CH655775A5 - Vanne vehiculant des fluides cryogeniques. - Google Patents
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Description
655775
2
Claims (3)
1. Vanne pour fluides cryogéniques, dans laquelle le clapet et sa tige de commande sont montés de façon étanche sur une pièce solidaire du corps de vanne, par l'intermédiaire d'une capsule à paroi plissée formant soufflet, qui permet les déplacements de l'ensemble mobile constitué par le clapet et sa tige de commande, tout en assurant l'étanchéité, ledit soufflet étant disposé en partie haute de la vanne, caractérisée en ce qu'on prévoit, dans les tubes constituant la tige de commande ( 16), d'une part, et l'enveloppe extérieure (18), d'autre part, au moins un palier intermédiaire (28), qui constitue en même temps un écran thermique.
2. Vanne selon la revendication I, caractérisée en ce que chaque palier (28) formant écran thermique est constitué d'une bague intérieure (30), logée dans le tube intérieur (16) constituant la tige de commande de la vanne, et d'une seconde bague périphérique (32), coaxiale à la bague intérieure et au même niveau que celle-ci, disposée dans l'espace séparant le tube intérieur du tube extérieur (18), les deux bagues, réalisées en un matériau thermiquement isolant et tenant au froid, étant maintenues par une goupille.
3. Vanne selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que le tube intérieur (16) comporte des trous d'évents (36,36')-
La présente invention est relative à des vannes pour très basses températures, véhiculant notamment des fluides cryogéniques tels que, par exemple, de l'azote ou de l'hélium liquide, ces vannes étant destinées de préférence à des applications dans le domaine de l'énergie nucléaire et dans celui de l'aérospatiale.
L'invention se réfère plus particulièrement aux vannes dans lesquelles la communication entre l'arrivée et le départ du fluide est commandée par un clapet coopérant avec un siège, le clapet et sa tige de commande étant montés de façon étanche sur une pièce solidaire du corps de vanne, par l'intermédiaire d'une capsule à paroi plissée formant un soufflet, qui permet des déplacements de l'ensemble mobile constitué par le clapet et sa tige de commande, tout en assurant l'étanchéité.
Dans les vannes connues de ce type, le soufflet d'étanchéité est placé en partie basse, au niveau du clapet, et le démontage s'effectue par le bas. Dans le cas des vannes qui sont destinées à véhiculer des fluides cryogéniques, la partie basse étant à très basse température, il est nécessaire que le démontage s'effectue en partie haute, ce qui oblige à disposer le soufflet d'étanchéité en partie haute.
La partie de la vanne située en-dessous du soufflet d'étanchéité étant en enceinte cryogénique, et les tubes constituant la tige de commande, d'une part, et l'enveloppe extérieure de la vanne, d'autre part, étant très minces, il est nécessaire de prévoir des moyens pour s'opposer à la transmission calorifique, depuis le départ et l'arrivée du fluide cryogénique (partie basse de la vanne) vers le soufflet d'étanchéité (partie haute), et également des moyens pour éviter le flambement de tels tubes, qui risque de se produire en raison de leur grande longueur.
L'invention résout ces problèmes en prévoyant, dans les tubes constituant la tige de commande, d'une part, et l'enveloppe extérieure, d'autre part, au moins un palier intermédiaire, qui constitue en même temps un écran thermique, s Selon un mode de réalisation de cette invention, chaque palier formant écran thermique est constitué d'une bague intérieure logée dans le tube intérieur constituant la tige de commande de la vanne, et d'une seconde bague périphérique, coaxiale à la bague intérieure et au même niveau que cette io dernière, disposée dans l'espace séparant le tube intérieur de l'enveloppe extérieure, les deux bagues, réalisées en un matériau thermiquement isolant, étant maintenues par une goupille.
On peut prévoir des trous d'évents dans le tube enveloppe 15 extérieur, de chaque côté d'un écran-palier.
Les caractéristiques et avantages de cette invention ressor-tiront de la description faite ci-après, en référence à la figure unique du dessin annexé, qui en illustre un exemple de réalisation non limitatif, représenté en élévation et coupe verticale 20 partielle.
La vanne selon l'invention représentée sur le dessin comporte un corps 10, avec arrivée 12 et départ 14 du fluide cryogénique à véhiculer. La partie inférieure représentée en extérieur comporte, comme connu, le clapet et le siège de la 25 vanne. Ce clapet est actionné par une tige de commande 16, constituée par un tube très mince, de préférence en acier inoxydable, ce tube étant isolé de l'extérieur par une enveloppe 18, constituée également d'un tube très mince de préférence en acier inoxydable, soudée d'une part au corps de 30 vanne 10, et, d'autre part, sur une collerette 20.
Comme on l'a précisé ci-dessus, le soufflet d'étanchéité est disposé en partie haute de la vanne. Ce soufflet 22 est constitué par une capsule à paroi plissée, soudée, à sa base, sur une pièce 24 constituant la tête de la tige de commande, sur 35 laquelle est monté l'organe de commande (non représenté), et, à son sommet, sur une collerette 26.
Au moins un palier intermédiaire 28 constituant en même temps un écran thermique, est positionné dans le tubes 16 et 18.
40 Dans l'exemple de réalisation illustré par le dessin, chaque palier-écran thermique est constitué, d'une part, d'une bague intérieure 30, logée dans le tube 16, et, d'autre part, d'une bague extérieure 32, placée dans l'espace séparant les deux tubes 16 et 18, au niveau de la bague 30. L'ensemble constitué 45 par les bagues 30 et 32 est solidarisé par une goupille 34. Pour faciliter la mise en place de la goupille, la partie inférieure de chaque bague 30 comporte une saignée 38, pour orienter correctement la bague 30, à l'aide d'un outil du type tournevis, et amener l'alésage prévu dans la bague pour le passage de la so goupille en regard des trous correspondants, ménagés dans le tube 16.
Les bagues 30 et 32 sont réalisées en un matériau thermiquement isolant, tenant au froid.
Des trous d'évent 36,36' sont ménagés dans le tube inté-55 rieur 16, de chaque côté d'un écran-palier 28, de manière à réaliser le dégazage des volumes situés au-dessus et en-dessous de chaque écran 28.
L'invention permet de réaliser une vanne pour fluide cryogénique évitant toute montée de gaz cryogénique dans le tube « extérieur 18.
B
1 feuille dessins
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