FR2601753A1

FR2601753A1 - Bleed valve for discharging the liquid phase of a two-phase fluid

Info

Publication number: FR2601753A1
Application number: FR8610393A
Authority: FR
Inventors: Jean-Claude Provost; Marcel Provost; Alain Carpentier
Original assignee: Parisienne de Chauffage Urbain SA; Robinetterie Industrielle de Saone et Loire
Current assignee: Parisienne de Chauffage Urbain SA; Robinetterie Industrielle de Saone et Loire
Priority date: 1986-07-17
Filing date: 1986-07-17
Publication date: 1988-01-22
Also published as: JPH0517440B2; JPS63106494A; FR2601753B1

Abstract

The bleed valve 13 is intended to discharge the liquid phase of a two-phase fluid. It comprises a seat 13b and a shutter 13a, the latter being made to open by a float at the end of a first arm 15a of a lever, whose other arm 15b comprises a cam which engages in a groove 33 of the stem 30 of the shutter 13a. The seat 13b comprises an orifice 21 in the centre of a plane face 24, wherefrom there projects a sleeve 26 for guiding the stem 30 of the shutter 13a. Facing the plane face 24, the shutter comprises a plane section 31, wherefrom there projects a frustoconical needle valve element 32. An annular chamber 40 is delimited between the seat 13b and the valve 13a and communicates with the volume for recuperating the liquid phase via three nozzles: a nozzle 27b in the continuation of a slit 27 through which there passes the lever arm 15b, and two nozzles along a diameter perpendicular to the slit 27 tangential to the plane face 24. The guidance of the shutter and the arrangement of the nozzles give an accurate and reproducible rest position of the shutter on the seat, in order to reduce leaks as much as possible.

Description

"Valve de purgeur pour évacuer la phase liquide
d'un fluide biphasique"
L'invention a trait à une valve de purgeur, pour évacuer d'un fluide biphasique sous pression la phase liquide, comprenant un siège fixé dans une paroi d'un volume apte à recueillir la phase liquide avec un orifice conduisant à un espace d'échappement, et un clapet déplaçable entre des positions de fermeture et d'ouverture sur un trajet défini par des moyens de guidage, et apte à obturer orifice en position de fermeture, des moyens sensibles au niveau de phase liquide dans le volume pilotant en ouverture le clapet."Trap valve to evacuate the liquid phase
of a biphasic fluid "
The invention relates to a bleed valve, for evacuating the liquid phase from a two-phase fluid under pressure, comprising a seat fixed in a wall of a volume capable of collecting the liquid phase with an orifice leading to a space for exhaust, and a valve movable between closed and open positions on a path defined by guide means, and capable of closing the orifice in the closed position, means sensitive to the level of liquid phase in the volume controlling in opening the valve.

L'invention a vu le jour dans le cadre de l'exploitation d'un réseau de distribution de vapeur en chauffage urbain. La distribution s'effectue à une température maximale d'environ 235 C, la pression effective se situant entre 21 et 5 bars, suivant les endroits où les débits sont délivrés. Lorsque les débits sont faibles, ou quand la pression s'éleve rapidement dans les canalisations, la vapeur arrive à saturation et des condensats se forment, qu'il est nécessaire d'évacuer pour que la vapeur reste sèche. The invention emerged in the context of the operation of a district heating steam distribution network. The distribution takes place at a maximum temperature of around 235 C, the effective pressure being between 21 and 5 bars, depending on the places where the flows are delivered. When the flow rates are low, or when the pressure rises quickly in the pipes, the steam reaches saturation and condensates form, which it is necessary to evacuate so that the steam remains dry.

On dispose aux points bas des canalisations, et éventuellement à des points intermédiaires de canalisations longues en pente monotone, des réservoirs dits bouteilles de purges, reliés à leur partie inférieure à des purgeurs. At the low points of the pipes, and possibly at intermediate points of long pipes with a monotonous slope, there are tanks called purge bottles, connected in their lower part to traps.

Ces purgeurs sont généralement du type dit à flotteur fermé, et comportent, dans un volume en communication avec la bouteille de purge, un clapet conduisant à un espace d'échappement, généralement conduite de retour des condensats. Le clapet sollicité en fermeture par la pression régnant dans le volume est sollicité en ouverture, par l'intermédiaire d'un levier, par un flotteur. Lorsque les condensats dans le volume atteignent un certain niveau, le flotteur ouvre le clapet, et les condensats sont expulsés vers l'espace d'échappement, jusqu'à ce que, le niveau baissant, le clapet se referme. These traps are generally of the so-called closed float type, and comprise, in a volume in communication with the purge bottle, a valve leading to an exhaust space, generally a condensate return pipe. The valve requested to close by the pressure prevailing in the volume is requested to open, by means of a lever, by a float. When the condensate in the volume reaches a certain level, the float opens the valve, and the condensate is expelled to the exhaust space, until, as the level drops, the valve closes.

