CH633089A5

CH633089A5 - NON-RETURN VALVE.

Info

Publication number: CH633089A5
Application number: CH1132979A
Authority: CH
Inventors: Gilles Combes
Original assignee: Alsthom Atlantique
Priority date: 1979-01-26
Filing date: 1979-12-20
Publication date: 1982-11-15
Also published as: GB2040022B; BE880973A; FR2447506B1; IT1127985B; IT8067110A0; FR2447506A1; JPH028186B2; NL184020C; GB2040022A; ES488029A1; GR70372B; NL8000375A; DE3001976C2; JPS55100477A; DE3001976A1; NL184020B; DE8001432U1

Description

L'invention est relative à un clapet antiretour d'une conduite de liquide. The invention relates to a non-return valve of a liquid pipe.

Il existe de nombreux types de clapets antiretour qui constituent généralement des perfectionnements à celui du type battant. Ces clapets sont alors de réalisation assez simple mais, en raison de l'importance de leur masse et de leur course, leurs caractéristiques de fonctionnement ne leur permettent pas de s'opposer rapidement à l'inversion du débit dans la conduite et par suite risquent d'engendrer des coups de bélier. Il existe aussi des clapets à opercules multiples et indépendants, de réalisation assez compliquée, dont le fonctionnement est satisfaisant, mais dont l'encombrement et le coût sont importants. There are many types of check valves which are generally enhancements to the swing type. These valves are then of fairly simple construction but, due to the importance of their mass and their stroke, their operating characteristics do not allow them to quickly oppose the reversal of the flow in the pipe and consequently risk to cause water hammer. There are also multiple and independent gate valves, of a rather complicated design, the operation of which is satisfactory, but the space and cost of which are significant.

L'invention a pour but un clapet antiretour de faible inertie ayant une course réduite, de fonctionnement rapide ne donnant pas lieu à des coups de bélier, tout en présentant une faible perte de charge en position d'ouverture. The object of the invention is to provide a non-return valve of low inertia having a reduced stroke, of rapid operation which does not give rise to pressure surges, while having a low pressure drop in the open position.

L'invention a pour objet un clapet antiretour d'une conduite de liquide, comprenant une plaque perforée fixe et une plaque perforée mobile disposée à l'aval de la plaque fixe et reliée à cette dernière par une liaison lui autorisant un déplacement entre, d'une part, une position d'ouverture dans laquelle, les plaques étant écartées l'une de l'autre, les perforations de chacune des plaques se trouvent découvertes et autorisent le passage du liquide de l'amont vers l'aval, et, d'autre part, une position de fermeture dans laquelle, les deux plaques étant au contact l'une de l'autre, les perforations d'une plaque sont obstruées par les parties pleines de l'autre, et le débit de liquide de l'aval vers l'amont est empêché, caractérisé en ce que, en position d'ouverture de la plaque mobile, le prolongement de l'axe d'une perforation de la plaque fixe rencontre sensiblement l'origine de l'axe de la perforation associée de la plaque mobile sur sa face amont, de manière que les jets de liquide issus des perforations de la plaque fixe soient dirigés et centrés à travers les perforations de la plaque mobile, la plaque mobile constituant l'élément aval du clapet. The subject of the invention is a non-return valve of a liquid pipe, comprising a fixed perforated plate and a movable perforated plate disposed downstream of the fixed plate and connected to the latter by a connection allowing it to move between, d on the one hand, an open position in which, the plates being spaced from one another, the perforations of each of the plates are uncovered and allow the passage of the liquid from upstream to downstream, and, on the other hand, a closed position in which, the two plates being in contact with one another, the perforations of a plate are obstructed by the solid parts of the other, and the flow of liquid from the downstream upstream is prevented, characterized in that, in the open position of the movable plate, the extension of the axis of a perforation of the fixed plate substantially meets the origin of the axis of the perforation associated with the movable plate on its upstream face, so that the jets of liquid i ssus perforations of the fixed plate are directed and centered through the perforations of the movable plate, the movable plate constituting the downstream element of the valve.

Les perforations des plaques peuvent constituer des parties toriques autour de l'axe de la conduite. The perforations of the plates can constitute toric parts around the axis of the pipe.

Les surfaces d'entrée des conduits toriques de la plaque fixe peuvent être telles que la pénétration des jets de liquide s'effectue sensiblement suivant une direction parallèle à l'axe de la conduite. The inlet surfaces of the toric conduits of the fixed plate may be such that the penetration of the jets of liquid takes place substantially in a direction parallel to the axis of the conduit.

