FR2613816A2 - Valve de purgeur pour evacuer la phase liquide d'un fluide biphasique - Google Patents

Abstract

LA VALVE 13, DESTINEE A EQUIPER UN PURGEUR DE CONDENSATS A FLOTTEUR FERME POUR RESEAUX DE DISTRIBUTION DE VAPEUR SOUS PRESSION, EST CONSTITUEE, COMME LE PROPOSE LE BREVET PRINCIPAL, D'UN CLAPET 13A, AVEC UNE QUEUE CYLINDRIQUE 30, GUIDEE DANS UNE DOUILLE 26 QUI FAIT SAILLIE D'UN SIEGE 13B. LA TRANCHE ANTERIEURE DU CLAPET 13A COMPORTE EN SAILLIE UN POINTEAU TRONCONIQUE 32, RODE DANS LE SIEGE 13B. L'OUVERTURE ET LA FERMETURE DE LA VALVE 13 SONT SOUS LA DEPENDANCE D'UN FLOTTEUR MONTE A L'EXTREMITE D'UN PREMIER BRAS 15A D'UN LEVIER DONT LE SECOND BRAS 15B SE TERMINE EN CAME ENGAGEE DANS UNE GORGE 33 DE LA QUEUE 30. UN JEU EST MENAGE ENTRE LE SECOND BRAS 15B DE LEVIER ET LA FACE POSTERIEURE 35 DE LA GORGE 33, REGLABLE A L'AIDE D'UNE VIS 38 ENGAGEE DANS UNE SAILLIE 15D DU PREMIER BRAS DE LEVIER 15A POUR VENIR PORTER AXIALEMENT SENSIBLEMENT AU CENTRE DE LA QUEUE 30 DE CLAPET. CE JEU DONNE UNE CERTAINE INDEPENDANCE ENTRE LE NIVEAU DU FLOTTEUR ET LA COURSE DU CLAPET, ET PERMET DE PARFAIRE L'ETANCHEITE DE LA VALVE LORSQUE LE NIVEAU DES CONDENSATS EST BAS.

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 l'orifice en position de fermeture, des moyens sensibles au niveau de phase liquide dans le volume pilotant en ouverture le clapet.

Le brevet principal décrit une valve de purgeur de ce type, qui se caractérise 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'oû 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.

Selon une caractéristique du brevet principal, les moyens sensibles au niveau de la phase liquide sont constitués d'un flotteur fermé à l'extrémité d'un premier bras d'un levier, dont un second bras se termine par une came engagée dans une gorge annulaire de la queue de clapet et passant dans une fente longitudinale pratiquée dans la douille suivant un plan passant par l'axe de cette douille.

Selon le présent certificat d'addition, dans la valve ainsi définie, la came qui termine le second bras du levier de flotteur s'engage dans la gorge pratiquée dans la queue de clapet en ménageant à celui une course de jeu relatif suivant son axe.

Cette disposition confère au clapet une indépendance relative vis-à-vis du flotteur, notamment lors des phases d'ouverture et. de fermeture où les déplacements du flotteur peuvent présenter des composantes oscillantes. En outre cette disposition accroSt la différence entre les niveaux de liquide correspondant respectivement à la'fermeture et à l'ouverture du clapet. Enfin, à la fermeture, le clapet peut prendre sa position librement, avant que la reprise de jeu par la came n'assure un appui forcé du pointeau dans l'ouverture.

De préférence la course de jeu est comprise entre 0,1 et 0,8 millimètre.

En disposition préférée, le jeu est ajustable, notamment grâce à une vis qui prend dans une saillie du premier bras de levier et vient s'appuyer, en position de fermeture, au centre de la partie arrière du clapet, sensiblement axialement.

Les caractéristiques et 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 coupe verticale d'un purgeur incorporant une valve selon l'invention
la figure 2 est une coupe verticale de la valve de purgeur représenté figure 1.

