Enceinte destinée à contenir un fluide sous pression La présente invention a pour objet une enceinte destinée à contenir un fluide sous pression, comprenant deux parois se faisant face, des moyens pour fixer la position relative de ces parois et un dispositif pour as surer une fermeture étanche de la fente périphérique comprise entre les bords des parois.
Elle se réfère notamment à une enceinte dans la quelle la qualité de la fermeture réalisée par ledit dis positif est constante, sinon améliorée, même lorsque l'enceinte est remplie de fluide à très haute pression, cette pression étant précisément le facteur essentiel dans la réalisation de la parfaite étanchéité requise.
On connaît déjà une enceinte de ce genre dans la quelle le dispositif de fermeture est constitué par un joint de section droite en V, dont l'ouverture est tourne vers l'intérieur de l'enceinte et qui est en contact par la face externe de chaque aile avec une paroi correspon dante de cette enceinte, de sorte que la pression du fluide pénétrant dans le joint par son ouverture plaque ces ailes contre les parois sur lesquelles elles reposent avec une intensité d'autant plus importante que la pres sion du fluide est grande.
L'invention se propose de réaliser une enceinte dans laquelle le dispositif de fermeture offre une facilité de montage et une résistance supérieure à celles du dispo sitif décrit ci-dessus.
A cet effet, l'enceinte objet de l'invention se caracté rise par le fait que son dispositif de fermeture com porte - au moins un joint d'étanchéité sur une première paroi, le long de son bord, - et au moins une bride en matériau déformable, soli daire de la seconde paroi par un bord et s'étendant au moins en partie entre lesdites parois de façon à délimiter, avec cette seconde paroi, une poche com muniquant avec le volume de l'enceinte,
cette bride étant de plus appliquée sur au moins une partie de la surface du joint opposée à la première paroi<B>de</B> manière â transmettre sur ce joint au moins une par tie de la poussée exercée par le fluide remplissant ladite poche sur la face de la bride opposée au joint, par fléchissement de cette bride vers le joint.
Le dessin annexé représente, très schématiquement, une forme d'exécution et deux variantes de l'objet de la présente invention, données à titre d'exemple.
La fig. 1 est une coupe verticale du bord d'une en ceinte constituant ladite forme d'exécution.
Les fig. 2 et 3 sont des vues similaires à celle de la fig. 1, illustrant deux variantes d'exécution différente:. L'enceinte représentée est constituée par deux pla ques 1 et 2, dont la position relative, tant verticale que transversale, au dessin est assurée par tous moyens adé quats, par exemple tirants, vérins à vis, etc., et par un dispositif de fermeture étanche 3 de la fente périphéri que délimitée par ces plaques. Ce dispositif comporte une bride continue et métallique 4 coudée le long de son bord gauche 4a par lequel elle est fixée de manière étanche sur la tranche de la plaque 1, par exemple par soudure.
Cette bride s'étend entre les plaques 1 et 2 et délimite avec la plaque 1 une poche 5 en communica tion avec l'intérieur 6 de l'enceinte ; elle est appliquée par sa face inférieure sur un joint 7 de section rectan gulaire reposant sur la plaque 2. Ce joint peut être en toute matière convenable. .Avantageusement il pourra étre en matière plastique, par exemple en polytétra- fluoroéthylène.
Lorsqu'un fluide sous pression est introduit dans l'enceinte ainsi constituée, par exemple de la vapeur, ce fluide pénètre également dans la poche 5 et déve loppe sur la face supérieure de la bride 4 un effort ten dant à faire fléchir cette bride en direction F, et qui sera d'autant plus intense que la pression du fluide sera grande. En conséquence, le joint 7 sera soumis à un effort<B>(le</B> serrage correspondant entre la bride 4 et la paroi 2, pratiquement proportionnel à l'évolution de la pression dans l'enceinte.
On voit donc que, ce faisant, la qualité de l'étanchéité obtenue grâce au dispositif 3 est constante, quelle que soit la pression du fluide que ce dispositif doit retenir.