Les hauteurs radiales des conduits toriques de la plaque fixe peuvent diminuer de l'amont vers l'aval et les hauteurs radiales des conduits toriques de la plaque mobile peuvent augmenter de l'amont vers l'aval. The radial heights of the toric ducts of the fixed plate may decrease from upstream to downstream and the radial heights of the toric ducts of the movable plate may increase from upstream to downstream.

Les extrémités amont de deux conduits adjacents de la plaque mobile peuvent former un guideau en forme de nez torique bordé par un siège, ledit guideau pénétrant, lors de la fermeture du clapet, dans le conduit de la plaque fixe disposé en regard, ledit siège venant s'appuyer contre un siège disposé sur la partie aval dudit conduit; en position d'ouverture du clapet, la face interne du guideau est disposée sensiblement dans le prolongement de la face externe du conduit disposé en regard. Les extrémités aval de deux conduits adjacents de la plaque fixe forment un guideau en forme de nez torique bordé par ledit siège, ledit guideau fixe pénétrant, lors de la fermeture du clapet, dans le conduit de la partie mobile disposé en regard; en position d'ouverture du clapet, la face interne d'un guideau fixe est disposée sensiblement dans le prolongement de la face interne de la plaque mobile disposé en regard. The upstream ends of two adjacent conduits of the movable plate can form a torus-shaped guide bordered by a seat, said guide penetrating, when the valve is closed, in the conduit of the fixed plate disposed opposite, said seat coming lean against a seat arranged on the downstream part of said duct; in the valve open position, the internal face of the guide is disposed substantially in the extension of the external face of the conduit arranged opposite. The downstream ends of two adjacent conduits of the fixed plate form a guide in the shape of an O-shaped nose bordered by said seat, said fixed guide penetrating, when the valve is closed, in the conduit of the movable part arranged opposite; in the valve open position, the internal face of a fixed guide is disposed substantially in the extension of the internal face of the movable plate disposed opposite.

Les caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront dans la description d'un mode de réalisation donné à titre d'exemple et illustré dans les dessins. The characteristics and advantages of the invention will appear in the description of an embodiment given by way of example and illustrated in the drawings.

La fig. 1 est une vue en coupe longitudinale d'une installation comportant un clapet antiretour selon l'invention en position d'ouverture. Fig. 1 is a view in longitudinal section of an installation comprising a non-return valve according to the invention in the open position.

5 5

10 10

15 15

20 20

25 25

30 30

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

La fig. 2 est une demi-vue de la face amont du clapet selon la fig. 1, montrant la face amont de la plaque fixe. Fig. 2 is a half view of the upstream face of the valve according to FIG. 1, showing the upstream face of the fixed plate.

La fig. 3 est une demi-vue en coupe transversale du clapet selon la fig. 1, montrant la face aval de la plaque mobile. Fig. 3 is a half cross-sectional view of the valve according to FIG. 1, showing the downstream face of the movable plate.

Dans les fig. 1 et 2, on a désigné par 11 un tronçon amont et par 12 un tronçon aval d'une conduite 1 de fluide présentant chacun sur leur extrémité une bride 13 et 14 comportant des perçages 15 et 16 en vue de leur raccordement à l'aide de boulons non représentés. Le sens normal de l'écoulement de la conduite est indiqué par les flèches. In fig. 1 and 2, 11 is designated by an upstream section and by 12 a downstream section of a fluid pipe 1 each having on their end a flange 13 and 14 having holes 15 and 16 for their connection using bolts not shown. The normal direction of pipe flow is indicated by the arrows.

Entre les deux brides de raccordement 13 et 14, on a interposé une plaque fixe 2. Between the two connection flanges 13 and 14, a fixed plate 2 has been interposed.

La plaque fixe 2 comprend, entre les brides 13 et 14, une couronne 29 comportant, au droit des perçages 15 et 16, des perçages 28 destinés au passage des boulons non représentés. Elle comprend, d'autre part, une série de perforations constituées par des conduits 20 de section torique répartis autour de l'axe de la conduite. En aval, on a placé une plaque mobile 3 comportant une série de perforations également constituées par des conduits 30 de section torique répartis autour de l'axe de la conduite. The fixed plate 2 comprises, between the flanges 13 and 14, a ring 29 comprising, in line with the holes 15 and 16, holes 28 intended for the passage of the bolts, not shown. It also comprises a series of perforations formed by conduits 20 of toroidal section distributed around the axis of the conduit. Downstream, a movable plate 3 has been placed comprising a series of perforations also constituted by conduits 30 of toric section distributed around the axis of the conduit.

