FR2616874A1 - Butterfly valve provided with flow rate regulating means - Google Patents
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- F16K1/22—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members with pivoted discs or flaps with axis of rotation crossing the valve member, e.g. butterfly valves
- F16K1/222—Shaping of the valve member
Abstract
Description
La présente invention concerne les vannes papillons et se rapporte plus particulièrement aux vannes de régulation. The present invention relates to butterfly valves and relates more particularly to control valves.
Les vannes de régulation sont utilisées comme organes de puissance pour la réalisation de systèmes asservis dont la fonction est de maintenir à une valeur de consigne ajustable un paramètre tel que le débit, la pression, le niveau, la température, appartenant à un processus plus ou moins complexe soumis à un contrôle et appelé processus industriel. The control valves are used as power units for the production of controlled systems whose function is to maintain a parameter such as the flow, the pressure, the level, the temperature, belonging to a process more or less, at an adjustable set value. less complex subject to control and called industrial process.
Le role d'une vanne de régulation est par conséquent d'absorber une certaine puissance afin de maintenir une grandeur réglée à une valeur désirée. The role of a regulating valve is therefore to absorb a certain power in order to maintain a controlled quantity at a desired value.
Les paramètres caractéristiques de celle-ci sont les suivants
- Cv : coefficient de débit
- F1 : coefficient de régime critique
- Kc : coefficient de cavitation
- Effets de la tuyauterie
- Couples dynamiques et de manoeuvre
Les calculs de dimensionnement de la vanne sont les suivants
- Calcul de Cv et détermination des conditions d'écoulement : vaporisation, cavitation, débit laminaire
- Calcul des vitesses d'entrée et de sortie de vanne
- Calcul du niveau de bruit (NPS)
- Vérification des servo-moteurs : efforts, couples, stabilité.The characteristic parameters of this are as follows
- Cv: flow coefficient
- F1: critical speed coefficient
- Kc: cavitation coefficient
- Effects of piping
- Dynamic and maneuvering couples
The valve sizing calculations are as follows
- Calculation of Cv and determination of flow conditions: vaporization, cavitation, laminar flow
- Calculation of valve inlet and outlet speeds
- Noise level calculation (NPS)
- Verification of the servo motors: forces, torques, stability.
Par principe, la vanne papillon a un fonctionnement très simple puisque la rotation du papillon permet d'étrangler la veine fluide et de s'opposer de façon variable à sa circulation. In principle, the butterfly valve has a very simple operation since the rotation of the butterfly makes it possible to throttle the fluid stream and to oppose in a variable way its circulation.
Mais si cette solution parait séduisante, elle s'accompagne néanmoins de certains inconvénients:
1) En s'écoulant autour du papillon, le fluide crée un couple dynamique qui tend à fermer le papillon.But if this solution seems attractive, it nevertheless comes with certain disadvantages:
1) By flowing around the butterfly, the fluid creates a dynamic couple which tends to close the butterfly.
Ce couple particulièrement important aux grandes ouvertures (maximum à 70 d'ouverture, décroissant rapidement au-delà) est cause d'instabilité de la vanne en régulation. This particularly high torque at large openings (maximum at 70 opening, decreasing rapidly beyond) is the cause of valve instability when regulating.
2) Bien que la vanne papillon ait un coefficient de débit (Cv > élevé, sa capacité de réglage reste limitée du fait de sa forte récupération de pression. 2) Although the butterfly valve has a high flow coefficient (Cv>, its adjustment capacity remains limited due to its high pressure recovery.
Ses coefficients F1 et Kc restent modestes et sont la source de phénomènes tels que cavitation ou vaporisation appraissant au-dessus d'une certaine détente. Its coefficients F1 and Kc remain modest and are the source of phenomena such as cavitation or vaporization appearing above a certain relaxation.
3) En raison de sa géométrie, la vanne papillon est une source de bruit importante, bruit envers lequel les utilisateurs deviennent de plus en plus exigeants et que la régulation moderne cherche à combattre. 3) Due to its geometry, the butterfly valve is a significant source of noise, noise towards which users are becoming more and more demanding and that modern regulation seeks to combat.
Le but de l'invention est de remédier partiellement aux défauts de la vanne papillon à savoir
1) Diminuer le coefficient de débit de la vanne et supprimer ainsi l'utilisation de tuyauteries convergentes et divergentes en amont et en aval de la vanne.The object of the invention is to partially remedy the faults of the butterfly valve, namely
1) Reduce the flow coefficient of the valve and thus eliminate the use of converging and diverging piping upstream and downstream of the valve.
