FR2644868A1 - Automatically stable valve - Google Patents
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Abstract
Description
SOUPAPE AUTO-STABLE. SELF-STABLE VALVE.
L'invention concerne une soupape permettant de contrler la pression dans une capacite telle qu'un réservoir ou un circuit contenant un fluide sous pression et présentant une stabilité fonctionnelle accrue par rapport aux soupapes traditionnelles. The invention relates to a valve for controlling the pressure in a capacity such as a reservoir or a circuit containing a pressurized fluid and having increased functional stability compared to traditional valves.
Dans Les soupapes traditionnelles, un clapet mobile est normalement appliqué par un ressort taré contre un siège formé dans une conduite reliant un orifice d'entrée qui communique avec la capacité à surveiller à un orifice d'échappement. In traditional valves, a movable valve is normally applied by a calibrated spring against a seat formed in a pipe connecting an inlet port which communicates with the capacity to be monitored with an exhaust port.
Dans ces soupapes, dites à action directe, la fidélité et la stabilité fonctionnelles sont liées à un reglage délicat dépendant de l'installation dans laquelle sont utilisées ces soupapes. Il s'avère qu'il est malheureusement très difficile, voir impossible, de parfaire un réglage de soupapes sur une installation industrielle. In these so-called direct-acting valves, the functional fidelity and stability are linked to a delicate adjustment depending on the installation in which these valves are used. It turns out that it is unfortunately very difficult, if not impossible, to perfect a valve adjustment on an industrial installation.
Compte tenu de l'importance que revêt une soupape pour la sécurité d'une installation, le caractère aléatoire de son comportement constitue un inconvénient majeur de ces soupapes.Given the importance of a valve for the safety of an installation, the random nature of its behavior constitutes a major drawback of these valves.
Afin de remédier à cet inconvénient, on a développé plus récemment une nouvelle génération de soupapes, dites soupapes pilotées, dans lesquelles une augmentation indésirable de la pression dans la capacite à surveiller ouvre dans un premier temps un clapet pilote qui commande, dans un deuxième temps, l'ouverture du clapet principal assurant le relâchement de la pression. In order to remedy this drawback, a new generation of valves, known as piloted valves, have been developed more recently, in which an undesirable increase in the pressure in the capacity to be monitored first opens a pilot valve which controls, secondly , the opening of the main valve ensuring the release of the pressure.
Si cette nouvelle génération de soupapes présente une stabilite accrue par rapport aux soupapes traditionnelles, elle présente des inconvénients majeurs liés à sa complexité. Ces inconvénients sont leur coût de fabrication élevé et l'augmentation du risque de non ouverture due à la multiplication des clapets. Ce dernier inconvénient conduit à rendre ces soupapes pilotées non conformes à la réglementation en vigueur, ce qui conduit, lors de leur utilisation, à demander une dérogation. If this new generation of valves has increased stability compared to traditional valves, it has major drawbacks related to its complexity. These drawbacks are their high manufacturing cost and the increased risk of non-opening due to the multiplication of valves. This last drawback leads to making these piloted valves not conform to the regulations in force, which leads, during their use, to request a derogation.
La présente invention a précisément pour objet une nouvelle soupape, dite auto-stabLe, présentant une stabilité fonctionnelle accrue par rapport à celle des soupapes à ressort, dans laquelle l'ouverture et la fermeture soient fidèles, franches, sans vibration ni battement, en supprimant tous les artifices de réglage afin de rendre la soupape stable par définition intrinsèque, cette soupape permettant en outre de réduire la chute de pression en dessous de la pression d'ouverture commandant la refermeture de la soupape, ou "blow down", tout en gardant la possibilité d'évacuer aussi bien un gaz qu'un Liquide ou qu'un melange gaz/liquide. The present invention specifically relates to a new valve, called self-stabilized, having an increased functional stability compared to that of spring valves, in which the opening and closing are faithful, frank, without vibration or flapping, eliminating all adjustment devices in order to make the valve intrinsically stable by definition, this valve also making it possible to reduce the pressure drop below the opening pressure controlling the reclosing of the valve, or "blow down", while keeping the possibility of evacuating both a gas and a Liquid or a gas / liquid mixture.
