Vanne à obturateur rotatif La présente invention a pour objet une vanne à obturateur rotatif du type comprenant deux paires de sièges annulaires, l'un des sièges de chaque paire étant porté par le corps de vanne et l'autre par l'obturateur, la première paire de sièges constituant les sièges de service et la seconde les sièges auxiliaires utilisés no tamment lors de la révision des sièges de ser vice, l'un au moins des sièges de chaque paire étant déplaçable axialement.
On connait déjà différentes vannes à obtu rateur rotatif du type indiqué ci-dessus. Tou tefois, celles-ci présentent toutes un siège auxi liaire qui doit être amené en position active sous l'effet d'une pression hydraulique contre laquelle agit la pression de la conduite que com mande la vanne. De ce fâit, en cas de défectuo sité à l'installation assurant la mise sous pres sion de ce siège auxiliaire, ou de fausses manoeuvres de ladite installation, le siège auxi liaire peut s'ouvrir sous l'effet de la pression régnant dans la conduite. Une telle construc tion est donc dangereuse, notamment lorsque des ouvriers procèdent à la révision des sièges de service.
Il existe aussi des vannes avec siège auxi liaire à commande mécanique qui sont d'une plus grande sécurité que les vannes indiquées ci-dessus dont les sièges sont à commande hydraulique, mais qui, néanmoins, pourraient aussi être manoeuvrées malencontreusement lors d'une révision.
La vanne selon l'invention. vise à remédier aux inconvénients précités. Elle est caractérisée par le fait que le siège auxiliaire mobile pré sente une surface sur laquelle agit la pression d'eau de la conduite, au moins lorsque ce siège est actif, pour le maintenir en position de fer meture.
Le dessin annexé représente, schématique ment et à titre d'exemple, une forme d'exécu tion de la vanne selon l'invention.
La fig. 1 est une vue avec coupe partielle de cette vanne à obturateur rotatif.
La fig. 2 est une vue en coupe et à grande échelle du détail des sièges de la vanne.
La fig. 3 est une vue semblable à la pré cédente montrant la vanne en position d'utili sation de ses sièges auxiliaires.
En référence aux fig. 1 et 2, la vanne repré sentée est du type sphérique comprenant un corps de vanne 1 à l'intérieur duquel est sus ceptible de tourner un obturateur 2 porté par des tourillons 3 pivotant dans des paliers que présente le corps de vanne 1.
L'obturateur 2 est représenté en position de fermeture à la fig. 1. On voit, en effet, sur cette figure, que le canal transversal 4 de cet obturateur 2 est disposé perpendiculairement à l'axe de la conduite 5 que commande la vanne.
Cette vanne comprend deux paires de siè ges annulaires, en l'occurrence les sièges de service 6 et 7 portés respectivement par le corps de vanne 1 et l'obturateur 2, ainsi que les sièges auxiliaires 8 et 9 portés aussi res pectivement par le corps de vanne 1. et l'obtu rateur 2. Le siège auxiliaire 8, qui est fixe par rapport au corps de vanne 1, est formé sur une pièce annulaire 10 rapportée dans le corps de vanne 1 à l'aide de vis 11. Quant au siège de service 6, il est formé sur une pièce annulaire 12 susceptible d'être déplacée axialement par rapport au corps de vanne 1. Un flasque 13 est fixé par des vis 14 contre la bride côté aval du corps de vanne 1.
Ce flasque 13 limite les déplacements axiaux de la pièce 12 du côté aval. Un joint annulaire 15 est placé entre le flasque 13 et la pièce 12. Deux autres joints annulaires 16 sont disposés entre cette même pièce annulaire 12 et la pièce 10.
Une chambre 17 est ainsi formée entre le flasque 13 et la pièce annulaire 12, cette cham bre étant rendue étanche grâce aux joints 15 et 16. Un canal 18 percé radialement dans le flasque 13 permet de mettre en communica tion cette chambre 17 avec la pression régnant dans la conduite 5 en amont de l'obturateur 2. En effet, un canal 19 est percé transversale ment dans la bride, côté amont, de la vanne. Ce canal 19 est relié au canal 18 par une con duite 20. Une vanne à trois voies 21 permet, soit de mettre en communication les canaux 18 et 19 par l'intermédiaire de la conduite 20, soit de mettre à l'échappement la chambre 17 par l'intermédiaire du canal 18. Cette conduite 20 est en outre prolongée par une tubulure 22, commandée par une vanne 23.
Cette tubulure 22 communique avec la partie de la conduite 5 disposée du côté aval de l'obturateur 2. De plus, un canal 24 ménagé lui aussi en partie dans le flasque 13 et dans la pièce 10 fait com muniquer à l'extérieur l'espace 25 compris entre cette pièce 10 et la pièce annulaire 12.