2) Relever sensiblement les coefficients de cavitation et de régime critique. 2) Noticeably note the coefficients of cavitation and critical regime.
3) Diminuer sensiblement le phénomène de bruit dans la vanne. 3) Significantly reduce the noise phenomenon in the valve.
4) Diminuer sensiblement le couple dynamique du au passage du fluide. 4) Significantly reduce the dynamic torque due to the passage of the fluid.
Elle a donc pour objet une vanne à papillon comprenant un corps de vanne dans le passage duquel est monté un papillon porté par un axe de rotation monté transversalement à l'axe du passage du corps de vanne, la surface extérieure du papillon coopérant en position de fermeture de celui-ci avec la surface interne du passage du corps de vanne, caractérisé en ce qu'audit papillon'sont associés des moyens de modification du débit du fluide dans toutes les positions d'ouverture du papillon. It therefore relates to a butterfly valve comprising a valve body in the passage of which is mounted a butterfly carried by an axis of rotation mounted transversely to the axis of the passage of the valve body, the outer surface of the butterfly cooperating in the position of closing of the latter with the internal surface of the passage of the valve body, characterized in that the butterfly valve audit are associated with means for modifying the flow rate of the fluid in all the butterfly opening positions.
Suivant une caractéristique particulière de l'invention, lesdits moyens de modification du débit du fluide sont constitués par des coquilles s'étendant dans ledit passage du corps de vanne sur une portion de la section droite dudit passage à partir du plan de joint du papillon et définies par des volumes tangents audit passage dans le plan de joint du papillon, lesdites coquilles présentant des passages pour le fluide. According to a particular characteristic of the invention, said means for modifying the flow rate of the fluid consist of shells extending in said passage of the valve body over a portion of the cross section of said passage from the joint plane of the butterfly valve and defined by volumes tangent to said passage in the butterfly joint plane, said shells having passages for the fluid.
L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels
- la Fig,1 est une vue de face en arrachement partiel d'un premier mode de réalisation d'une vanne de régulation suivant l'invention;
- la Fig.2 est une vue en élévation et en coupe de la vanne de régulation de la Fig.1;
- la Fig.3 est une vue partielle en élévation et en coupe d'un second mode de réalisation d'une vanne de régulation suivant l'invention;
- la Fig.4 est une vue partielle en élévation et en coupe d'un troisième mode de réalisation d'une vanne de régulation suivant l'invention;
- la Fig.5 est une vue en perspective d'une variante de papillon d'une vanne de régulation suivant l'invention;
- la Fig.6 est une vue de dessus du papillon de la Fig.5; et
- la Fig.7 est un diagramme représentant les allures de la loi de débit en fonction de la position d'ouverture du papillon d'une vanne à papillon classique d'une part et d'une vanne suivant l'invention d'autre part.The invention will be better understood with the aid of the description which follows, given solely by way of example and made with reference to the appended drawings, in which
- Fig, 1 is a front view in partial cutaway of a first embodiment of a control valve according to the invention;
- Fig.2 is an elevational and sectional view of the control valve of Fig.1;
- Fig.3 is a partial elevational view in section of a second embodiment of a control valve according to the invention;
- Fig.4 is a partial elevational view in section of a third embodiment of a control valve according to the invention;
- Fig.5 is a perspective view of a variant butterfly valve according to the invention;
- Fig.6 is a top view of the butterfly of Fig.5; and
- Fig.7 is a diagram showing the paces of the flow law as a function of the throttle opening position of a conventional butterfly valve on the one hand and of a valve according to the invention on the other hand .