Selon L'invention, ce résultat est obtenu au moyen d'une soupape comprenant un corps dans lequel est formée une conduite reLiant un orifice d'entrée apte à être relie à une capacité contenant un fluide sous pression, à un orifice d'échappement, et un clapet mobile normalement appliqué par des moyens élastiques contre un siège formé dans ladite conduite, du côté de l'orifice d'échappement, pour obturer cette conduite lorsque la pression du fluide est inférieure à un seuil déterminé, caractérisée par Le fait qu'un appendice terminé par un déflecteur est solidaire du clapet et situé dans la conduite, du côté de L'orifice d'entrée par rapport au clapet, de façon à former, entre le clapet et le deflecteur, une chambre de détente communiquant avec une partie amont de La conduite, située entre L'orifice d'entrée et le déflecteur, par un passage dont la section forme une restriction Lorsque Le clapet est appliqué contre son siège et augmente lorsque le clapet s'éloigne de ce dernier, la section du déflecteur étant de plus supérieure à La section du clapet située à L'intérieur du siège. According to the invention, this result is obtained by means of a valve comprising a body in which is formed a pipe connecting an inlet orifice capable of being connected to a capacity containing a pressurized fluid, to an exhaust orifice, and a movable valve normally applied by elastic means against a seat formed in said pipe, on the side of the exhaust orifice, for closing this pipe when the fluid pressure is below a determined threshold, characterized by the fact that an appendage terminated by a deflector is integral with the valve and located in the pipe, on the side of the inlet orifice with respect to the valve, so as to form, between the valve and the deflector, an expansion chamber communicating with a part upstream of the pipe, located between the inlet orifice and the deflector, by a passage whose cross-section forms a restriction when the valve is applied against its seat and increases when the valve t moves away from the latter, the section of the deflector being more than the section of the valve located inside the seat.
La stabilité et la fidélité d'une soupape ainsi réalisée sont considérablement accrues par rapport à celui les des soupapes traditionnelles. De plus, l'originalité technique de cette soupape est de ne plus avoir recours, pour obtenir la stabilité, à un système aléatoire de réglage. Cette soupape est donc auto-stable et les paramètres de l'installation n'ont pratiquement pas d'incidence sur Le comportement de la soupape, ce qui n'est pas Le cas avec les soupapes à action directe tradition nettes. The stability and fidelity of a valve thus produced are considerably increased compared to that of traditional valves. In addition, the technical originality of this valve is that it no longer has recourse to a random adjustment system to obtain stability. This valve is therefore self-stable and the parameters of the installation have practically no effect on the behavior of the valve, which is not the case with the direct action valves traditionally clean.
Ces caractéristiques techniques rendent la soupape selon L'invention conforme à la législation française et d'une manière plus génerale aux règles de construction internationales régissant Les appareils soumis à la pression. These technical characteristics make the valve according to the invention conform to French law and more generally to international construction rules governing devices subjected to pressure.
Enfin, il est à noter que le coût de la soupape selon L'invention est comparable à celui d'une soupape à ressort traditionnelle. Finally, it should be noted that the cost of the valve according to the invention is comparable to that of a traditional spring valve.
Dans un mode de réalisation préféré de I 'inven- tion, Le passage formé entre la chambre de détente et la partie amont de La conduite comprend des trous traversant Le déflecteur. In a preferred embodiment of the invention, the passage formed between the expansion chamber and the upstream part of the pipe comprises holes passing through the deflector.
Ces trous sont alors de préférence inclinés par rapport à l'axe du déflecteur, de telle sorte que leurs axes se coupent en un même point sur l'axe du déflecteur, du côté de la partie amont de la conduite, et forment avec l'axe du déflecteur un angle d'environ 300. These holes are then preferably inclined relative to the axis of the deflector, so that their axes intersect at the same point on the axis of the deflector, on the side of the upstream part of the pipe, and form with the deflector axis an angle of about 300.
La caractéristique precitee concernant L'angle foré par les trous, ainsi que la section de ces trous, permettent d'assurer le réglage de la chute de pression en dessous de la pression d'ouverture commandant la refermeture, ou "blow down", afin que cette chute de pression soit aussi faible que possible (par exemple entre environ 5 Z et environ 8 Z de la pression d'ouverture). The aforementioned characteristic concerning the angle drilled by the holes, as well as the section of these holes, make it possible to ensure the adjustment of the pressure drop below the opening pressure controlling the reclosing, or "blow down", in order that this pressure drop is as small as possible (for example between approximately 5 Z and approximately 8 Z of the opening pressure).