La variante d'exécution de la fig. 2 ajoute aux avan tages résultant de la construction décrite le fait que le joint 7 est soulagé dans une très grande mesure des contraintes résultant de l'action du fluide sur sa face interne et tendant à chasser le joint hors de l'espace qui lui est réservé entre les plaques 1 et 2.
A cet effet, la surface supérieure du point 7 est in clinée en direction du bord de la plaque 2 et la bride présente un profil correspondant dans sa partie 4', la poche 5' ayant de ce fait une section triangulaire.
De cette façon, la pression du fluide remplissant la poche 5 développe sur la partie 4' et sur le joint 7 un effort dont la composante verticale pourvoit à assurer l'étanchéité de l'assemblage bride-joint-paroi 2, alors que sa composante horizontale s'oppose à l'effort déve loppé par le fluide sur la face interne du joint, droite au dessin, effort tendant à chasser ce joint hors de l'espace compris entre les parois 1 et 2.
La variante d'exécution de la fig. 3 permet l'utili sation de joints de section droite rectangulaire comme dans le cas de la construction illustrée en fig. 1, tout en assurant un blocage du joint dans le sens horizontal similaire à celui obtenu par la variante de la fig. 2.
A cet effet, la bride comporte deux sections juxta posées 8' et 8".
La première 8' est plane et est appliquée sur la face supérieure du joint 7, de manière analogue à la bride .t de la fig. 1.
La deuxième section 8' présente, en coupe, la forme d'une poche en contact par sa partie droite avec la face externe verticale du joint 7 qui prend appui sur cette paroi dont le raidissement est assuré par l'action de la pression du fluide contenu dans la poche.
Dans le cadre de cette variante d'exécution, l'effort de serrage de la partie 8' de la bride sur le joint 7 n'est pas dû seulement à l'action de la pression sur cette par tie 8' mais aussi à une partie de l'effort développé par le fluide sur la surface interne de la poche 8" et qui tend à accentuer encore la flexion de la bride dans le sens F dont il avait été question en se référant à la forme d'exécution de la fig. 1. Les différentes enceintes décrites et illustrées peu vent évidemment être de toute nature et de toute gran deur. Elles peuvent contenir aussi bien des liquides que des gaz.
En particulier, elles pourront avantageusement faire partie d'échangeurs de chaleur de toute sorte, du type à plaques, dans lesquels le serrage des joints entre plaque et plaque était traditionnellement réalisé par des tirants ou des vérins à vis agissant sur les empilages de plaques et qui devaient donc être dimensionnées de façon particulièrement généreuse.
La pression de serrage des joints dont sont munies les enceintes décrites étant fournie par le fluide à étan cher lui-même, ces tirants ou vérins ne devront en fait résister qu'à l'effort développé par le fluide remplissant la première et dernière enceinte de l'évaporateur sur les parois d'extrémité de l'appareil.
Lorsque l'épaisseur des parois est relativement fai ble, la bride pourra être venue de fabrication avec la paroi correspondante et lui être donc solidaire.
Enclosure intended to contain a pressurized fluid The present invention relates to an enclosure intended to contain a pressurized fluid, comprising two walls facing each other, means for fixing the relative position of these walls and a device for ensuring a tight closure. of the peripheral slot between the edges of the walls.
It refers in particular to an enclosure in which the quality of the closure produced by said positive device is constant, if not improved, even when the enclosure is filled with fluid at very high pressure, this pressure being precisely the essential factor in the realization. the required perfect seal.
An enclosure of this type is already known in which the closure device is constituted by a seal of cross-section V, the opening of which turns towards the interior of the enclosure and which is in contact via the external face of the enclosure. each wing with a corresponding wall of this enclosure, so that the pressure of the fluid entering the seal through its opening presses these wings against the walls on which they rest with an intensity that is all the greater as the pressure of the fluid is big.
The invention proposes to provide an enclosure in which the closure device offers ease of assembly and greater strength than those of the device described above.
To this end, the enclosure which is the subject of the invention is characterized by the fact that its closing device comprises - at least one seal on a first wall, along its edge, - and at least one flange made of deformable material, integral with the second wall by an edge and extending at least in part between said walls so as to define, with this second wall, a pocket communicating with the volume of the enclosure,
this flange being further applied to at least a part of the surface of the seal opposite the first wall <B> </B> so as to transmit on this seal at least part of the thrust exerted by the fluid filling said pocket on the face of the flange opposite the seal, by bending this flange towards the seal.