La vanne de régulation représentée aux Fig.1 et 2, à titre d'exempl,e nullement limitatif est une vanne papillon comportant un corps 1 formé d'un tron çon tubulaire 2 dont la surface intérieure définit un passage 3 pour le fluide et de deux brides d'extrémité 4 et 5 de fixation de la vanne dans une canalisation non représentée. Les brides 4 et 5 sont fixées au tronçon tubulaire 2 par soudage. Une couronne de renforcement 6 est également fixée par soudage à la surface extérieure du tronçon tubulaire 2 en un emplacement intermédiaire entre les brides d'extrémité 4 et 5 qui sont en outre reliées à ladite couronne au moyen d'entretoises de rigidification 7 régulièrement réparties à la périphérie du tronçon tubulaire 2. The regulating valve represented in FIGS. 1 and 2, by way of example, in no way limiting, is a butterfly valve comprising a body 1 formed of a tubular section 2 whose inner surface defines a passage 3 for the fluid and of two end flanges 4 and 5 for fixing the valve in a pipe not shown. The flanges 4 and 5 are fixed to the tubular section 2 by welding. A reinforcing ring 6 is also fixed by welding to the external surface of the tubular section 2 at an intermediate location between the end flanges 4 and 5 which are further connected to said ring by means of stiffening spacers 7 regularly distributed at the periphery of the tubular section 2.
Dans le passage 3, au droit de la couronne de renforcement 6 est ménagée une surface annulaire d'étanchéité 8 destinée à coopérer avec la surface périphérique d'un papillon 9 monté à rotation dans le passage 3 du corps de vanne autour d'un axe 10 transversal à l'axe dudit passage. In passage 3, in line with the reinforcing ring 6, an annular sealing surface 8 is provided, intended to cooperate with the peripheral surface of a butterfly valve 9 mounted for rotation in passage 3 of the valve body around an axis. 10 transverse to the axis of said passage.
Dans le présent exemple, l'axe de rotation 10 du papillon 9 est centré par rapport à celui-ci et, comme le montre la Fig.1, il est porté par des paliers 11 solidaires du corps de vanne 1 et muni de disposi tifs d'étanchéité 12. In the present example, the axis of rotation 10 of the butterfly 9 is centered relative to the latter and, as shown in FIG. 1, it is carried by bearings 11 integral with the valve body 1 and provided with devices seal 12.
Conformément au premier mode de réalisation de l'invention, représenté aux Fig.1 et 2, le papillon 9 est muni sur ses faces opposées de moyens de modification du débit du fluide dans le passage 3 de la vanne, constitués par des calottes ou coquilles 13 en forme de quart de sphère. In accordance with the first embodiment of the invention, shown in Fig.1 and 2, the butterfly 9 is provided on its opposite faces with means for modifying the flow rate of the fluid in the passage 3 of the valve, constituted by caps or shells 13 in the form of a quarter sphere.
Chacune des calottes ou coquilles 13 est fixée par l'une de ses bases le long d'une première demi-circonférence de la périphérie du disque du papillon 9, tandis que l'autre calotte 13 est fixée sur la face du papillon 9 opposée à celle à laquelle est fixée la première calotte selon l'autre demi-circon férence de la périphérie du papillon. Ainsi, les coquilles 13 occupent des positions symétriques par rapport au plan de joint du papillon. Each of the caps or shells 13 is fixed by one of its bases along a first half-circumference of the periphery of the disc of the butterfly 9, while the other cap 13 is fixed to the face of the butterfly 9 opposite to that to which is fixed the first cap according to the other half-circumference of the periphery of the butterfly. Thus, the shells 13 occupy symmetrical positions relative to the joint plane of the butterfly.
L'autre base de chacune des calottes ou coquilles 13 est reliée au papillon par une plaque semi-circulaire 14 correspondante formant un organe supplémentaire de contrôle du débit du fluide. Ainsi qu'on le verra par la suite ces plaques peuvent être omises dans certains cas. The other base of each of the caps or shells 13 is connected to the butterfly by a corresponding semi-circular plate 14 forming an additional member for controlling the flow of the fluid. As will be seen later, these plates can be omitted in certain cases.
La fixation des calottes- 13 des plaques de liaison 14 entre elles d'une part et au papillon d'autre part, est assurée par exemple par soudage. The fixing of the caps 13 of the connecting plates 14 between them on the one hand and to the butterfly on the other hand is ensured for example by welding.
Les calottes 13 sont pourvues d'orifices 15 destinées à permettre au fluide circulant dans la vanne de traverser les coquilles 13. The caps 13 are provided with orifices 15 intended to allow the fluid circulating in the valve to pass through the shells 13.
De même, les plaques 14 de liaison des coquilles 13 avec le papillon 9 sont également pourvues d'orifices 16 qui, avec les orifices 13, permettent au fluide de traverser les volumes définis par les coquilles 13, les plaques de liaison 14 correspondantes et le papillon 9. Similarly, the plates 14 for connecting the shells 13 with the butterfly 9 are also provided with orifices 16 which, with the orifices 13, allow the fluid to pass through the volumes defined by the shells 13, the corresponding connection plates 14 and the butterfly 9.