La section des trous ne peut cependant pas excéder une valeur au-delå de Laquelle le déflecteur ne remplit plus sa fonction de "parachute" Lors de la refermeture, ce qui conduirait à rendre à la soupape un comportement instable analogue à celui des soupapes traditionneLles.The section of the holes cannot, however, exceed a value beyond which the deflector no longer fulfills its "parachute" function during reclosing, which would lead to rendering the valve of an unstable behavior similar to that of traditional valves.
Pour la même raison, les trous débouchent avantageusement en face d'une partie tronconique de la conduite, présentant un angle au sommet d'environ 600. For the same reason, the holes advantageously open out in front of a frustoconical part of the pipe, having an apex angle of approximately 600.
De préférence, La section du déflecteur est approximativement le double de la section de la conduite à L'intérieur du siège. Preferably, the section of the deflector is approximately twice the section of the pipe inside the seat.
Par ailleurs, Lorsque le clapet occupe sa position totalement ouverte, la section de passage entre le clapet et le siège est très grande devant la section du passage par lequel la chambre de détente communique avec la partie amcrt de la conduite. Furthermore, when the valve occupies its fully open position, the passage section between the valve and the seat is very large in front of the passage section through which the expansion chamber communicates with the amcrt part of the pipe.
Enfin, la section du passage par lequel La chambre de détente communique avec La partie amont de la conduite est approximativement constante, puis augmente brusquement lorsque le clapet s'éloigne de son siège au-delà d'une distance comprise entre environ 10 % et environ 15 Z de sa course totale. Finally, the section of the passage through which the expansion chamber communicates with the upstream part of the pipe is approximately constant, then increases suddenly when the valve moves away from its seat beyond a distance of between approximately 10% and approximately 15 Z of its total travel.
On décrira maintenant, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation préféré de L'invention, en se référant aux dessins annexés, dans lesquels
- la figure 1 est une vue schématique représentant en coupe longitudinale une soupape auto-stable réalisée conformément à L'invention ;
- La figure 2 est une vue en coupe représentant à plus grande écheLle la partie active de la soupape de la figure 1, dans sa position fermee ; et
- la figure 3 est une vue en coupe à plus grande échelle que La figure 2 représentant La soupape dans sa position ouverte.A preferred embodiment of the invention will now be described, by way of nonlimiting example, with reference to the accompanying drawings, in which
- Figure 1 is a schematic view showing in longitudinal section a self-stabilizing valve made in accordance with the invention;
- Figure 2 is a sectional view showing a larger scale the active part of the valve of Figure 1, in its closed position; and
- Figure 3 is a sectional view on a larger scale than Figure 2 showing the valve in its open position.
De façon classique, La soupape auto-stable selon L'invention comporte, comme l'illustre La figure 1, un corps 10 en plusieurs parties, dans lequel est formée une conduite 12 par laquelle un orifice d'entrée 14 peut communiquer avec un orifice d'échappement 16. L'orifice d'entrée 14 est prévu pour être raccorde sur la capacité à surveiller (non représentée), par exemple au moyen d'une bride formée dans le corps 10. De façon comparable, L'orifice d'échappement 16 est prévu pour être raccordé sur un circuit d'échappement (non représen -té)-, par exemple au moyen d'une bride également formee dans le corps 10. Conventionally, the self-stabilizing valve according to the invention comprises, as illustrated in FIG. 1, a body 10 in several parts, in which is formed a pipe 12 by which an inlet orifice 14 can communicate with an orifice exhaust 16. The inlet port 14 is intended to be connected to the capacity to be monitored (not shown), for example by means of a flange formed in the body 10. In a comparable manner, the port of exhaust 16 is designed to be connected to an exhaust circuit (not shown), for example by means of a flange also formed in the body 10.
En allant de l'orifice d'entree 14 vers l'ori- fice d'échappement 16, la conduite 12 comprend une partie amont formant un alésage etagé 12a, une chambre d'échap pelant 12b et une partie aval constituée par- un alésage 12c. L'extrémité de l'alésage étagé 12a débouchant dans
La chambre 12b constitue un siège annulaire 20 sur lequel est normalement en appui etanche un clapet 22 logé dans la chambre 12b.Going from the inlet orifice 14 towards the exhaust orifice 16, the pipe 12 comprises an upstream part forming a stepped bore 12a, a peeling exhaust chamber 12b and a downstream part constituted by a bore 12c. The end of the stepped bore 12a opening into
The chamber 12b constitutes an annular seat 20 on which a valve 22 normally housed in a sealed manner is housed in the chamber 12b.
