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Combined flow regulating and stop valve - has secondary isolation valve operating rapidly using internal steam pressure to drive control piston operating valve Download PDF

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Abstract

The combined flow regulating and stop valve consists of a normal arrangement of inlet port (2) and outlet port (4) with a conical plug (8) manually operated by a handwheel (10). This valve incorporates a second annular closure (11) which is operated by a piston (14). In the open position steam is introduced through internal passages (17,18,19) so that an equal pressure exists above and below the piston. The secondary valve remains open under the force of the spring (15). To effect a rapid closure of the valve the two small valves (22,23) are opened. Pressure is lost quickly from the lower chamber (16a) but slowly from the upper chamber (16b) by virtue of the smaller passage (19). The consequential imbalance of the pressure quickly closes the secondary valve. Once closed the chamber (12) is isolated from the steam supply and the imbalance of pressures on the piston keeps the valve closed.

Description

La présente invention se rapporte à une vanne d'arrêt et de réglage, notamment pour la vapeur, comprenant un corps d'arrêt et de réglage de forme conique pouvant être appliqué à l'aide d'une tige filetée, axialement contre un siège de fermeture annulaire. The present invention relates to a stop and regulating valve, in particular for steam, comprising a conical stop and regulating body which can be applied using a threaded rod, axially against a seat. ring closure.

Les vannes d'arrêt et de réglage de ce type sont utilisées très fréquemment dans les centrales d'énergie à vapeur. Lorsqu'il faut effectuer sur une partie d'une centrale de ce type des travaux de réparation en aval d'une vanne d'arrêt et de réglage sans arrêter la chaudière, il faut prévoir selon les normes de sécurité en vigueur, en avant ou en arrière de la vanne de réglage et d'arrêt, une seconde vanne d'arrêt qui est au moins une vanne à fermeture rapide denanière à permettre en cas de danger une fermeture immédiate. Stop and control valves of this type are used very frequently in steam power plants. When it is necessary to carry out repair work on a part of a power station of this type downstream of a shut-off and adjustment valve without stopping the boiler, provision must be made in accordance with the safety standards in force, before or behind the adjustment and stop valve, a second stop valve which is at least one quick-closing valve to allow immediate closure in the event of danger.

Le but de la présente invention est de configurer une vanne d'arrêt et de ii- du type précité de manière à ce qu'elle assume à elle seule les deux fonctions de fermeture. The object of the present invention is to configure a stop valve and of ii- of the aforementioned type so that it alone assumes the two closing functions.

Pour résoudre de but, la présente invention, partant d'une banne d'arrêt et de réglage du type précité, propose que le corps d'arrêt et de réglage soit entouré à un certain écartement dtun second corps dtarrêt qui présente une forme annulaire et peut être appliqué en direction axiale, contre un second siège de fermeture annulaire qui entoure le premier siège de fermeture à un certain écartement. To resolve the object, the present invention, starting from a stop and adjustment valve of the aforementioned type, proposes that the stop and adjustment body be surrounded at a certain distance from a second stop body which has an annular shape and can be applied in the axial direction, against a second annular closing seat which surrounds the first closing seat at a certain distance.

La vanne d'arrêt et de réglage conforme à l'invention est en mesure d'interrompre un courant de vapeur en deux emplacements séparés l'un de l'autre si bien qu'il suret de prévoir une seule vanne dans la conduite de vapeur. La vanne d'arrêt et de réglage conforme à l'invention peut par exemple être disposée dans la conduite de vapeur de soutènement de la bâche alimentaire d'une centrale à vapeur. Lorsqu'on doit effectuer des réparations sur la bâche alimentaire, la vanne d'arrêt et de réglage conforme à l'invention est en mesure de couper de manière fiable l'alimentation en vapeur d'appoint.  The stop and regulating valve according to the invention is able to interrupt a steam current in two locations separated from each other so that it is safe to provide a single valve in the steam line . The stop and adjustment valve according to the invention can for example be arranged in the retaining steam line of the food tank of a steam plant. When repairs have to be made to the food cover, the stop and adjustment valve according to the invention is able to reliably cut off the supply of make-up steam.