Les conduits toriques 20 et 30 sont formés à l'aide de couronnes 21 et 31 concentriques, reliées entre elles par des entretoises radiales 23 et 33, autour d'un moyeu central 22 et 32, les entretoises 23 étant solidaires de la couronne 29. The toric conduits 20 and 30 are formed by means of concentric rings 21 and 31, interconnected by radial spacers 23 and 33, around a central hub 22 and 32, the spacers 23 being integral with the crown 29.

La couronne extérieure de la plaque mobile 3 est disposée coulissante dans un logement formé par la paroi aval 17 de la couronne 29 et la bride 14. Le moyeu aval 32 est disposé coulissant autour d'une tige filetée 6 solidaire du moyeu 22, dans lequel elle peut être, par exemple, vissée. Un ressort de rappel 61 est interposé entre le moyeu 32 et une butée 62 disposée à l'extrémité aval libre de la tige 6. The outer ring of the movable plate 3 is slidably disposed in a housing formed by the downstream wall 17 of the ring 29 and the flange 14. The downstream hub 32 is slidably disposed around a threaded rod 6 integral with the hub 22, in which it can be, for example, screwed. A return spring 61 is interposed between the hub 32 and a stop 62 disposed at the free downstream end of the rod 6.

Les conduits 20 et 30 sont réalisés de telle façon que le prolongement de l'axe d'un conduit 20 de la plaque fixe 2 coïncide sensiblement avec l'axe du conduit 30 associé de la plaque mobile 3. De plus, les surfaces d'entrée des conduits toriques 20 sont réalisées de telle sorte que la pénétration des jets de liquide s'effectue sensiblement suivant une direction parallèle à l'axe de la conduite; de même, les surfaces de sortie des conduits toriques 30 de la plaque mobile sont telles que l'échappement s'effectue également selon une direction sensiblement parallèle à l'axe de la conduite. En outre, les hauteurs radiales des conduits toriques 20 diminuent de l'amont vers l'aval et les hauteurs radiales des conduits toriques 30 augmentent de l'amont vers l'aval. The conduits 20 and 30 are produced in such a way that the extension of the axis of a conduit 20 of the fixed plate 2 substantially coincides with the axis of the associated conduit 30 of the movable plate 3. In addition, the surfaces of inlet of the toric conduits 20 are made so that the penetration of the jets of liquid takes place substantially in a direction parallel to the axis of the conduit; similarly, the outlet surfaces of the toric conduits 30 of the movable plate are such that the exhaust also takes place in a direction substantially parallel to the axis of the conduit. In addition, the radial heights of the toric conduits 20 decrease from upstream to downstream and the radial heights of the toric conduits 30 increase from upstream to downstream.

Sur une même couronne 21 de la plaque fixe 2, l'extrémité aval de deux conduits 20 adjacents forme un guideau fixe 4 en forme de nez torique. Chaque guideau 4 est constitué, d'une part, par un alésage cylindrique 41 de la paroi externe du conduit extérieur et, d'autre part, par un alésage sensiblement tronconique 42 de la paroi interne du conduit intérieur. Ces alésages 41 et 42 sont bordés par des sièges 43 situés dans un même plan transversal. On the same ring 21 of the fixed plate 2, the downstream end of two adjacent conduits 20 forms a fixed guide 4 in the shape of a toric nose. Each guide 4 is constituted, on the one hand, by a cylindrical bore 41 of the external wall of the external conduit and, on the other hand, by a substantially frustoconical bore 42 of the internal wall of the internal conduit. These bores 41 and 42 are bordered by seats 43 located in the same transverse plane.

Sur une même couronne 31 de la plaque mobile 3, l'extrémité amont de deux conduits 30 adjacents comporte un guideau mobile 5 On the same ring 31 of the movable plate 3, the upstream end of two adjacent conduits 30 comprises a movable guide 5

633089 633089

en forme de nez torique. Chaque guideau 5 est constitué, d'une part, par un alésage cylindrique 51 de la paroi externe du conduit extérieur et, d'autre part, par un alésage sensiblement conique 52 de la paroi interne du conduit intérieur. Les alésages 51 et 52 sont bordés par des sièges 53 situés dans un même plan transversal. shaped like a torus nose. Each guide 5 is formed, on the one hand, by a cylindrical bore 51 of the external wall of the external conduit and, on the other hand, by a substantially conical bore 52 of the internal wall of the internal conduit. The bores 51 and 52 are bordered by seats 53 located in the same transverse plane.