Les sièges 7 et 9 portés par l'obturateur 2 sont formés sur deux pièces annulaires 26, res- pectivement 27, rendues solidaires l'une de l'autre par des moyens de fixation amovibles, en l'occurrence par des vis 28. La pièce 26 est elle-même fixée à l'obturateur 2 grâce à des vis 29 dont la tige est vissée dans l'obturateur 2. Un ressort 30 est interposé entre la pièce 26 et la tête de chaque vis 29. Ces ressorts 30 tendent donc à maintenir les pièces 26 et 27 plaquées contre l'obturateur 2.
Une chambre de pression 31 est ménagée derrière les sièges 7 et 9, plus exactement der rière la pièce annulaire 27. Cette chambre est limitée du côté amont par une gorge 32 ména gée dans l'obturateur 2. Du côté aval, cette chambre 31 est limitée par une partie de la pièce 27 engagée dans la gorge 32. En outre, une partie 33 de la paroi de cette chambre 31 est formée par l'anneau 26 lui-même. L'étan chéité de cette chambre 31 est garantie par deux joints annulaires 34 et 35. Un canal 38 percé dans l'obturateur et l'un de ses tourillons 3 permet de faire communiquer cette chambre 31 avec la conduite 20 par l'intermédiaire d'une tubulure 39, commandée par un robinet à trois voies 40.
Comme on le comprend sans autre à la vue du dessin, la surface 36 de la pièce annulaire 27 comprise entre le joint 35 et la partie péri phérique 37 est continuellement soumise à la pression régnant dans la conduite 5 en amont de l'obturateur 2. Il en résulte qu'une force tend continuellement à pousser la pièce 27 portant le siège auxiliaire 9 en direction aval, c'est-à-dire dans le sens assurant la fermeture du passage entre les sièges 8 et 9 pour autant que le siège auxiliaire 9 soit appliqué.
En service normal, la vanne. décrite ci- dessus fonctionne de la manière suivante Le robinet à trois voies 21 est placé dans la position représentée à la fig. 1, de manière que la chambre 17 soit continuellement sous pression et qu'ainsi la pièce 12 soit repoussée vers l'amont.
Lorsqu'on désire fermer de manière étan che la conduite 5, il suffit d'amener le robinet à trois voies 40 dans la position représentée à la fig. 1 pour provoquer un déplacement des pièces 26 et 27 vers la gauche contre l'action des ressorts 30 jusqu'à ce que les sièges de service 6 et 7 entrent en contact. Bien entendu, ce déplacement sur la gauche des pièces 26 et 27 est facilité par une baisse de pression du côté aval à la vanne, baisse de pression provo quée, par exemple, par l'ouverture d'un poin teau de réglage d'une turbine qu'alimente la conduite 5.
Lorsqu'on désire ouvrir la vanne, on ouvre tout d'abord la vanne 23, de manière que les conduites 20 et 22 constituent un by-pass entre le côté amont et aval de la vanne 1. Ainsi, la pression agissant à l'aval de l'obturateur 2 additionnée de la force des ressorts 30, ramène les pièces 26 et 27 vers la droite après manoeu- vre du robinet 40 pour mettre la chambre 31 à l'échappement. La chambre 17 ayant été mise préalablement à l'échappement par ma noeuvre du robinet 21, la pièce annulaire 12 se trouve placée à sa position extrême vers la gauche. Ainsi, les sièges de service 6 et 7 sont éloignés l'un de l'autre et plus rien ne s'oppose au déplacement angulaire de l'obturateur 2 de 90 .
Lorsqu'on désire procéder à la révision des sièges de service 6 et 7, on amène l'obturateur 2 de nouveau dans la position représentée à la fig. 1. La chambre 17 est mise à l'échappement par le robinet 21. En mettant sous pression la chambre 31 en manoeuvrant le robinet 40, on amène les sièges auxiliaires 8 et 9 en contact l'un avec l'autre. On peut alors procéder au démontage de la partie de la conduite 5 atte nante à la bride côté aval du corps de vanne 1 après vidange de cette partie de la conduite 5. Le flasque 13 peut alors être enlevé en dévis sant les vis 14, ce qui permet du même coup l'éloignement de la pièce 12 portant le siège de service 6.