Dans l'art antérieur, il était nécessaire de prévoir régulièrement deux vannes dans ladite conduite de vapeur.In the prior art, it was necessary to regularly provide two valves in said steam line.

Un mode de réalisation particulier de la vanne d'arrêt et de réglage conforme à l'invention prévoit que le second corps d'arrêt peut être actionné de manière à assurer une fermeture rapide à l'aide d'un dispositif de commande séparé. Il est ainsi possible, en cas de danger, de réaliser la fermeture immédiate de la conduite de vapeur à l'aide du second corps d'arrEt, et cela indépendamment de la position du premier corps d'arrêt qui a simultanément une fonction de réglage et qui pour cette raison ne peut pas être actionné en vue dlune fermeture immédiate. A particular embodiment of the stop and adjustment valve according to the invention provides that the second stop body can be actuated so as to ensure rapid closure using a separate control device. It is thus possible, in the event of danger, to immediately close the steam pipe using the second stop body, and this independently of the position of the first stop body which simultaneously has an adjustment function. and which for this reason cannot be activated with a view to immediate closure.

Le dispositif de commande pour le second corps d'arrêt est avantageusement configuré en piston annulaire relié audit corps, qui est monté mobile en translation axiale dans le carter de la vanne et peut être actionné dans un sens de fermeture à l'aide dcun moyen de pression. On obtient ainsi une construction robuste grâce à laquelle les forces de fermeture élevées peuvent être appliquées. The control device for the second stop body is advantageously configured as an annular piston connected to said body, which is mounted movable in axial translation in the valve casing and can be actuated in a closing direction using a means of pressure. This results in a robust construction thanks to which the high closing forces can be applied.

Un mode de réalisation particulièrement avantageux de la vanne de fermeture et de réglage conforme à l'invention prévoit que le piston annulaire du dispositif de commande pour le second corps d'arrêt est sollicité dans le sens d'une ouverture, par un ressort et que dans la position, dans laquelle il est prêt à fonctionner, il est soumis, par l'intermédiaire de surfaces annulaires de même dimension, dans le sens d'une ouverture et dans le sens d'une fermeture, par le fluide compressible à retenir, le volume de pression sollicité dans le sens d'une ouverture et le volume de pression sollicité dans le sens d'une fermeture étant mis en communication par l'intermédiaire d'un canal d'étranglement tandis qu'au volume sollicité vers le sens d'une ouverture, on a raccordé au moins une soupape de décharge.Dans cette configuration du dispositif de commande, la pression du fluide à retenir maintient le piston annulaire en équilibre si bien qu'il peut être déplacé dans la position d'ouverture, par ie ressort agissant dans le sens d'une ouverture. Si la soupape de décharge du volume de compression sollicité dans le sens d'une ouverture s'ouvre, l'équilibre précité est détruit et le piston annulaire est déplacé contre la force du ressort, brutalement dans sa position de fermeture. A particularly advantageous embodiment of the closing and adjusting valve according to the invention provides that the annular piston of the control device for the second stop body is biased in the direction of opening, by a spring and that in the position, in which it is ready to operate, it is subjected, by means of annular surfaces of the same dimension, in the direction of an opening and in the direction of a closure, by the compressible fluid to be retained, the volume of pressure requested in the direction of opening and the volume of pressure requested in the direction of closing being put in communication via a throttling channel while at the volume requested towards direction d '' At least one relief valve has been connected, in this configuration of the control device, the pressure of the fluid to be retained keeps the annular piston in equilibrium so that it can be moved into the open position, byie spring acting in the direction of an opening. If the relief valve for the compression volume requested in the direction of opening opens, the aforementioned balance is destroyed and the annular piston is moved against the force of the spring, suddenly in its closed position.

Pour des raisons de sécurité, on peut raccorder au volume de pression sollicitant le piston annulaire dans le sens dtune ouverture, deux ou plusieurs soupapes de décharge.  For safety reasons, two or more relief valves can be connected to the pressure volume acting on the annular piston in the direction of opening.