En référence à la figure 1, le purgeur comporte, de façon classique, un volume 10 en communication avec une bouteille de purge, en sorte que les condensats de vapeur d'un réseau de distribution de vapeur sous pression, qui se rassemblent dans la bouteille de purge placée à un point bas du réseau, passent dans le volume.

Le purgeur comporte une valve de purge 13, fixée à une embrase 45 et commandée en ouverture et fermeture par un flotteur 15, à l'extrémité d'un premier bras de levier 15a, dont le second bras 15b agit sur un clapet de valve comme il sera décrit plus en détail en référence à la figure 2.

lorsque le niveau des condensats s'élève dans le volume 10, la poussée hydrostatique sur le flotteur provoque l'ouverture de la valve 13,à l'encontre de la pression de la vapeur du réseau. La valve 13 débouche dans un canal 14 en communication avec une canalisation de retour de condensats vers le générateur de vapeur.

Lorsqu'une certaine quantité de condensats est évacuée, le flotteur 15 s'abaisse et la valve 13 se referme.

Le volume 10 comporte, à la partie supérieure de l'embase 45, un clapet thermostatique 16, pour la purge des incondensables. Lorsque le volume 10 accueille des incondensables, c'est-à-dire des gaz, air ou dioxyde de carbone, le refroidissement du volume 10 n'est plus compensé par une condensation de vapeur, et la température interne du volume diminue. Le clapet thermostatique 16 s'ouvre alors pour évacuer les incondensables par le canal 14. L'arrivée de vapeur réchauffe le volume 10 et le clapet 16 se referme.

Selon le mode de réalisation décrit au brevet principal, la valve 13 se compose d'un clapet 13a et d'un siège 13k. Faisant saillie d'une face plane 24 du siège 13b, une douille tubulaire 26 forme moyen de guidage d'une queue 30 du clapet 13a, apte à coulisser dans la douille 26 à jeu glissant. Le clapet 13a présente une face au siège 13b, une tranche plane 31 d'où fait saillie un pointeau 32 tronconique centré.

La queue 30 du clapet 13a comporte une gorge annulaire 33, limitée par des faces planes perpendiculaires à l'axe du clapet 13a, antérieure 34 et postérieure 35.

Le second bras 15b du levier porte-flotteur 15 est constitué en came, engagée dans la gorge 33. Selon le brevet principal, l'appui de la came 15b sur la face postérieure 35 commandait l'ouverture de la valve 13 et l'appui de la came 15b sur la face antérieure 34 agissait en fermeture de la valve 13. Le jeu entre came 15b et faces 34 et 35 de la gorge 33 était minime, correspondant à ce qui est juste nécessaire à un fonctionnement sans coincement.

Selon le présent certificat d'addition, comme on le voit mieux à la figure 2, le second bras 15b en came pénètre dans la gorge 33, entre les faces 34 et 35, avec un jeu notable, voisin de la moitié de la course possible du clapet 13a, entre sa position de fermeture représentée, et sa position de pleine ouverture où la tranche postérieure de la queue 30 est en butée contre la bague élastique 36.

Le premier bras 15a du levier porte-flotteur comporte une saillie 15d, dirigée vers le bas et dépassant l'axe du clapet 13a. La saillie 15d comporte un trou taraudé dans lequel est engagée une vis de réglage 38, munie d'un contre-écrou de blocage 39. Ce trou est dans l'axe du clapet 13a, lorsque le pointeau 32 est proche de son siège. La partie avant 38a de la vis 38 est arrondie pour porter sur la tranche postérieure de la queue 30 de clapet.

Comme représenté à la figure 2, le clapet 13a est assuré en position de fermeture par l'appui de la vis 38 sur la queue du clapet. Le réglage par rotation de la vis 38 définit un jeu i entre le flanc postérieur du second bras 15b et la face postérieure 35 de la gorge 33.

nans la pratique le jeu i pourra être de l'ordre de 0,1 à 0,8 mm, pour une course totale du clapet comprise entre 1 et 2 mm. Ce jeu est tel qu'en position de fermeture, la partie avant 38a de la vis 38 prenne appui sur la face postérieure 30 du clapet avant que le second bras 15b prenne appui sur la face antérieure 34 de la gorge 33.