Le dispositif est normalement complété par un purgeur thermostatique, capable d'évacuer les gaz incondensables. The device is normally completed by a thermostatic trap, capable of evacuating noncondensable gases.

Tant que le volume contient uniquement des condensats et de la vapeur, il est sensiblement à la température de la vapeur, tout refroidissement se trouvant compensé par condensation de vapeur. Si des incondensables sont mélangés à la vapeur, la température d'équilibre du volume est définie par la température de condensation de la vapeur à sa pression partielle dans le volume. Le purgeur thermostatique est à température plus basse et s'ouvre, jusqu'à ce que les incondensables soient évacués.As long as the volume contains only condensates and steam, it is substantially at the temperature of the steam, any cooling being compensated for by condensation of steam. If noncondensables are mixed with the vapor, the equilibrium temperature of the volume is defined by the condensation temperature of the vapor at its partial pressure in the volume. The thermostatic trap is at a lower temperature and opens, until the incondensables are evacuated.

Pour en revenir à la valve d'évacuation des condensats, on remarquera qu'elle travaille dans des conditions très dures. Elle est normalement noyée dans des condensats à température supérieure à 200'C, ces condensats étant constitués d'eau pure, donc fortement corrosive, même vaccinée à l'ammoniac, et elle évacue une émulsion d'eau et de vapeur à grande vitesse, et donc fortement érosive, car le laminage des condensats dans l'orifice de valve provoque une revaporisation partielle des condensats. Par ailleurs, quand les débits de vapeur délivrez sont élevés, et que la pression baisse dans le réseau, les condensats dans le volume se revaporisent, et la valve fermée est exposée à la vapeur vive sèche. To return to the condensate drain valve, it will be noted that it works under very harsh conditions. It is normally embedded in condensates at a temperature above 200 ° C, these condensates being made up of pure water, therefore highly corrosive, even vaccinated with ammonia, and it discharges an emulsion of water and steam at high speed, and therefore highly erosive, because the rolling of the condensates in the valve orifice causes a partial revaporization of the condensates. Furthermore, when the steam flow rates are high, and the pressure drops in the network, the condensates in the volume re-evaporate, and the closed valve is exposed to dry live steam.

Les valves de purgeurs à flotteur fermé sont généralement constituées d'une bille liée à un bras de levier, l'autre bras de ce levier portant le flotteur, et d'un siège avec un orifice circulaire sur lequel vient se placer la bille, un jeu entre la bille et le bras de levier qui la porte autorisant la mise en place correcte de la bille sur l'orifice. Closed float trap valves generally consist of a ball linked to a lever arm, the other arm of this lever carrying the float, and of a seat with a circular orifice on which the ball is placed, a clearance between the ball and the lever arm which carries it authorizing the correct positioning of the ball on the orifice.

I1 est très important que ces valves soient d'une excellente étanchéité en position fermée. En effet une tonne de vapeur a un coût de 60-100 francs, en raison, tant des traitements de l'eau d'alimentation des générateurs de vapeur, que de l'enthalpie de la vapeur (de l'ordre de 2,79 gigajoules par tonne). Or les meilleurs purgeurs actuellement disponibles sur le marché accusent des fuites de l'ordre de 3 kg de vapeur par heure ; ceci correspond à environ 7 centimètres cubes par seconde à 10 bars, ou encore 0,8 centimètre cube par seconde de condensats et peut paraitre modeste. Mais cela correspond, sur une année, à 26 tonnes de vapeur, c'est-à-dire une perte d'environ 2 000 francs l'an. It is very important that these valves are of excellent sealing in the closed position. Indeed a ton of steam has a cost of 60-100 francs, due, as much to the treatment of the water supplying the steam generators, as to the enthalpy of the steam (of the order of 2.79 gigajoules per ton). The best traps currently available on the market show leaks of around 3 kg of steam per hour; this corresponds to approximately 7 cubic centimeters per second at 10 bars, or 0.8 cubic centimeters per second of condensate and may appear modest. But this corresponds, over a year, to 26 tonnes of steam, that is to say a loss of around 2,000 francs per year.

Une telle somme est de l'ordre de grandeur du prix du purgeur lui-même. Such a sum is of the order of magnitude of the price of the steamer itself.