A cette occasion, la décharge de ce volume de pression est également assurée lorsque l'une des soupapes est hors d'étant de fonctionner.On this occasion, the discharge of this pressure volume is also ensured when one of the valves is out of operation.

Pour des raisons de sécurité, le volume annulaire entre le premier corps d'arrêt et le second corps d'arrêt peut être relié à l'atmosphère par l'intermédiaire d'une conduite d'aérage prévue dans le carter. Lorsque la conduite d'aérage est ouverte, on empêche en toute sécurité que des fuites de fluide qui peuvent apparattre au niveau du second corps d'arrêt, puissent créer au niveau du premier corps d'arrêt précité, une pression pouvant entratner un passage de la vapeur dans la conduite véhiculant la vapeur. For safety reasons, the annular volume between the first stop body and the second stop body can be connected to the atmosphere by means of a ventilation pipe provided in the casing. When the air duct is open, it is safely prevented that fluid leaks which may appear at the second stop body, can create at the first abovementioned stop body, a pressure which can cause a passage of the steam in the pipe carrying the steam.

L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparattront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence au dessin schématique annexé donné uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de lItivention et dans lequel
la figure unique illustre une soupape d'arrêt et de réglage conforme à l'invention dans une coupe longitudinale.The invention will be better understood and other objects, characteristics, details and advantages thereof will appear more clearly during the explanatory description which follows, made with reference to the appended schematic drawing given solely by way of example illustrating a mode of realization of the Itention and in which
the single figure illustrates a stop and adjustment valve according to the invention in a longitudinal section.

Sur le dessin, on a désigné généralement en 1 le carter de la vanne. Sur un côté du carter de la vanne est connectée une conduite d'amenée de vapeur 2 qui présente dans sa zone d'entree dans le carter 1, un filtre de protection 3 retenant les éventuelles impuretés contenues dans la vapeur. In the drawing, the valve housing is generally designated at 1. On one side of the valve housing is connected a steam supply pipe 2 which has, in its zone of entry into the housing 1, a protective filter 3 retaining any impurities contained in the steam.

A son extrémité inférieure, le carter 1 présente un orifice 4 dont la paroi périphérique forme un siège de fermeture annulaire 5. Sur le siège 5 se raccorde un élément de sortie de vapeur 6 en forme de trémie dans lequel est disposé un silencieux 7.At its lower end, the casing 1 has an orifice 4, the peripheral wall of which forms an annular closing seat 5. On the seat 5 is connected a vapor outlet element 6 in the form of a hopper in which a silencer 7 is arranged.

L'orifice 4 du carter 1 peut être fermé au moyen d'un corps de fermeture conique qui peut être appliqué, au moyen d'une tige filetée 9 montée axialement dans le carter 1, contre le siège de fermeture annulaire 5. Selon l'état de sa course, le corps d'arrêt conique 8 est en mesure de commander ou de régler le passage de la vapeur par l'orifice 4. Pour cela, la tige filetée 9 comprend un système d'entraSnement de réglage 10 correspondant. The orifice 4 of the casing 1 can be closed by means of a conical closing body which can be applied, by means of a threaded rod 9 mounted axially in the casing 1, against the annular closing seat 5. According to the state of its travel, the conical stop body 8 is able to control or regulate the passage of steam through the orifice 4. For this, the threaded rod 9 comprises a corresponding adjustment drive system 10.

Autour de la tige filetée 9 et de la portion supérieure du corps d'arrêt 8,on a prévu un second corps d'arrêt annulaire Il monté de telle façon qu'entre le premier corps d'arrêt 8 et le second d'arrêt 11, il persiste un volume annulaire 12. Le corps d'arrêt annulaire Il peut être appliqué par son extrémité inférieure, contre un second siège de fermeture 13 associé au carter 1, qui entoure le premier siège 5 à un écartement donné. Around the threaded rod 9 and the upper portion of the stop body 8, a second annular stop body II is provided. It is mounted in such a way that between the first stop body 8 and the second stop 11. , there remains an annular volume 12. The annular stop body It can be applied by its lower end, against a second closing seat 13 associated with the casing 1, which surrounds the first seat 5 at a given spacing.