Le nez fixe 4 d'une couronne 21 est disposé en regard de l'amont d'un conduit 30 de la plaque mobile entre les guideaux mobiles 5 des couronnes 31 délimitant ce conduit. The fixed nose 4 of a crown 21 is disposed facing upstream of a conduit 30 of the movable plate between the movable guides 5 of the crowns 31 delimiting this conduit.

Le guideau mobile 5 d'une couronne 31 est disposé en regard de l'aval d'un conduit 20 de la plaque fixe entre le guideau fixe 4 des couronnes 21 délimitant ce conduit. The movable guide 5 of a crown 31 is disposed opposite the downstream of a conduit 20 of the fixed plate between the fixed guide 4 of the crowns 21 delimiting this conduit.

Lors d'un écoulement normal de la conduite, le clapet se trouve en position d'ouverture dans laquelle la plaque mobile 3 est écartée de la plaque fixe 2. During normal flow of the pipe, the valve is in the open position in which the movable plate 3 is spaced from the fixed plate 2.

Les alésages coniques 42 et 52 des guideaux 4 et 5 d'un conduit 20 ou 30 sont disposés respectivement et sensiblement dans le prolongement de la paroi du conduit en regard 30 ou 20, alors que les alésages cylindriques 41 et 51 des guideaux 4 et 5 sont disposés face à face. The conical bores 42 and 52 of the guides 4 and 5 of a duct 20 or 30 are disposed respectively and substantially in the extension of the wall of the facing pipe 30 or 20, while the cylindrical bores 41 and 51 of the guides 4 and 5 are arranged face to face.

En outre, on donne à la plaque fixe 2 une épaisseur dont la valeur est au moins deux fois la valeur de celle de la hauteur radiale moyenne des conduits toriques 20. In addition, the fixed plate 2 is given a thickness whose value is at least twice the value of that of the average radial height of the toric conduits 20.

Les dispositions précédemment décrites font que les jets de liquide émis dans les conduits 20 de la plaque fixe 2 sont dirigés et centrés à travers les conduits 30 de la plaque mobile. Il en résulte ainsi un écoulement normal de faibles pertes de charge. The arrangements described above mean that the jets of liquid emitted in the conduits 20 of the fixed plate 2 are directed and centered through the conduits 30 of the movable plate. This results in normal flow with low pressure drops.

A la suite d'une inversion accidentelle de courant, la plaque mobile 3 est vivement rappelée contre la plaque fixe 2, le ressort 61 amplifiant la vitesse du rappel. Le ressort peut d'ailleurs n'agir qu'au début de la manœuvre de fermeture. Dans tous les cas, il constitue une butée élastique pour la plaque mobile lors de la manœuvre d'ouverture. Following an accidental reversal of current, the movable plate 3 is strongly recalled against the fixed plate 2, the spring 61 amplifying the speed of the recall. The spring can also act only at the start of the closing maneuver. In all cases, it constitutes an elastic stop for the movable plate during the opening maneuver.

Chaque guideau mobile 5 pénètre dans le conduit 20 disposé en regard et chaque guideau fixe 4 pénètre dans le conduit 30 disposé en regard, tandis que les sièges 43 viennent plaquer contre les sièges 53 disposés en regard. On obtient ainsi la position de fermeture du clapet qui empêche automatiquement l'inversion du débit de la conduite. Each movable guide 5 enters the duct 20 arranged opposite and each fixed guide 4 enters the duct 30 arranged opposite, while the seats 43 press against the seats 53 arranged opposite. This obtains the valve closed position which automatically prevents the reverse flow of the pipe.

La course de la plaque mobile 3 étant faible, le fonctionnement du clapet est très rapide, ce qui évite les coups de bélier. Pour rendre encore plus performant ce fonctionnement, il est intéressant d'utiliser pour la plaque mobile 3 un matériau de faible densité, comme par exemple de la matière plastique. The stroke of the movable plate 3 is small, the operation of the valve is very fast, which prevents water hammer. To make this operation even more efficient, it is advantageous to use for the movable plate 3 a material of low density, such as for example plastic.