L'analyse précise des causes de pertes d'étanchéité de valves de purgeurs, travaillant à des températures de l'ordre de 200'C et des pressions atteignant une vingtaine de bars, est très difficile, en raison des difficultés d'observation en service, et des petites dimensions de ces valves. Sur ce dernier point, on observera que, pour limiter à des valeurs raisonnables les dimensions générales des purgeurs, on est conduit à utiliser des flotteurs de quelques centaines de centimètres cubes, à l'extrémité de bras de levier d'une vingtaine de centimètres. Pour que le flotteur soit capable de manoeuvrer le clapet plaqué sur l'orifice par la pression qui règne dans le volume du purgeur, le diamètre de l'orifice doit être inférieur à 5 mm et le recul du clapet en position d'ouverture de l'ordre du millimètre. The precise analysis of the causes of leakage losses of trap valves, working at temperatures of the order of 200 ° C and pressures reaching twenty bars, is very difficult, due to the difficulties of observation in service , and small dimensions of these valves. On this last point, it will be observed that, in order to limit the general dimensions of the traps to reasonable values, it is necessary to use floats of a few hundred cubic centimeters, at the end of the lever arm of about twenty centimeters. For the float to be able to operate the valve placed on the orifice by the pressure prevailing in the volume of the trap, the diameter of the orifice must be less than 5 mm and the retraction of the valve in the open position of the 'order of a millimeter.

On peut penser que les causes de l'étanchéité relativement médiocre des valves de purgeur usuelles sont les chocs du clapet sur le siège à la fermeture, en raison de la vitesse d'écoulement des condensats pendant la purge, et l'autocentrage incorrect de la bille clapet dans la périphérie de l'orifice. Notamment si la bille ne se présente pas exactement centrée sur l'orifice à la fermeture, il peut en résulter un matage d'une zone de la périphérie de l'orifice. It may be thought that the causes of the relatively poor tightness of the usual trap valves are the impacts of the valve on the seat when closing, due to the speed of the condensate flow during the drain, and the incorrect self-centering of the ball valve in the periphery of the orifice. In particular if the ball does not appear exactly centered on the orifice when closing, it may result in a dulling of an area of the periphery of the orifice.

L'objectif de l'invention est la réalisation d'une valve de purgeur dont la fuite reste inférieure au dixième environ des fuites des valves courantes, soit inférieure à 0,3 kg/heure de vapeur. The objective of the invention is the production of a trap valve, the leakage of which remains less than about a tenth of the leaks of current valves, ie less than 0.3 kg / hour of steam.

Dans ce but l'invention propose une valve de purgeur pour évacuer d'un fluide biphasique sous pression la phase liquide, comprenant un siège fixé dans une paroi d'un volume apte à recueillir la phase liquide avec un orifice conduisant à un espace d'échappement, et un clapet déplaçable entre des positions de fermeture et d'ouverture sur un trajet défini par des moyens de guidage et apte à obturer l'orifice en position de fermeture, des moyens sensibles au niveau de la phase liquide dans le volume pilotant en ouverture le clapet, caractérisée en ce que les moyens de guidage sont constitués d'une douille tubulaire en saillie d'une face plane du siège et coaxiale à l'orifice, et le clapet comprend une queue apte à coulisser à jeu glissant dans la douille, avec, en regard de la face de siège, une tranche plane d'où fait saillie un pointeau tronconique centré, le clapet définissant ainsi, conjointement avec la douille et le siège, une chambre annulaire, celle-ci étant en communication avec le volume par une pluralité d'ajutages qui débouchent dans la périphérie de la chambre au ras de la face plane. To this end, the invention provides a bleed valve for removing the liquid phase from a two-phase fluid under pressure, comprising a seat fixed in a wall of a volume capable of collecting the liquid phase with an orifice leading to a space for exhaust, and a valve movable between closed and open positions on a path defined by guide means and capable of closing the orifice in the closed position, sensitive means at the liquid phase in the volume controlling opening the valve, characterized in that the guide means consist of a tubular sleeve projecting from a flat face of the seat and coaxial with the orifice, and the valve comprises a tail capable of sliding with sliding play in the sleeve , with, opposite the seat face, a flat edge from which protrudes a centered frusto-conical needle, the valve thus defining, jointly with the sleeve and the seat, an annular chamber, the latter being in communication with the e volume by a plurality of nozzles which open into the periphery of the chamber flush with the flat face.