L'entraSnement du second corps de fermeture Il s'effectue à l'aide d'un piston annulaire 14 qui est monté mobile en translation axiale dans le carter 1 et est sollicité dans le sens d'une ouverture, par un ressort 15. Les deux surfaces annulaires 14a et 14b du piston annulaire 14 sont exposées, dans la position de repos de la vanne, à la pression de la vapeur dont la circulation doit être arrêtée. L'alimentation en vapeur dans l'enceinte de pression 16a sollicitée dans le sens d'une ouverture, s'effectue à l'aide de conduites d'étranglement 17 et 18 disposées dans le carter 1. Une seconde conduite d'étranglement 19 est dérivée de la conduite 18 et sert à alimenter en vapeur l'enceinte de pression 1-6b sollicitée dans le sens d'une fermeture.Les deux enceintes de pression 16a et 16b communiquent donc par l'intermédiaire des conduites dlétranglement 18 et 19. THE DRIVE OF THE SECOND CLOSING BODY It takes place using an annular piston 14 which is mounted movable in axial translation in the casing 1 and is biased in the direction of opening, by a spring 15. The two annular surfaces 14a and 14b of the annular piston 14 are exposed, in the rest position of the valve, to the pressure of the vapor whose circulation must be stopped. The supply of steam to the pressure enclosure 16a urged in the direction of opening, is carried out using throttle lines 17 and 18 arranged in the casing 1. A second throttle line 19 is derived from line 18 and used to supply steam to the pressure chamber 1-6b urged in the direction of closing. The two pressure chambers 16a and 16b therefore communicate via the throttling lines 18 and 19.

Par l'intermédiaire d'alésages 20 et 21 prévus dans le carter, deux soupapes de décharge 22 et 23 sont connectées à l'enceinte de pression 16a sollicitée dans le sens d'une ouverture. Le volume annulaire 12 entre le premier corps de fermeture 8 et le second corps de fermeture Il peut être relié par l'intermédiaire d'une conduite d'aérage 24 prévue dans le carter et d'une soupape de décharge 25 reliée à ladite conduite, à l'atmosphère. By means of bores 20 and 21 provided in the casing, two relief valves 22 and 23 are connected to the pressure enclosure 16a urged in the direction of an opening. The annular volume 12 between the first closing body 8 and the second closing body It can be connected by means of an air duct 24 provided in the casing and a relief valve 25 connected to said duct, to the atmosphere.

Dans la position de repos ou prête à l'utilisation de la vanne, qui n'est pas représentée sur le dessin, les deux soupapes de décharge 22 et 23 sont fermées si bien que les forces de compression appliquées aux surfaces annulaires 14a et 14b se compensent et que le piston annulaire 14 est maintenu en position d'ouverture par le ressort 15. Pour la position de fermeture rapide représentée sur le dessin, les soupapes de décharge 22 et 23 sont ouvertes si bien que l'enceinte de pression 16 est déchargée et que le piston annulaire 14 est comprimé dans le sens d'une fermeture en surmontant la force du ressort 15, par la pression de la vapeur donnée dans l'enceinte 16b. Comme onEsut le remarquer, la commande du second corps de fermeture Il est indépendante de la commande du premier corps de fermeture 8 qui est simplement actionné à l'aide de latige filetée 9. In the rest position or ready for use of the valve, which is not shown in the drawing, the two relief valves 22 and 23 are closed so that the compressive forces applied to the annular surfaces 14a and 14b are compensate and that the annular piston 14 is held in the open position by the spring 15. For the quick close position shown in the drawing, the relief valves 22 and 23 are open so that the pressure vessel 16 is discharged and that the annular piston 14 is compressed in the direction of closing while overcoming the force of the spring 15, by the pressure of the vapor given in the enclosure 16b. As noted, the control of the second closure body 11 is independent of the control of the first closure body 8 which is simply actuated using the threaded rod 9.