Ce maintien en appui est assuré par un ressort de compression 24 dont les extrémités opposées prennent appui sur deux coupelles 26 et 28. L'une 26 de ces coupelles est en appui sur un épaulement formé sur une tige cylindrique 30 montée de façon à pouvoir se déplacer axialement dans un alésage formé dans le corps 10 dans le prolongement de L'alésage étagé 12a, pour venir en appui par son extrémité contre le clapet 22. L'autre coupelle 28 est en appui sur l'extrémité d'une tige filetée creuse 32 visse dans le corps 10 de la soupape. Cette tige filetée 32 est traversée selon son axe par l'autre extrémite de la tige 30. This support is supported by a compression spring 24 whose opposite ends bear on two cups 26 and 28. One 26 of these cups is supported on a shoulder formed on a cylindrical rod 30 mounted so as to be able to move axially in a bore formed in the body 10 in the extension of the stepped bore 12a, to come into abutment by its end against the valve 22. The other cup 28 is in abutment on the end of a hollow threaded rod 32 screws into the body 10 of the valve. This threaded rod 32 is crossed along its axis by the other end of the rod 30.
Grâce à l'agencement qui vient d'être decrit, on peut régler la précontrainte du ressort 24 en vissant plus ou moins La tige filetée 32 dans le corps 10 de la soupape. Lorsque ce réglage est effectué, la tige filetée 32 est immobilisée par rapport au corps 10 au moyen d'un écrou 34 visse sur cette tige filetée et prenant appui sur Le corps 10. Thanks to the arrangement which has just been described, it is possible to adjust the preload of the spring 24 by screwing more or less the threaded rod 32 in the body 10 of the valve. When this adjustment is made, the threaded rod 32 is immobilized relative to the body 10 by means of a nut 34 screwed onto this threaded rod and bearing on the body 10.
Il est à noter que l'ensemble qui vient d'être décr-it et qui permet d'appliquer avec une précontrainte déterminée le clapet 32 contre le siege 20,pourrait être réalisé d'une manière différente, sans sortir du cadre de L'invention. It should be noted that the assembly which has just been described and which makes it possible to apply, with a determined preload, the valve 32 against the seat 20, could be produced in a different manner, without departing from the scope of L ' invention.
La structure originale de la soupape auto-stable conforme à l'invention va à présent être décrite plus en détail en se référant aux figures 2 et 3. The original structure of the self-stabilizing valve according to the invention will now be described in more detail with reference to Figures 2 and 3.
Comme l'illustrent ces figures, la face du clapet 22 tournée vers l'alésage étage 12a porte un appendice constitué par une tige cylindrique 36 realisee d'une seule pièce avec le clapet et à l'extrémité de laquelle est visse un déflecteur en forme de disque 38. As illustrated in these figures, the face of the valve 22 facing the stage bore 12a carries an appendage formed by a cylindrical rod 36 made in one piece with the valve and at the end of which is screwed a shaped deflector disc 38.
Par ailleurs, l'alésage étagé 12a comprend, en partant du siège 20, un alésage 40 de relativement petit diamètre, une zone 42 de plus grand diamètre et de faible longueur, et un alésage 44 de diamètre intermédiaire entre le diamètre de l'alésage 40 et le diamètre de la zone 42. De plus, la zone 42 est raccordée à l'alésage 40 par une partie tronconique 46. Furthermore, the stepped bore 12a comprises, starting from the seat 20, a bore 40 of relatively small diameter, a zone 42 of larger diameter and of short length, and a bore 44 of intermediate diameter between the diameter of the bore 40 and the diameter of the zone 42. In addition, the zone 42 is connected to the bore 40 by a frustoconical part 46.
Les dimensions des différents éléments qui viennent d'être décrits sont telles que, lorsque Le clapet 22 est en appui étanche sur le siège 20, le déflecteur 38 est très légèrement engagé. dans l'alésage 44. The dimensions of the various elements which have just been described are such that, when the valve 22 is in leaktight support on the seat 20, the deflector 38 is very slightly engaged. in bore 44.