Dans cette disposition, le centrage du clapet dans l'orifice est assuré avec une certaine précision par le guidage de la queue de clapet dans la douille de siège. En outre la forme conique du pointeau favorise un accostage sans choc dans l'orifice à la fermeture. De plus l'avance du pointeau lors de la fermeture est adoucie par l'existence de la chambre annulaire, et la disposition des ajutages qui ia mettent en communication avec le volume. En effet les -condensats pénètrent, avec une certaine vitesse, au ras de la face du siège, pour être déviés par la tranche plane de queue et s'écouler le long du pointeau. Il en résulte par réaction un effort dynamique sur la tranche de queue, qui vient s'opposer à la pression. In this arrangement, the centering of the valve in the orifice is ensured with a certain precision by guiding the valve stem in the seat bush. In addition, the conical shape of the needle promotes a shock-free docking in the opening when closing. In addition the advance of the needle during closing is softened by the existence of the annular chamber, and the arrangement of the nozzles which ia put in communication with the volume. Indeed -condensates penetrate, with a certain speed, flush with the face of the seat, to be deflected by the flat tail section and flow along the needle. This results in reaction to a dynamic force on the tail edge, which comes to oppose the pressure.

Par ailleurs, les réactions dynamiques de l'écoulement des condensats entre le pointeau et les parois de l'orifice du siège favorisent le centrage du pointeau dans l'orifice, lors de sa course en avant. In addition, the dynamic reactions of the condensate flow between the needle and the walls of the seat orifice favor the centering of the needle in the orifice, during its forward stroke.

Des caractéristiques secondaires et les avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels
la figure 1 est une représentation d'un purgeur à flotteur fermé de l'état de la technique
la figure 2A est une coupe en élévation d'une valve de purgeur selon l'invention
la figure 2B est une coupe en plan de la valve de la figure 2A
la figure 3A est une coupe en élévation d'un purgeur incorporant une valve selon l'invention
la figure 3B est une vue en plan, partiellement coupée, du purgeur de la figure 3A.Secondary characteristics and advantages of the invention will emerge from the description which follows by way of example, with reference to the accompanying drawings in which
Figure 1 is a representation of a closed float trap of the prior art
FIG. 2A is a section in elevation of a trap valve according to the invention
Figure 2B is a plan section of the valve of Figure 2A
FIG. 3A is a section in elevation of a trap incorporating a valve according to the invention
Figure 3B is a plan view, partially cut away, of the trap of Figure 3A.

Le purgeur de l'état de la technique représenté figure 1 comporte un volume 1, en communication par la bride 2 avec une bouteille de purge, non représentée. Les condensats d'un réseau de distribution de vapeur sous pression se rassemblent dans cette bouteille de purge, d'où ils passent en 7 dans la partie inférieure du volume 1. The trap of the state of the art represented in FIG. 1 comprises a volume 1, in communication via the flange 2 with a purge bottle, not shown. The condensates of a pressurized steam distribution network collect in this purge bottle, from where they pass into 7 in the lower part of volume 1.

Le purgeur comporte une valve, composée d'un clapet 3ê en forme de bille, et d'un siège 3k, situé en dessous du niveau des condensats 7. L'appui de ia bille 3a sur la périphérie de l'orifice du siège 3k est commandé par des moyens sensibles au niveau des condensats 7, constitués d'un flotteur 5 à l'extrémité d'un premier bras de levier 5a, tandis que la bille est tenue à l'extrémité d'un second bras de levier 5b, sensiblement perpendiculaire au premier 5â. The trap has a valve, composed of a ball-shaped valve 3 and a seat 3k, located below the condensate level 7. The support of the ball 3a on the periphery of the orifice of the seat 3k is controlled by sensitive means at the condensate level 7, consisting of a float 5 at the end of a first lever arm 5a, while the ball is held at the end of a second lever arm 5b, substantially perpendicular to the first 5â.

Au-delà de la valve 3v, 3k se trouve un conduit 4, qui conduit à un espace d'échappement, cet espace, dans un réseau de distribution de vapeur, étant constitué par les canalisations de retour des condensats au générateur de vapeur. Beyond the valve 3v, 3k there is a conduit 4, which leads to an exhaust space, this space, in a steam distribution network, being constituted by the pipes for the return of the condensates to the steam generator.

A la partie haute du volume 1 est situé un orifice 6 de purge d'incondensables ; généralement cet orifice 6 est équipé d'un clapet thermostatique. Tant que l'espace au-dessus des condensats 7 est rempli de vapeur, celle-ci est en équilibre avec les condensats d'une part, et avec le réseau de distribution d'autre part, de sorte que cette vapeur est nécessairement très sensiblement à la température de distribution. Mais si des incondensables, tels que de l'air, viennent à pénétrer dans le volume 1 au-dessus des condensats 7, ils sont susceptibles de se refroidir au contact des parois. Le clapet thermostatique s'ouvre alors, jusqu'à ce que les incondensables soient évacués et que le clapet thermostatique baigne dans la vapeur. At the upper part of volume 1 is located an orifice 6 for draining non-condensables; generally this orifice 6 is equipped with a thermostatic valve. As long as the space above the condensates 7 is filled with steam, this is in equilibrium with the condensates on the one hand, and with the distribution network on the other hand, so that this steam is necessarily very substantially at distribution temperature. But if incondensables, such as air, come to enter the volume 1 above the condensates 7, they are liable to cool in contact with the walls. The thermostatic valve then opens, until the heat exchangers are evacuated and the thermostatic valve is bathed in steam.