Bien entendu, l'invention ntest nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qutà titre d'exemple. En particulier, telle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent.  Of course, the invention is in no way limited to the embodiment described and shown which has been given only by way of example. In particular, such includes all the means constituting technical equivalents of the means described, as well as their combinations, if these are carried out according to the spirit and implemented within the framework of the claims which follow.

Claims (6)

REVENDICATIONS 1. Vanne d'arrêt et de réglage notamment pour la vapeur comprenant un corps d'arrêt et de réglage conique pouvant être appliqué à l'aide d'une tige filetée en direction axiale contre un siège de fermeture annulaire, caractérisée en ce que le corps d'arrdt et de réglage est entouré à un écartement donné par un second corps d'arrêt de forme annulaire qui peut être appliqué en direction axiale contre un second siège de fermeture annulaire entourant le premier siège de fermeture à un écartement donné. 1. Shut-off and adjustment valve, in particular for steam, comprising a conical shut-off and adjustment body which can be applied using a threaded rod in an axial direction against an annular closing seat, characterized in that the stop and adjustment body is surrounded at a given spacing by a second annular stop body which can be applied in an axial direction against a second annular closing seat surrounding the first closing seat at a given spacing. 2. Vanne selon la revendication 1, caractérisée en ce que le second corps d'arrêt peut être actionné dans le sens d'une fermeture rapide ou immédiate à l'aide d'un dispositif de commande séparé. 2. Valve according to claim 1, characterized in that the second stop body can be actuated in the direction of rapid or immediate closure using a separate control device. 3. Vanne selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le dispositif de commande pour le second corps d'arrêt est configuré en piston annulaire relié audit corps qui est mobile en tanslation axiale dans le carter de la vanne et peut être commandé dans le sens d'une fermeture par un fluide de pression. 3. Valve according to claim 1 or 2, characterized in that the control device for the second stop body is configured as an annular piston connected to said body which is movable in axial tension in the casing of the valve and can be controlled in the direction of closing by a pressure fluid. 4. Vanne selon liune des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le piston annulaire du dispositif de commande du second corps d'arrêt est sollicité dans le sens de l'ouverture par un ressort et, en position de repos, est soumis par l'intermédiaire des surfaces annulaires de même dimension, à l'action du fluide de pression dont la circulation doit être interrompue, non seulement dans le sens d'une fermeture mais également dans le sens d'une ouverture, l'enceinte de pression sollicitée dans le sens de fermeture et l'enceinte de pression sollicitée dans le sens d'une ouverture étant mises en communication par l'intermédiaire d'un canal d'étranglement tandis que au moins une soupape de décharge est connectée à l'enceinte de pression sollicitée dans le sens d'une ouverture. 4. Valve according liune of claims 1 to 3, characterized in that the annular piston of the control device of the second stop body is biased in the direction of opening by a spring and, in the rest position, is subjected by by means of annular surfaces of the same size, the pressure vessel acted upon by the pressure fluid whose circulation must be interrupted, not only in the direction of closing but also in the direction of opening in the closing direction and the pressure chamber urged in the opening direction being put in communication via a throttle channel while at least one relief valve is connected to the pressure chamber requested in the direction of an opening. 5. Vanne selon la revendication 4, caractérisée en ce que deux ou plusieurs soupapes de décharge sont connectées à l'enceinte de pression sollicitant le piston annulaire précité dans ls sens d'une ouverture. 5. Valve according to claim 4, characterized in that two or more relief valves are connected to the pressure enclosure urging the abovementioned annular piston in the direction of opening. 6. Vanne selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le volume annulaire compris entre le premier corps de fermeture et le second corps de fermeture peut être relié à l'atmosphère par l'intermédiaire d'une conduite daérage passant dans le carter.  6. Valve according to one of claims 1 to 5, characterized in that the annular volume between the first closure body and the second closure body can be connected to the atmosphere via a passing ventilation pipe in the housing.
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