est exposée entre la surface d'appui 71 formant siège, et la surface de serrage comprise entre le corps 31 du boisseau et le chapiteau 67 est suffisante pour vaincre la force due à la pression agissant contre la surface 69.
C'est à ce moment que le diaphragme 61 se distend vers le haut en s'écartant de la surface 71 fornant siège. Le gaz sous pression qui s'est accumulé dans la rainure 67 peut immédiatement se dilater en se répartissant de luimême en travers d'une partie accrue de la surface- du diaphragme 61 comprise entre la surface dappui 73 et les surfaces de serrage externes comprises entre le corps 31 du boisseau et le chapiteau 67. Le volume de la rainure annulaire 72 est maintenu à une valeur minimum, de sorte que le gaz comprimé qui se dilate à partir de la rainure annulaire 47 en travers de la surface accrue du diaphragme n'a qu'un volume minimum à occuper et comble donc ce volume avec une chute de pression minimum.
Cette pression agissant sur la surface accrue du diaphragme comprise entre la surface d'appui 73 et les surfaces de serrage entre le corps 31 du boisseau et le chapiteau 67 fait que la force qui agit de bas en haut est nettement plus grande que la force qui agit de haut en bas et qui résulte de l'action de la pression sur la surface 69 du piston. Il en résulte que le résultat immédiat est une ouverture instantanée, comme sous l'effet d'un déclic, du clapet 56-57. En outre, le chapeau ou piston flottant 66 utilise la pression du système pour fermer le clapet et permet un fonctionnement satisfaisant pour une vaste gamme de pressions fonctionnelles.
Des appropriations que concevront aisément les techniciens permettront d'adapter l'appareil- à d'autres conditions de fonctionnement sans que ses caractéristiques essentielles en soient modifiées. Les détails de construction peuvent donc être modifiés, sans s'écarter de l'invention, dans le domaine des équivalences mécaniques.