Après avoir mis à l'échappement la chambre 31 par manoeuvre du robinet 40, les pièces 26 et 27 sont maintenues dans leur position extrême vers la gauche, grâce à la pression de la conduite agissant sur la surface annulaire 36. L'étanchéité entre les sièges 8 et 9 est donc garantie. La pièce 26 portant le siège de service 7 peut être séparée de la pièce 27 en desserrant les vis 28. Le démontage des vis 29 permet l'éloignement de cette pièce 26. La vanne occupe alors la position représentée à la fig. 3 où l'on voit clairement que le siège auxiliaire 9 est maintenu en position active par la pression agissant sur la surface 36.
L'éloi gnement de la pièce 26 provoque l'ouverture de la chambre de pression 31 du côté aval de la vanne, ce qui empêche aussi toute possibilité de manoeuvre du siège auxiliaire 9. D'ailleurs, même si une mise sous pression de la chambre 31 pouvait encore avoir lieu à ce moment-là, elle ne ferait qu'augmenter l'effort de serrage des sièges 8 et 9 l'un contre l'autre.
La construction spéciale de la vanne décrite ci-dessus garantit toute sécurité aux ouvriers chargés de la révision des sièges de service 6 et 7 de la vanne, puisqu'il n'est plus possible de manoeuvrer le siège auxiliaire mobile 9 dans le sens de l'ouverture et que, de plus, ce siège auxiliaire mobile 9 est maintenu en position active de fermeture par la pression d'eau de la conduite 5 elle-même. Cette pression d'eau est donc indépendante de toute installation de commande accessoire extérieure à la vanne 1.
The present invention relates to a rotary shutter valve of the type comprising two pairs of annular seats, one of the seats of each pair being carried by the valve body and the other by the shutter, the first pair of seats constituting the service seats and the second the auxiliary seats used in particular during the overhaul of the service seats, at least one of the seats of each pair being axially displaceable.
Various rotary shutter valves of the type indicated above are already known. However, these all have an auxiliary seat which must be brought into the active position under the effect of a hydraulic pressure against which acts the pressure of the pipe which the valve controls. Therefore, in the event of a defect in the installation ensuring the pressurization of this auxiliary seat, or incorrect maneuvers of said installation, the auxiliary seat may open under the effect of the pressure prevailing in the conduct. Such a construction is therefore dangerous, especially when workers overhaul service seats.
There are also valves with auxiliary seat with mechanical control which are of greater safety than the valves indicated above whose seats are with hydraulic control, but which, nevertheless, could also be operated accidentally during an overhaul. .
The valve according to the invention. aims to remedy the aforementioned drawbacks. It is characterized by the fact that the mobile auxiliary seat has a surface on which the water pressure of the pipe acts, at least when this seat is active, in order to keep it in the closed position.
The accompanying drawing represents, schematically and by way of example, one embodiment of the valve according to the invention.
Fig. 1 is a view in partial section of this rotary shutter valve.
Fig. 2 is a sectional view on a large scale of the detail of the seats of the valve.
Fig. 3 is a view similar to the previous one showing the valve in the use position of its auxiliary seats.
With reference to fig. 1 and 2, the valve shown is of the spherical type comprising a valve body 1 inside which is able to rotate a shutter 2 carried by journals 3 pivoting in bearings that the valve body 1 has.
The shutter 2 is shown in the closed position in FIG. 1. We see, in fact, in this figure, that the transverse channel 4 of this shutter 2 is arranged perpendicular to the axis of the pipe 5 controlled by the valve.
This valve comprises two pairs of annular seats, in this case the service seats 6 and 7 carried respectively by the valve body 1 and the shutter 2, as well as the auxiliary seats 8 and 9 also carried respectively by the body valve 1. and the obturator 2. The auxiliary seat 8, which is fixed relative to the valve body 1, is formed on an annular part 10 attached to the valve body 1 by means of screws 11. As for at the service seat 6, it is formed on an annular part 12 capable of being displaced axially with respect to the valve body 1. A flange 13 is fixed by screws 14 against the flange on the downstream side of the valve body 1.
This flange 13 limits the axial movements of the part 12 on the downstream side. An annular seal 15 is placed between the flange 13 and the part 12. Two other annular seals 16 are placed between this same annular part 12 and the part 10.
A chamber 17 is thus formed between the flange 13 and the annular part 12, this chamber being sealed thanks to the seals 15 and 16. A channel 18 drilled radially in the flange 13 makes it possible to put this chamber 17 in communication with the pressure. prevailing in the pipe 5 upstream of the shutter 2. In fact, a channel 19 is drilled transversely in the flange, on the upstream side, of the valve. This channel 19 is connected to the channel 18 by a duct 20. A three-way valve 21 makes it possible either to put the channels 18 and 19 in communication by means of the duct 20, or to exhaust the chamber. 17 via channel 18. This pipe 20 is further extended by a pipe 22, controlled by a valve 23.