Le jeu i n'intervient pratiquement pas à l'ouverture de la valve 13, lorsque le flotteur 15, sous l'effet de la poussée hydrostatique des condensats dans le volume 10, sollicite en ouverture le clapet 13a, à l'encontre de la pression régnant dans ce volume, par l'appui du flanc postérieur du second bras 15b, formé en came, sur la face postérieure 35 de la gorge 33, l'extrémité 38a de la vis 38 étant déjà nettement écartée de la tranche arrière 30 du clapet.

Lorsque la valve 13 commence à s'ouvrir, l'échappement des condensats, guidés par d ajutage (nos, représentés ici) pour passer dans le cana) 21 après déviation par la tranche antérieure 31 du clcip < t et le pointeau tronconique 32, a pour effet de développer une contre-pression sur la tranche avant 31 qui compense partiellement la pression des condensats sur la tranche arrière de la queue 30. Le flotteur 15 peut ainsi revenir flotter à la surface des condensats, tandis qu'un effort réduit du second bras 15b du levier de flatteur amène le clapet 13a à sa position de pleine ouverture, par appui de ce second bras 15b sur la face postérieure 35 de la gorge 33.

Au fur et à mesure que les condensats s'échappent par le canal 14, le flotteur 15 descend dans le volume 10, en laissant s'avancer le clapet 13a qui va reprendre sa position de fermeture sous l'effet combiné de'la pression statique des condensats sur la tranche arrière de la queue 30 de clapet, la pression dynamique des jets de condensats sur la face antérieure 31 et le pointeau tronconique 32, avec retenue par le second bras 15b de la face postérieure 35 de la gorge 33 de la queue de clapet. Dans cette phase, des oscillations du flotteur 15 à la surface des condensats ne viennent pas, en raison de la présence du jeu du second bras 15b dans la gorge 33, perturber l'appui du clapet 13a sur son siège 13b.

En outre, lorsque le purgeur est fermé, il se produit une baisse de pression dans le réseau de distribution de vapeur, les condensats présents dans le volume 10 vont s'évaporer au moins partiellement, leur niveau pouvant s'abaisser en dessous de celui de la valve de purgeur. On sait que l'étanchéité d'un clapet ou d'un joint est plus difficile à obtenir pour des vapeurs ou des gaz que pour des liquides Mais ici, lorsque le niveau des condensats s'abaisse en dessous de celui de la valve 13, le poids du flotteur 15 appliqué à l'extrémité du premier bras de levier 15a vient augmenter la poussée de l'extrémité 38a de la vis 38 sur la tranche postérieure de la queue 30 de clapet, avec un effort sensiblement axial, pour parfaire l'étanchéite du pointeau 32 dans le siège 13b.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples décrits, mais en embrasse toutes les variantes d'exécution, dans le cadre des revendications.

Notamment on pourrait remplacer la vis 38 par un élément non réglable, même si cette disposition nécessite une précision d'usinage supérieure.

Claims (4)

REVENDICATIONS

1. Valve selon la revendication 3 du brevet principal, caractérisée en ce que la came qui termine le second bras (15b) du levier de flotteur (15) s'engage dans la gorge (33) pratiquée dans la queue (30) de clapet (13a) en ménageant à celui-ci une course de jeu (i) relatif suivant son axe.

2. Valve selon la revendication 1, caractérisée en ce que la course de jeu (i) est comprise entre 0,1 et 0,8 millimètre

3. Valve selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le levier (15a, 15b) de flotteur (15) est muni de moyens (15e, 38, 39) propres à ajuster la course de jeu (i).

4. Valve selon la revendication 3, caractérisée en ce que lesdits moyens propres à régler la course de jeu (i) comprennent une vis (38) engagée dans une saillie (15d) du levier (15a, 15b), orientée sensiblement suivant l'axe du clapet (13a), et venant porter par une extrémité (38a) sensiblement au centre de la partie arrière de la queue (30) de clapet.