The appended drawing represents, very schematically, one embodiment and two variants of the subject of the present invention, given by way of example.
Fig. 1 is a vertical section of the edge of an enclosure constituting said embodiment.
Figs. 2 and 3 are views similar to that of FIG. 1, illustrating two different execution variants :. The enclosure shown is made up of two plates 1 and 2, the relative position of which, both vertical and transverse, in the drawing, is ensured by any suitable means, for example tie rods, screw jacks, etc., and by a locking device. sealed closure 3 of the peripheral slot delimited by these plates. This device comprises a continuous metal flange 4 bent along its left edge 4a by which it is fixed in a sealed manner to the edge of the plate 1, for example by welding.
This flange extends between the plates 1 and 2 and defines with the plate 1 a pocket 5 in communication with the interior 6 of the enclosure; it is applied by its lower face to a seal 7 of rectangular section resting on the plate 2. This seal may be of any suitable material. Advantageously, it may be made of plastic, for example polytetrafluoroethylene.
When a pressurized fluid is introduced into the chamber thus formed, for example steam, this fluid also enters the pocket 5 and develops on the upper face of the flange 4 a force tending to bend this flange in direction F, and which will be all the more intense the greater the pressure of the fluid. Consequently, the seal 7 will be subjected to a force <B> (the </B> corresponding tightening between the flange 4 and the wall 2, practically proportional to the evolution of the pressure in the enclosure.
It can therefore be seen that, in doing so, the quality of the seal obtained by means of the device 3 is constant, whatever the pressure of the fluid that this device must retain.
The variant embodiment of FIG. 2 adds to the advantages resulting from the construction described the fact that the seal 7 is relieved to a very great extent from the stresses resulting from the action of the fluid on its internal face and tending to drive the seal out of the space which is there. reserved between plates 1 and 2.
For this purpose, the upper surface of point 7 is inclined towards the edge of the plate 2 and the flange has a corresponding profile in its part 4 ', the pocket 5' therefore having a triangular section.
In this way, the pressure of the fluid filling the pocket 5 develops on the part 4 'and on the gasket 7 a force whose vertical component provides for sealing the flange-gasket-wall assembly 2, while its component horizontal opposes the force developed by the fluid on the internal face of the seal, straight in the drawing, force tending to drive this seal out of the space between the walls 1 and 2.
The variant embodiment of FIG. 3 allows the use of joints of rectangular cross section as in the case of the construction illustrated in fig. 1, while ensuring that the seal is locked in the horizontal direction similar to that obtained by the variant of FIG. 2.
To this end, the flange has two juxta sections laid 8 'and 8 ".
The first 8 'is flat and is applied to the upper face of the gasket 7, in a manner analogous to the flange .t of FIG. 1.
The second section 8 'has, in section, the shape of a pocket in contact by its straight part with the vertical external face of the seal 7 which bears on this wall, the stiffening of which is provided by the action of the pressure of the fluid. contained in the pocket.
In the context of this variant embodiment, the clamping force of the part 8 'of the flange on the seal 7 is not due only to the action of the pressure on this part 8' but also to a part of the force developed by the fluid on the internal surface of the pocket 8 "and which tends to further accentuate the bending of the flange in the direction F which had been discussed with reference to the embodiment of FIG. 1. The various enclosures described and illustrated can obviously be of any nature and size and can contain both liquids and gases.
In particular, they may advantageously form part of heat exchangers of any kind, of the plate type, in which the tightening of the joints between plate and plate was traditionally carried out by tie rods or screw jacks acting on the stacks of plates and which therefore had to be particularly generous in size.
Since the tightening pressure of the joints with which the enclosures described are provided by the sealing fluid itself, these tie rods or jacks will in fact only have to withstand the force developed by the fluid filling the first and last chamber with gasket. the evaporator on the end walls of the appliance.
When the thickness of the walls is relatively low, the flange may have been manufactured with the corresponding wall and therefore be integral with it.