Dans le présent mode de réalisation, le rayon extérieur de chaque coquille 13 est égal au rayon du papillon 9. Chacune des coquilles 13 prolohge donc le papillon et forme ainsi avec celui-ci une portion de boule. In the present embodiment, the outside radius of each shell 13 is equal to the radius of the butterfly 9. Each of the shells 13 therefore extends the butterfly and thus forms therewith a portion of a ball.
Le nombre, la dimension et la position des orifices 15 et 16 ménagés respectivement dans les coquilles 13 et les plaques de liaison 14, déterminent
- le coefficient de débit Cv nominal de la vanne;
- la loi de variation du coefficient de débit en fonction de l'ouverture du papillon;
- le coefficient de régime critique Fl;
- le coefficient de cavitation Kc.The number, size and position of the orifices 15 and 16 formed respectively in the shells 13 and the connecting plates 14, determine
- the nominal flow coefficient Cv of the valve;
- the law of variation of the flow coefficient as a function of the opening of the butterfly;
- the critical speed coefficient F1;
- the cavitation coefficient Kc.
Lorsque le papillon 9 occupe une position d'ouverture déterminée, représenté en trait mixte à la Fig.2 après avoir été déplacé en rotation dans le sens de la flèche F, le fluide circulant dans le passage 3 pénètre dans chacun des deux volumes délimités par le papillon 9 proprement dit d'une part et par des coquilles 13 et les plaques de liaison 14 d'autre part, en passant par les orifices 15 de l'une des coquilles 13 et les orifices 16 de la plaque de liaison 14 qui lui est associé ainsi que par lesxorifices 15 de l'autre coquille 13. When the butterfly 9 occupies a determined opening position, shown in phantom in Fig. 2 after having been rotated in the direction of the arrow F, the fluid flowing in the passage 3 enters each of the two volumes delimited by the butterfly 9 proper on the one hand and by shells 13 and the connecting plates 14 on the other hand, passing through the orifices 15 of one of the shells 13 and the orifices 16 of the connecting plate 14 which is associated as well as by the holes 15 of the other shell 13.
Le fluide ressort des volumes définis par le papillon d'une part et les coquilles 13 et les plaques de liaison 14 d'autre part, en passant par les orifices 15 de la première coquille située au-delà du plan de joint défini par l'élément d'étanchéité 8 après rotation dudit papillon 9 et en passant par les orifices 15 de l'autre coquille ainsi que par les orifices 16 de la plaque de liaison 14 associée à cette autre coquille. The fluid emerges from the volumes defined by the butterfly on the one hand and the shells 13 and the connection plates 14 on the other hand, passing through the orifices 15 of the first shell located beyond the joint plane defined by the sealing element 8 after rotation of said butterfly 9 and passing through the orifices 15 of the other shell as well as through the orifices 16 of the connecting plate 14 associated with this other shell.
La veine fluide se partage au passage du papillon en deux parties subissant pratiquement les mêmes modifications de débit de la part des deux en-sembles symétriques par rapport à l'axe dit du papillon et formés d'une part par le papillon proprement dit et d'autre part par les coquilles 13 et les plaques de liaison 14 associées. The fluid vein is divided in the passage of the butterfly in two parts undergoing practically the same modifications of flow on the part of the two in-sembles symmetrical with respect to the axis known as of the butterfly and formed on the one hand by the butterfly itself and d 'other hand by the shells 13 and the associated connecting plates 14.
Ainsi, les paramètres de la vanne deviennent parfaitement ajustables. Thus, the parameters of the valve become perfectly adjustable.
Grâce à l'agencement de -l'invention, le coefficient de débit nominal Cv de la vanne peut être ajusté à une valeur désirée lors de la conception de celle-ci en jouant sur le nombre et le diamètre des orifices 15 des coquilles 13 et des orifices 16 des plaques de liaison 14. Thanks to the arrangement of the invention, the nominal flow coefficient Cv of the valve can be adjusted to a desired value during the design thereof by varying the number and the diameter of the orifices 15 of the shells 13 and orifices 16 of the connection plates 14.