Par ailleurs, on aura compris que, lorsque le niveau des condensats 7 dans le volume 1 atteint une certaine valeur, la poussée hydrostatique sur le flotteur 5 à l'extrémité du bras de levier 5 vient surpasser la poussée due à la pression sur la bille clapet 3a à l'extrémité du second bras de levier 58. La valve 3a, 3k s'ouvre et les condensats sont expulsés, sous l'effet de la pression qui règne dans le volume 1, par le conduit 4. Furthermore, it will be understood that, when the level of condensate 7 in volume 1 reaches a certain value, the hydrostatic thrust on the float 5 at the end of the lever arm 5 comes to exceed the thrust due to the pressure on the ball valve 3a at the end of the second lever arm 58. The valve 3a, 3k opens and the condensates are expelled, under the effect of the pressure prevailing in the volume 1, through the conduit 4.

On notera que si le clapet 3g est libre de reculer sur une course notable, les différences de poussée de pression entre les parties postérieure et antérieure de la bille 3a deviennent faibles, et le flotteur a tendance à émerger des condensats 7, car la poussée hydrostatique se trouve limitée à la compensation du poids. Les différences de niveau des condensats entre les positions d'ouverture et de fermeture seront notables, ce qui permet d'évacuer une quantité relativement importante de condensats en une opération. La contrepartie est que dans les dernières parties de la course de fermeture de la valve 3a, 36, la bille 3 sera soumise à des différences de pression élevées entre parties postérieure et antérieure, sans que la poussée hydrostatique sur le flotteur s'oppose à ces différences de pression.La fermeture est donc brutale. Comme la bille 3a doit se centrer d'elle-même sur l'orifice du siège 3b, les chocs de fermeture peuvent provoquer un matage excentré des bords de l'orifice, et la valve perd de son étanchéité. It will be noted that if the valve 3g is free to move back over a notable stroke, the differences in pressure thrust between the posterior and anterior parts of the ball 3a become small, and the float tends to emerge from the condensates 7, because the hydrostatic thrust is limited to weight compensation. The differences in condensate level between the open and closed positions will be significant, which allows a relatively large amount of condensate to be removed in one operation. The counterpart is that in the last parts of the valve closing stroke 3a, 36, the ball 3 will be subjected to high pressure differences between rear and front parts, without the hydrostatic thrust on the float opposing these pressure differences, closing is brutal. As the ball 3a must center itself on the orifice of the seat 3b, the closing shocks can cause an eccentric flaring of the edges of the orifice, and the valve loses its tightness.

On remarquera que l'autocentrage de la bille sur l'orifice de siège implique que cette bille 3a soit guidée avec jeu par le bras de levier Sb, de sorte que la présentation de la bille sur son siège est presque nécessairement excentrée. It will be noted that the self-centering of the ball on the seat orifice implies that this ball 3a is guided with play by the lever arm Sb, so that the presentation of the ball on its seat is almost necessarily eccentric.

Selon le mode de réalisation de l'invention représenté aux figures 2A et 2B, la valve 13 dans son ensemble, se compose d'un siège 13b et d'un clapet 13a à déplacement rectiligne. Le siège 13k comprend une face plane 24, dans laquelle est usiné un orifice calibré 21 cylindrique qui s'évase en tronc de cône 23 vers le clapet 13g. En arrière de l'orifice 21, le siège continue par un alésage élargi 22, au centre d'un tube fileté 22â par où le siège sera fixé à la paroi du volume du purgeur, comme on le verra mieux en référence à la figure 3A. According to the embodiment of the invention shown in Figures 2A and 2B, the valve 13 as a whole, consists of a seat 13b and a valve 13a with rectilinear movement. The seat 13k comprises a flat face 24, in which is machined a calibrated orifice 21 cylindrical which flares in a truncated cone 23 towards the valve 13g. Behind the orifice 21, the seat continues with an enlarged bore 22, in the center of a threaded tube 22â through which the seat will be fixed to the wall of the trap volume, as will be seen better with reference to FIG. 3A .