De plus, le diamètre exterieur du déflecteur est approximativement égal au diamètre de cet alésage 44, de telle sorte qu'un jeu circonférentiel Limité existe alors autour du déflecteur. On délimite ainsi, entre le clapet 22 et le déflecteur 38, c'est-à-dire à l'intérieur de
L'alésage 40, de la partie tronconique 46 et de la zone 42, une chambre de détente 48.In addition, the outside diameter of the deflector is approximately equal to the diameter of this bore 44, so that a limited circumferential clearance then exists around the deflector. There is thus delimited, between the valve 22 and the deflector 38, that is to say inside of
The bore 40, of the frustoconical part 46 and of the zone 42, an expansion chamber 48.
La pression régnant dans cette chambre de détente 48 agit à la fois sur la partie de la face inférieure du clapet 22 située à l'intérieur du siège 20, et dont le diamètre correspond au diametre de L'aLésage 40, et sur la face supérieure du déflecteur 38, dont le diamètre correspond au diamètre de l'alésage 44. De préférence, ces diamètres sont tels que la section du déflecteur 38 ou de l'alésage 44 est approximativement
le double de la section du clapet 22 située à l'intérieur du siège 20, c'est-8-dire de l'alésage 40.The pressure in this expansion chamber 48 acts both on the part of the underside of the valve 22 located inside the seat 20, and whose diameter corresponds to the diameter of the bore 40, and on the upper face of the deflector 38, the diameter of which corresponds to the diameter of the bore 44. Preferably, these diameters are such that the section of the deflector 38 or of the bore 44 is approximately
double the section of the valve 22 located inside the seat 20, that is to say of the bore 40.
Le jeu circonférentiel existant entre le déflecteur 38 et l'alésage 44 est compléte par des trous 50 traversant le déflecteur 38 et formant avec le jeu précite un passage de section contrôlée par lequel la chambre de détente 48 communique asUc l'orifice d'entrée 14 de la soupape. The circumferential clearance existing between the deflector 38 and the bore 44 is completed by holes 50 passing through the deflector 38 and forming, with the clearance above, a passage of controlled section through which the expansion chamber 48 communicates with the inlet orifice 14 of the valve.
Les trous 50, dont le nombre peut être quelconque, sont régulièrement répartis autour de l'axe du déflecteur 38 et ils sont inclinés par rapport à ce dernier, de telle sorte que leurs axes se coupent en un même point situé sur l'axe du déflecteur, du côté de la partie de la conduite 12 située en amont du déflecteur 38, c'est-à-dire du côté de l'alésage 44. Avantageusement,
L'angle formé par l'axe de chacun des trous 50 avec l'axe du déflecteur 38 est approximativement egal à 300.The holes 50, the number of which may be any, are regularly distributed around the axis of the deflector 38 and they are inclined relative to the latter, so that their axes intersect at the same point situated on the axis of the deflector, on the side of the part of the pipe 12 located upstream of the deflector 38, that is to say on the side of the bore 44. Advantageously,
The angle formed by the axis of each of the holes 50 with the axis of the deflector 38 is approximately equal to 300.
Par ailleurs, la section totale des trous 50 formés dans le déflecteur est telle que le "blow down soit au moins égal à environ 3 X de la pression d'ouverture. De cette manière, le passage formé par les trous 50 constitue une restriction lorsque le clapet 22 est en début d'ouverture. Furthermore, the total section of the holes 50 formed in the deflector is such that the "blow down is at least equal to approximately 3 X of the opening pressure. In this way, the passage formed by the holes 50 constitutes a restriction when the valve 22 is at the start of opening.
En outre, l'angle au sommet de la partie tronconique 46 est de préférence approximativement égal à 600. Furthermore, the angle at the top of the frustoconical part 46 is preferably approximately equal to 600.
Sur sa face tournée vers l'alésage 44, le dé lecteur 38 comporte au moins trois patins de guidage 52 dont le bord exterieur reste en permanence en contact avec l'alésage 44 lorsque le déflecteur 38 se déplace vers le haut en considérant les figures 2 et 3. Les patins 52 assurent ainsi le positionnement et le centrage du déflecteur 38 dans l'alésage 44. On its face facing the bore 44, the reader die 38 comprises at least three guide pads 52 the outer edge of which remains permanently in contact with the bore 44 when the deflector 38 moves upwards when considering FIGS. 2 and 3. The pads 52 thus ensure the positioning and centering of the deflector 38 in the bore 44.