La loi de variation du coefficient Cv en fonction de l'angle d'ouverture peut également être obtenue à la demande grâce au positionnement angulaire des orifices 15 et 16 précités lors de l'ouverture de la vanne, ainsi qu'à leur nombre et à leur taille;
Enfin, les coefficients de cavitation Kc et de régime critique Fl peuvent aussi être obtenus à la demande pour une ouverture donnée. Il suffit à cet effet, à section de passage égale, de jouer sur le nombre et le diamètre des orifices 15 et 16.The law of variation of the coefficient Cv as a function of the opening angle can also be obtained on request thanks to the angular positioning of the aforesaid orifices 15 and 16 during the opening of the valve, as well as their number and their size;
Finally, the coefficients of cavitation Kc and critical regime F1 can also be obtained on request for a given opening. It is sufficient for this purpose, with equal cross-section, to play on the number and the diameter of the orifices 15 and 16.
La vanne suivant l'invention a notamment pour avantage de présenter un coefficient de débit Cv plus faible pour un diamètre de passage donné et peut donc fonctionner sur une plage de réglages plus importante tout en étant au même diamètre que la tuyauterie à laquelle elle est associée. The valve according to the invention has the particular advantage of having a lower flow coefficient Cv for a given passage diameter and can therefore operate over a larger range of settings while being at the same diameter as the piping with which it is associated. .
L'augmentation des coefficients Kc et Fl aboutit à de plus fortes détentes admissibles par la vanne et recule ainsi le seuil des phénomènes de cavitation, de vaporisation et autres. The increase in the coefficients Kc and Fl results in greater admissible expansion by the valve and thus reduces the threshold of cavitation, vaporization and other phenomena.
Gracie à la forme du papillon auquel sont adjointes les coquilles 13 décrites plus haut, le point d'arrêt du fluide qui est l'endroit auquel la pression statique est maximale se trouvant le plus proche de l'axe de rotation, le papillon présente un couple dynamique très faible et a par conséquent une stàbilité très grande, autorisant ainsi la régulation aux grandes ouvertures et donc sur une plage plus étendue. Thanks to the shape of the butterfly to which are added the shells 13 described above, the point of arrest of the fluid which is the point at which the static pressure is maximum being closest to the axis of rotation, the butterfly has a very low dynamic torque and therefore has very high stability, allowing regulation at large openings and therefore over a wider range.
La vanne représentée à la Fig.3 comporte elle aussi un papillon 18 monté à rotation autour d'un axe 19 dans un passage 20 d'un corps de vanne 21. Cette vanne diffère essentiellement de la vanne décrite en référence aux Fig.1 et 2, en ce que les moyens de modifications du débit du fluide associés au papillon 18 sont constitués par des coquilles 22 à peu près en forme de quarts de sphére dont le diamètre intérieur est égal au diamètre intérieur du passage cylindrique 20, lesdites coquilles 22 étant fixées à la paroi du corps de vanne 21. The valve shown in Fig.3 also has a butterfly 18 rotatably mounted about an axis 19 in a passage 20 of a valve body 21. This valve essentially differs from the valve described with reference to Fig.1 and 2, in that the means for modifying the flow rate of the fluid associated with the butterfly valve 18 consist of shells 22 roughly in the form of quarter spheres, the inside diameter of which is equal to the inside diameter of the cylindrical passage 20, said shells 22 being fixed to the wall of the valve body 21.
Les coquilles 22 présentent des orifices 25 pour le passage du fluide, tandis que le papillon 18 est un papillon ordinaire dont la surface périphérique coopère en position de fermeture avec la paroi du corps de vanne 21 et dans toutes les positions d'ouverture, avec les parois intérieures des coquilles 22. The shells 22 have orifices 25 for the passage of the fluid, while the butterfly 18 is an ordinary butterfly whose peripheral surface cooperates in the closed position with the wall of the valve body 21 and in all the open positions, with the inner walls of the shells 22.
Dans le cas présent, les coquilles 22 sont reliées à la paroi du corps de vanne 21 seulement par une de leurs grandes bases et les modifications du débit du fluide dans le passage 20 de la vanne ainsi que la détente dudit fluide ne sont assurées que par les orifices 25 ménagées dans les coquilles 22 pour diverses positions d'ouverture du papillon 18. In the present case, the shells 22 are connected to the wall of the valve body 21 only by one of their large bases and the modifications of the flow rate of the fluid in the passage 20 of the valve as well as the expansion of said fluid are only ensured by the orifices 25 formed in the shells 22 for various positions of opening of the butterfly 18.