De la face plane 24 fait saillie une douille cylindrique 26 dans laquelle peut coulisser le clapet 13a. From the planar face 24 projects a cylindrical sleeve 26 in which the valve 13a can slide.

Cette douille est fendue longitudinalement par une fente fraisée 27, où vient se loger un second bras de levier 15é pivotant autour d'un axe transversal 15c. Perpendiculairement au second bras de levier 15b part un premier bras de levier 15g, à l'extrémité duquel est placé le flotteur 15 (figure 3A).This sleeve is split longitudinally by a milled slot 27, in which is housed a second lever arm 15 pivoted about a transverse axis 15c. Perpendicular to the second lever arm 15b leaves a first lever arm 15g, at the end of which is placed the float 15 (FIG. 3A).

Le clapet 13a se compose d'une queue 30, susceptible de coulisser glissante dans la douille 26. Cette queue se termine à sa partie antérieure par une tranche plane 31, d'où fait saillie, centré, un pointeau tronconique 32, complémentaire de l'évasement 23 de l'orifice 21 de siège. The valve 13a consists of a tail 30, capable of sliding sliding in the socket 26. This tail ends at its front part by a flat edge 31, from which protrudes, centered, a frustoconical needle 32, complementary to the flare 23 of the seat orifice 21.

Le pointeau 32 est garni d'une couche de Stellite, et l'évasement 23 est obtenu par rodage contre le pointeau 32. The needle 32 is filled with a layer of Stellite, and the flare 23 is obtained by running in against the needle 32.

La queue 30 est creusée d'une gorge 33 limitée latéralement par des faces planes 34 et 35. Comme on le voit figure 2A, le second bras de levier 15b se termine en came arrondie qui porte sur les faces 34 et 35, de façon que le pivotement du levier 15b, 15A autour de l'axe 15c accompagne le déplacement du clapet 139 dans la douille.The tail 30 is hollowed out with a groove 33 bounded laterally by planar faces 34 and 35. As can be seen in FIG. 2A, the second lever arm 15b ends in a rounded cam which bears on the faces 34 and 35, so that the pivoting of the lever 15b, 15A around the axis 15c accompanies the movement of the valve 139 in the socket.

La course du clapet 13 est limitée vers l'arrière par butée sur une bague fendue 36 qui est engagée dans une gorge pratiquée dans la douille 26. Bien entendu, cette bague 36 est mise en place, lors du montage de la valve, après que le clapet 13a ait été inséré dans la douille 26. The stroke of the valve 13 is limited towards the rear by a stop on a split ring 36 which is engaged in a groove made in the socket 26. Of course, this ring 36 is put in place, during the mounting of the valve, after the valve 13a has been inserted into the socket 26.

Comme on le voit aux figures 2A et 2B, la face plane de siège 24, la paroi interne de la douille 26, la tranche plane antérieure 31 de la queue 30, et le pointeau 32 déterminent une chambre annulaire 40. As can be seen in FIGS. 2A and 2B, the flat seat face 24, the internal wall of the sleeve 26, the front flat edge 31 of the tail 30, and the needle 32 determine an annular chamber 40.

Cette chambre annulaire 40 est en communication avec le volume 10 de purgeur (voir figure 3A) par trois ajutages. This annular chamber 40 is in communication with the bleed volume 10 (see FIG. 3A) by three nozzles.

lin premier ajutage 27b est formé par le prolongement de la fente 37 jusqu'à la face plane 24 du siège, qui entaille le siège par une extrémité en arc de cercle 27a. Deux ajutages latéraux 25' et 25" sont pratiqués, perpendiculairement à l'axe de la douille 26. Les axes de ces ajutages sont confondus et horizontaux, coupent l'axe de la douille 26, et sont tangents à la face plane 24 du siège. Les perçages qui réalisent ces ajutages 25' et 2S s'arrêtent légèrement en dépassement de la face cylindrique intérieure de la douille 26 et la pointe des cônes terminaux se situe sur un diametre supérieur à celui de l'évasement 23. the first nozzle 27b is formed by the extension of the slot 37 to the flat face 24 of the seat, which cuts the seat by an end in an arc 27a. Two lateral nozzles 25 'and 25 "are made, perpendicular to the axis of the sleeve 26. The axes of these nozzles are coincident and horizontal, intersect the axis of the sleeve 26, and are tangent to the flat face 24 of the seat The holes which produce these nozzles 25 ′ and 2S stop slightly beyond the internal cylindrical face of the sleeve 26 and the tip of the terminal cones is situated on a diameter greater than that of the flare 23.