This tubing 22 communicates with the part of the pipe 5 disposed on the downstream side of the shutter 2. In addition, a channel 24 also formed in part in the flange 13 and in the part 10 communicates to the outside the space 25 between this part 10 and the annular part 12.
The seats 7 and 9 carried by the shutter 2 are formed on two annular parts 26, 27 respectively, made integral with one another by removable fixing means, in this case by screws 28. The part 26 is itself fixed to the shutter 2 by means of screws 29, the rod of which is screwed into the shutter 2. A spring 30 is interposed between the part 26 and the head of each screw 29. These springs 30 therefore tension to keep the parts 26 and 27 pressed against the shutter 2.
A pressure chamber 31 is provided behind the seats 7 and 9, more exactly behind the annular part 27. This chamber is limited on the upstream side by a groove 32 formed in the shutter 2. On the downstream side, this chamber 31 is limited by a part of the part 27 engaged in the groove 32. In addition, a part 33 of the wall of this chamber 31 is formed by the ring 26 itself. The airtightness of this chamber 31 is guaranteed by two annular seals 34 and 35. A channel 38 pierced in the shutter and one of its journals 3 enables this chamber 31 to communicate with the pipe 20 by means of 'a tubing 39, controlled by a three-way valve 40.
As can be easily understood from the view of the drawing, the surface 36 of the annular part 27 between the seal 35 and the peripheral part 37 is continuously subjected to the pressure prevailing in the pipe 5 upstream of the shutter 2. As a result, a force continuously tends to push the part 27 carrying the auxiliary seat 9 in the downstream direction, that is to say in the direction ensuring the closure of the passage between the seats 8 and 9 as long as the auxiliary seat 9 is applied.
In normal service, the valve. described above operates as follows. The three-way valve 21 is placed in the position shown in fig. 1, so that the chamber 17 is continuously under pressure and thus the part 12 is pushed upstream.
When it is desired to seal the pipe 5, it suffices to bring the three-way valve 40 to the position shown in FIG. 1 to cause the parts 26 and 27 to move to the left against the action of the springs 30 until the service seats 6 and 7 come into contact. Of course, this movement to the left of the parts 26 and 27 is facilitated by a drop in pressure on the downstream side of the valve, a drop in pressure caused, for example, by the opening of an adjustment needle of a turbine supplied by the pipe 5.
When it is desired to open the valve, the valve 23 is first opened, so that the pipes 20 and 22 constitute a by-pass between the upstream and downstream side of the valve 1. Thus, the pressure acting at the downstream of the shutter 2, added to the force of the springs 30, brings the parts 26 and 27 to the right after operating the valve 40 to put the chamber 31 to the exhaust. The chamber 17 having been previously exhausted by my work of the valve 21, the annular part 12 is placed in its extreme position to the left. Thus, the service seats 6 and 7 are distant from each other and nothing is opposed to the angular displacement of the shutter 2 by 90.
When it is desired to overhaul the service seats 6 and 7, the shutter 2 is again brought into the position shown in FIG. 1. The chamber 17 is exhausted through the valve 21. By pressurizing the chamber 31 by operating the valve 40, the auxiliary seats 8 and 9 are brought into contact with one another. It is then possible to proceed with the dismantling of the part of the pipe 5 reaching the flange on the downstream side of the valve body 1 after emptying this part of the pipe 5. The flange 13 can then be removed by unscrewing the screws 14, this which at the same time allows the removal of the part 12 carrying the service seat 6.
After having exhausted the chamber 31 by operating the valve 40, the parts 26 and 27 are maintained in their extreme position to the left, thanks to the pressure of the pipe acting on the annular surface 36. The seal between the seats 8 and 9 is therefore guaranteed. The part 26 carrying the service seat 7 can be separated from the part 27 by loosening the screws 28. The removal of the screws 29 allows the removal of this part 26. The valve then occupies the position shown in FIG. 3 where it is clearly seen that the auxiliary seat 9 is maintained in the active position by the pressure acting on the surface 36.
The removal of the part 26 causes the opening of the pressure chamber 31 on the downstream side of the valve, which also prevents any possibility of operation of the auxiliary seat 9. Moreover, even if a pressurization of the room 31 could still take place at this time, it would only increase the force of clamping seats 8 and 9 against each other.
The special construction of the valve described above guarantees complete safety for the workers in charge of the overhaul of the service seats 6 and 7 of the valve, since it is no longer possible to maneuver the mobile auxiliary seat 9 in the direction of l 'opening and that, moreover, this movable auxiliary seat 9 is maintained in the active closed position by the water pressure of the pipe 5 itself. This water pressure is therefore independent of any accessory control installation external to valve 1.