Sur la Fig.4, on a représenté une vanne pa-pillon dont la construction résulte de la combinaison des caractéristiques de la vanne papillon décrite en référence aux Fig.1 et 2 et de celle décrite en référence -à la Fig.3. Dans cette vanne, le papillon 26 comporte fixées à une portion de sa périphérie, des coquilles en forme de portion de sphères 27 munies d'orifices 28 destinés à provoquer la détente du fluide qui traverse la vanne. Celle-ci comporte en outre des déflecteurs 29 en forme de coquille fixés à la paroi du corps de vanne de manière que leurs surfaces intérieures soient concentriques aux surfaces extérieures des coquilles 27 correspondantes avec lesquelles ils sont destinés à coopérer. In Fig.4, there is shown a butterfly valve whose construction results from the combination of the characteristics of the butterfly valve described with reference to Fig.1 and 2 and that described with reference to Fig.3. In this valve, the butterfly 26 comprises fixed to a portion of its periphery, shells in the form of a portion of spheres 27 provided with orifices 28 intended to cause the expansion of the fluid passing through the valve. The latter further comprises shell-shaped deflectors 29 fixed to the wall of the valve body so that their internal surfaces are concentric with the external surfaces of the corresponding shells 27 with which they are intended to cooperate.
Un tel agencement permet à la fois d'assurer la détente du fluide qui traverse la vanne et d'autre part de modifier la loi de débit de celui-ci grace à la coopération du déflecteur 29 avec les orifices 28 des coquilles 27 correspondantes. Such an arrangement makes it possible both to ensure the expansion of the fluid which passes through the valve and on the other hand to modify the flow law of the latter thanks to the cooperation of the deflector 29 with the orifices 28 of the corresponding shells 27.
Lorsqu'une détente n'est pas nécessaire et que seule la modification de la loi de débit est souhaitée, le papillon de la vanne peut être associé à des coquilles non percées et munies de passages en forme d'échancrures dont la forme et le nombre permettent d'obtenir la loi de débit souhaitée. When expansion is not necessary and only the modification of the flow law is desired, the valve butterfly can be associated with non-pierced shells and provided with passages in the form of notches whose shape and number allow to obtain the desired flow rate law.
Un papillon permettant une modification de la loi de débit de la vanne est représentée à la
Fig.5. Ce papillon 31 comportant un axe 32 moyen duquel il est destiné à être monté à rotation un corps de vanne transversalement à l'axe du passage de celleci, comporte sur ces faces opposées deux coquilles en forme de quart de sphère 33 qui présentent chacune une échancrure 34 à peu près en son milieu. Chacune des échancrures 34 définit des écrans latéraux 35 qui assurent la modification de débit du fluide désiré et permettent d'ajuster la loi de débit en fonction de la position d'ouverture du papillon en dégageant, en fonction de la position angulaire de celui-ci une partie plus ou moins importante des échancrures 34 ménagées dans les coquilles 33.A butterfly allowing a modification of the flow rate of the valve is shown in the
Fig. 5. This butterfly 31 comprising an axis 32 of which it is intended to be rotatably mounted a valve body transversely to the axis of the passage of this, comprises on these opposite faces two shells in the form of a quarter of a sphere 33 which each have a notch 34 roughly in the middle. Each of the notches 34 defines lateral screens 35 which modify the flow rate of the desired fluid and make it possible to adjust the flow rate law as a function of the throttle opening position while releasing, as a function of its angular position. a more or less significant part of the notches 34 formed in the shells 33.
La forme des échancrures apparait clairement sur la vue de dessus représentée à la Fig.6 de sorte que l'on comprend que lorsque le papillon 31 est en place dans son corps de vanne des échancrures 34, ménagés dans ses coquilles 33 définissent avec la paroi intérieure du corps de vanne (non représenté) des passages dont la section dépend de la position angulaire du papillon. The shape of the notches appears clearly on the top view shown in Fig.6 so that it is understood that when the butterfly 31 is in place in its valve body notches 34, formed in its shells 33 define with the wall inside of the valve body (not shown) passages whose cross section depends on the angular position of the butterfly.