On constate que les débouchés des ajutages 27k, 25' et 25" dans la chambre annulaire 40 vont déterminer des écoulements d'entrée dans la chambre obliques par rapport à des directions radiales, et dirigés dans la direction de la tranche plane 31 du clapet 13au. It can be seen that the outlets of the nozzles 27k, 25 'and 25 "in the annular chamber 40 will determine inlet flows into the chamber oblique with respect to radial directions, and directed in the direction of the flat edge 31 of the valve 13au .

En se reportant aux figures 3A et 3B, dont l'échelle ne permettait pas de faire ressortir la structure de la valve 13, on voit que le volume 10 de purgeur présente une forme de poire, et vient se monter sur une embase 45, munie de brides latérales 46 et 47 pour la liaison respectivement à l'espace d'échappement par le canal 14, et à la bouteille de purge par le canal 12. Referring to FIGS. 3A and 3B, the scale of which did not allow the structure of the valve 13 to stand out, it can be seen that the volume 10 of the trap has the shape of a pear, and is mounted on a base 45, provided lateral flanges 46 and 47 for connection respectively to the exhaust space by the channel 14, and to the purge bottle by the channel 12.

Sur l'embase 45 sont montés, outre la valve 13 avec son flotteur de commande 12, un clapet thermostatique 16. On the base 45 are mounted, in addition to the valve 13 with its control float 12, a thermostatic valve 16.

Comme dans la disposition classique de la figure 1, la valve de purgeur est située à la partie inférieure du volume 10 pour être normalement noyée dans les condensats, tandis que le clapet thermostatique 16 est situé à la partie supérieure du volume 10, pour être en état d'évacuer les incondensables vers l'espace d'échappement par le canal 14.As in the classic arrangement of FIG. 1, the bleed valve is located at the bottom of the volume 10 to be normally embedded in the condensates, while the thermostatic valve 16 is located at the top of the volume 10, to be in state of evacuating the incondensables towards the exhaust space by the channel 14.

La commande d'ouverture de la valve 13 par le flotteur 15 ne diffère pratiquement pas de la commande d'ouverture évoquée à propos de la figure 1. Mais l'amplitude d'ouverture est limitée par la présence (figures 2A, 2B) de la bague 36, de sorte que le débit d'écoulement des condensats se trouve limité, non seulement par le laminage entre le pointeau 32 et le siège 13k, mais également par le laminage en amont par les ajutages 27k, 25' et 25". The opening command of the valve 13 by the float 15 practically does not differ from the opening command mentioned in connection with FIG. 1. But the opening amplitude is limited by the presence (FIGS. 2A, 2B) of the ring 36, so that the condensate flow rate is limited, not only by the rolling between the needle 32 and the seat 13k, but also by the rolling upstream by the nozzles 27k, 25 'and 25 ".

Mais par ailleurs ces ajutages déterminent des jets qui, en raison de leur obliquité définie précédemment, vont être déviés par la tranche plane 31 et le pointeau 32 pour s'écouler par l'orifice 21. La réaction due à cette déviation vient s'opposer à la poussée sur la face postérieure de la queue 30 résultant de la pression dans le volume 10. La fermeture de la valve 13 est donc moins brutale que dans le cas du purgeur de la figure 1. But also these nozzles determine the jets which, because of their obliquity defined above, will be deflected by the flat edge 31 and the needle 32 to flow through the orifice 21. The reaction due to this deflection comes to oppose to the thrust on the rear face of the tail 30 resulting from the pressure in the volume 10. The closing of the valve 13 is therefore less abrupt than in the case of the trap of FIG. 1.

De plus le déplacement du clapet 13a dans la douille 26 se fait avec un jeu latéral minimum, et le centrage réciproque de l'évasement 23 et du pointeau 32 a été assuré par le rodage, exécuté dans les mêmes conditions de guidage que le coulissement en fermeture du clapet. In addition, the movement of the valve 13a in the bushing 26 takes place with minimum lateral play, and the reciprocal centering of the flare 23 and of the needle 32 has been ensured by running in, carried out under the same guiding conditions as sliding in closing the valve.

Enfin les réactions radiales des jets issus des ajutages 25' et 25" sur le clapet 13a se compensent, tandis que la réaction verticale du jet issu de l'ajutage 29k vient compenser la tendance au cabrage du clapet 13a, due à l'appui excentrique de la tête de second levier 15b sur la face 35 de la gorge 33. Finally, the radial reactions of the jets from the nozzles 25 'and 25 "on the valve 13a compensate for each other, while the vertical reaction of the jet from the nozzle 29k compensates for the tendency of the valve 13a to pitch up, due to the eccentric support. of the second lever head 15b on the face 35 of the groove 33.