Dans une variante de réalisation, les nez toriques 41 de la plaque fixe peuvent être supprimés, la face aval de la plaque fixe constituant en totalité un siège plan contre lequel vient s'appuyer la plaque mobile au moment de la fermeture du clapet. Dans cette variante, les nez toriques 51 de la plaque mobile peuvent être conservés. Mais, de toute façon, les parois limitant à leur amont les conduits 30 sont disposées sensiblement dans le prolongement des parois limitant à leur aval les conduits 20. In an alternative embodiment, the torus noses 41 of the fixed plate can be omitted, the downstream face of the fixed plate entirely constituting a flat seat against which the movable plate comes to bear when the valve is closed. In this variant, the toric noses 51 of the movable plate can be kept. However, in any case, the walls limiting the conduits 30 upstream are arranged substantially in the extension of the walls limiting the conduits 20 downstream.

3 3

5 5

10 10

15 15

20 20

25 25

30 30

35 35

40 40

45 45

50 50

R R

1 feuille dessin 1 drawing sheet

Claims

633089

2

1. Non-return valve of a liquid pipe, comprising a fixed plate perforated with conduits and a mobile plate perforated with conduits arranged downstream of the fixed plate and associated with the latter by means allowing it to move between, on the one hand, an open position in which, the plates being spaced from one another, the ends of the conduits of each of the plates are uncovered and allow the passage of the liquid from upstream to downstream, and , on the other hand, a closed position in which, the two plates being in contact with one another, the conduits of a plate are obstructed by the solid parts of the other, and the flow of liquid of downstream upstream is prevented, characterized in that, in the open position of the movable plate (3), the extension of the axis of a conduit (20) of the fixed plate (2) substantially coincides with the axis of the conduit (30) associated with the movable plate (3), so that the jets of liquid from the con of the fixed plate are directed and centered through the conduits of the movable plate, the movable plate constituting the downstream element of the valve.

2. Valve according to claim 1, characterized in that the ducts of the plates constitute toric portions (21,31) around the axis of the duct.

3. Valve according to claim 2, characterized in that the inlet surfaces of the toric conduits (21) of the fixed plate are such that the penetration of the jets of liquid takes place substantially in a direction parallel to the axis of the conduct.

4. Valve according to one of claims 2 or 3, characterized in that the outlet surfaces of the toric conduits (31) of the movable plate are such that the escape of the liquid jets takes place substantially in a direction parallel to the 'axis of the pipe.

5. Valve according to one of claims 2 to 4, characterized in that the radial heights of the toric conduits (20) of the fixed plate decrease from upstream to downstream and the radial heights of the toric conduits (30) of the moving plate increases from upstream to downstream.

6. A valve according to claim 5, characterized in that the upstream ends of two adjacent conduits of the movable plate form a guide in the shape of an O-ring bordered by a seat (53), the guide penetrating, when the valve is closed, in the conduit (20) of the fixed plate disposed opposite, the seat coming to bear against a fixed seat disposed on the downstream part of the conduit.

7. A valve according to claim 6, characterized in that, in the valve open position, the inner face of the guide (5) is arranged substantially in the extension of the outer face of the conduit (20) disposed opposite.

8. A valve according to claim 7, characterized in that the downstream ends of two conduits (20) adjacent to the fixed plate form a guide (4) in the shape of an O-ring bordered by said seat (43), the guide penetrating, during closing the valve, in the conduit (30) of the movable part disposed opposite.

9. Valve according to claim 8, characterized in that, in the valve open position, the internal face of a fixed guide (41) is disposed substantially in the extension of the internal face of the duct (30) of the plate. mobile arranged opposite.

10. Valve according to one of claims 1 to 9, characterized in that the length of the ducts of the fixed plate (2) has a value equal to approximately twice that of the average radial height of the toric ducts (20,21) .

11. Valve according to one of claims 1 to 10, characterized in that it comprises a spring (61) for returning to the closed position of the movable plate (3) against the fixed plate (2).

12. Valve according to one of claims 1 to 11, characterized in that it is arranged between two connection flanges (13,14) of the pipe.

13. A valve according to claim 12, characterized in that the movable plate (3) is slidably disposed in a housing formed by the wall (17) of the crown (21) of the fixed plate and the connection flange (14) of the downstream pipe.

14. A valve according to claim 13, characterized in that the movable plate (3) is made of plastic material.