On a représenté sur la Fig.7, un diagramme représentant des lois comparées de débit d'une vanne classique d'une part, et d'une vanne suivant l inven- tion d'autre part. FIG. 7 shows a diagram representing comparative laws of flow rate of a conventional valve on the one hand, and of a valve according to the invention on the other hand.
Sur ce graphique, on a porté en abscisse le dégré d'ouverture du papillon en pourcents et en ordonnée les valeurs du coefficient de débit Cv. La courbe a représentant la loi de débit d'une vanne classique a été représentée en pointillés alors que la courbe b représentant la loi de débit d'une vanne suivant l'invention a été tracée en trait plein. On this graph, the degree of opening of the butterfly in percent is plotted on the abscissa and the values of the flow coefficient Cv are plotted on the ordinate. The curve a representing the flow law of a conventional valve has been shown in dotted lines while the curve b representing the flow law of a valve according to the invention has been drawn in solid lines.
On voit que la loi de débit d'une vanne suivant l'invention peut être modifié pratiquement à volonté grace notamment à la modification du nombre et de la forme des orifices ménagés dans les coquilles associées au papillon. It can be seen that the flow rate of a valve according to the invention can be modified practically at will thanks in particular to the modification of the number and of the shape of the orifices formed in the shells associated with the butterfly.
Ainsi qu'on peut le déduire de la description des divers modes de réalisation de la vanne suivant l'invention, les coquilles peuvent etre indifféremment installées sur le papillon ou dans le corps de vanne, de façon fixe ou amovible. As can be deduced from the description of the various embodiments of the valve according to the invention, the shells can be installed either on the butterfly or in the valve body, in a fixed or removable manner.
L'utilisation de coquilles à ouvertures de forme spéciale permet d'ajuster la loi de débit aux conditions de fonctionnement de la vanne. The use of shells with specially shaped openings makes it possible to adjust the flow law to the operating conditions of the valve.
L'utilisation de coquilles percées permet d'effectuer une simple détente du fluide. The use of pierced shells allows a simple expansion of the fluid.
L'utilisation de plaques à trous telles que des plaques de liaison 14 du mode de réalisation-des
Fig.1 et 2, permet d'assurer une seconde détente du fluide.The use of hole plates such as connecting plates 14 of the embodiment-of
Fig.1 and 2, ensures a second expansion of the fluid.
L'utilisation de coquilles à ouvertures de forme spéciale et de coquilles à trous, les unes étant montées dans le corps de vanne et les autres, sur le papillon ou inversement, comme cela a été décrit en référence à la vanne représentée à la Fig.4, permet d'effectuer une simple détente pour obtenir une loi de débit spécial. The use of shells with specially shaped openings and shells with holes, some being mounted in the valve body and others, on the butterfly or vice versa, as has been described with reference to the valve shown in FIG. 4, allows a simple expansion to be obtained to obtain a special flow law.
Les divers agencements qui viennent d'être décrits peuvent être utilisés séparément, montés dans le corps de la vanne ou sur le papillon de façon fixe ou amovible ou utilisés ensemble deux par deux. The various arrangements which have just been described can be used separately, mounted in the body of the valve or on the butterfly in a fixed or removable manner or used together in pairs.
Eventuellement, les coquilles perforées sur le papillon, les déflecteurs non perfores montés dans les passages du corps de vanne et les plaques de liaison entre les coquilles et le papillon peuvent être utilisées à la fois dans des cas très particuliers. Optionally, the perforated shells on the butterfly, the non-perforated deflectors mounted in the passages of the valve body and the connection plates between the shells and the butterfly can be used both in very specific cases.
Dans les modes de réalisation qui viennent d'être décrits, l'invention est appliquée à des vannes à papillon droit avec un passage du corps de vanne d'axe centré sur le papillon.. In the embodiments which have just been described, the invention is applied to straight butterfly valves with a passage of the valve body of the axis centered on the butterfly.
Cependant, l'invention peut également être appliquée à des vannes dont le papillon est excentré, c'est à dire que sa section droite est décalée par rapport à l'axe du passage du corps de vanne. However, the invention can also be applied to valves whose butterfly is eccentric, that is to say that its cross section is offset relative to the axis of the passage of the valve body.
Elle est également applicable à des vannes à papillon de forme particulière, c'est à dire de la catégorie des papillons dits équilibrés. It is also applicable to butterfly valves of particular shape, that is to say of the category of so-called balanced butterflies.
Claims (8)
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