On voit que toutes les dispositions structurelles de la valve selon l'invention viennent coopérer pour assurer la reproductibilité de la position relative du clapet par rapport au siège, en position de fermeture de la valve. We see that all the structural arrangements of the valve according to the invention cooperate to ensure the reproducibility of the relative position of the valve relative to the seat, in the closed position of the valve.

Et les essais de prototypes ont montré que les fuites en service restaient inférieures à la limite visée de 0,3 kg/heure de vapeur, sous 20 bars et à la température de saturation correspondante de 215-C. And prototype tests showed that the leaks in service remained below the target limit of 0.3 kg / hour of steam, under 20 bars and at the corresponding saturation temperature of 215-C.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples décrits, mais en embrasse toutes les variantes d'exécution, dans le cadre des revendications. Of course, the invention is not limited to the examples described, but embraces all the variant embodiments thereof, within the scope of the claims.

Notamment la valve a été décrite dans le cadre d'un purgeur à flotteur fermé. Elle serait applicable également à des purgeurs dits à flotteurs ouverts. Ces purgeurs comportent un flotteur en forme de cloche, avec un évent étroit au sommet de la cloche. L'arrivée depuis la bouteille de purge se fait sous la cloche. Tant que de la vapeur arrive sous la cloche, celle-ci flotte sur les condensats et pousse en fermeture une valve, par l'intermédiaire d'un -levier. Si des condensats arrivent, la cloche se vide de vapeur -par l'évent et coule, ouvrant la valve. Après épuisement de l'arrivée de condensats, la vapeur fait remonter la cloche, et fermer la valve. In particular, the valve has been described in the context of a closed float trap. It would also apply to so-called open float traps. These traps have a bell-shaped float, with a narrow vent at the top of the bell. The arrival from the purge bottle is done under the bell. As long as steam arrives under the bell, it floats on the condensates and pushes in closing a valve, via a lever. If condensate arrives, the bell empties of steam - through the vent and flows, opening the valve. After exhaustion of the condensate supply, the steam brings the bell up and closes the valve.

La valve de l'invention pourrait par exemple aussi être utilisée pour des séparateurs d'eau et d'huile dans des générateurs d'air comprimé. The valve of the invention could for example also be used for water and oil separators in compressed air generators.

Claims

1. Trap valve for evacuating the liquid phase from a two-phase fluid under pressure, comprising a seat (3b) fixed in a wall of a volume (1) capable of collecting the liquid phase (7) with an orifice leading to a exhaust space (4), and a valve (3ê) movable between closed and open positions on a path defined by guide means (5k) and capable of closing the orifice in the closed position, means (5, 5â) sensitive to the level of the liquid phase (7) in the volume (1) piloting 'in opening the valve (3a), characterized in that the guide means consist of a tubular sleeve (26) in protrusion of a flat face (24) of the seat (13k) and coaxial with the orifice (21), and the valve (13ê) comprises a shank (30) capable of sliding with sliding play in the socket (26), with , facing the face (24) of the seat (13b) a flat edge (31) from which protrudes a centered frusto-conical needle (32), the valve (13a) thus defining, jointly with the dou ille (26) and the seat (13b), an annular chamber (40), this being in communication with the volume (10) by a plurality of nozzles (27D, 25 ', 25 ") which open into the periphery of the chamber (40) flush with the flat face (24).

2. Valve according to claim '1, characterized in that the sleeve (26) has a rear stop (36), defining the opening position of the valve (13a).

3. Valve according to one of claims 1 and 2, characterized in that the means sensitive to the level of the liquid phase (7) consist of a closed float (15) at the end of a first arm (15 ) of a lever, a second arm (15k) of which ends in a cam engaged in an annular groove (33) of the valve stem (30) (13fui), and passing through a longitudinal slot (27) formed in the socket (26 along a plane passing through the axis of this socket (26).

4. Valve according to claim 3, characterized in that the plurality of nozzles comprises on the one hand an extension (27a, 27b) of the longitudinal slot (27) and on the other hand two holes (25 ', 25 ") diametrically aligned on an axis perpendicular to the plane of the slot (27) and tangent to the flat face (24) of the seat (13b), these holes extending from the outside of the sleeve (26) inwards, while stopping at a distance from the orifice (21).

5. Valve according to one of claims 3 and 4, for a trap of the type known as closed float, characterized in that the axis of the orifice (21) being horizontal, the seat (13k) is located in the volume (10) below the level at which the float (15) opens the valve (13a).

6. Valve according to any one of claims I to 5, characterized in that the needle (32) is lined with a layer of "Stellite".

7. Valve according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the needle (32) and the orifice (23) are adjusted one on the other by lapping.