Tant que la pression régnant dans la capacite à surveiller raccordée sur l'orifice d'entrée 14 reste inférieure au seuil de pression prédéterminée par le tarage du ressort 24, l'équipage mobile de La soupape constitue par le clapet 22, la tige 36 et le déflecteur 38 restent dans la position illustrée sur la figure 2, dans laquelle Le clapet 22 est en appui étanche sur le siège 20 et le déflecteur 38 légèrement engagé dans l'alésage 44. Dans ces conditions, la pression régnant dans la chambre de détente 48 est égale à la pression régnant dans la capacité à surveiller, avec laquelle cette chambre communique par le passage constitué par
Le jeu annulaire formé entre le déflecteur 38 et l'alésage 44 et par les trous 50, ce passage formant alors une restriction.As long as the pressure prevailing in the capacity to be monitored connected to the inlet orifice 14 remains below the pressure threshold predetermined by the calibration of the spring 24, the moving element of the valve constitutes by the valve 22, the rod 36 and the deflector 38 remain in the position illustrated in FIG. 2, in which the valve 22 is in leaktight support on the seat 20 and the deflector 38 slightly engaged in the bore 44. Under these conditions, the pressure prevailing in the expansion chamber 48 is equal to the pressure prevailing in the capacity to be monitored, with which this chamber communicates through the passage constituted by
The annular clearance formed between the deflector 38 and the bore 44 and by the holes 50, this passage then forming a restriction.
D'une manière en elle-même connue, dès que la pression dans la capacité à surveiller dépasse le seuil prédéterminé par la précontrainte du ressort 24, la force exercée par ce dernier pour maintenir le clapet 22 contre son siège 20 devient inférieure à la force exercée en sens inverse par La pression appliquée sur L'équipage mobile, de telle sorte que ce dernier se déplace vers le haut en considérant La figure 2. Dès le début de ce déplacement, l'étanchéité entre Le clapet 22 et le siège 20 est rompue, de telle sorte que la chambre de détente 48 communique avec la partie de la conduite 12 située en aval du clapet et dans laquelle règne une pression très inférieure. A ce moment, Le déflecteur 38 est toujours très légèrement engagé dans L'alésage 44, de telle sorte que le passage formé entre la chambre de détente 48 et ta partie du passage située en amont du deflecteur reste inchangé. Le changement d'état a donc pour conséquence immédiate une baisse de pression AP dans la chambre de détente 48.Si on appelLe AS la différence de sec tion entre le déflecteur 38 et L'alésage 40, cette chute instantanée de pression #P a pour effet l'application sur l'équipage mobile d'une force instantanée #F = #S x hP. Etant donné que la variation de pression AP est negative, cette force #F tend à deplacer l'équipage mobite vers le haut en considerant la figure 2. In a manner known per se, as soon as the pressure in the capacity to be monitored exceeds the predetermined threshold by the preload of the spring 24, the force exerted by the latter to hold the valve 22 against its seat 20 becomes less than the force exerted in the opposite direction by the pressure applied to the movable assembly, so that the latter moves upwards considering FIG. 2. From the start of this displacement, the seal between the valve 22 and the seat 20 is broken, so that the expansion chamber 48 communicates with the part of the pipe 12 located downstream of the valve and in which there is a very lower pressure. At this time, the deflector 38 is still very slightly engaged in the bore 44, so that the passage formed between the expansion chamber 48 and the part of the passage located upstream of the deflector remains unchanged. The change in state therefore has the immediate consequence of a pressure drop AP in the expansion chamber 48. If we call AS the section difference between the deflector 38 and the bore 40, this instantaneous pressure drop #P has for effect the application on the moving body of an instantaneous force #F = #S x hP. Since the pressure variation AP is negative, this force #F tends to move the moving crew upwards, considering Figure 2.
Une assistance à l'ouverture permettant d'obtenir un décollage initial rapide du clapet est donc obtenue. L'ouverture du clapet, qui constitue l'une des phases habituelles d'instabilité, est ainsi assurée sans battement. De plus, la détente critique observée dans la chambre 48 creé un effet dynamique qui permet d'assurer la pleine ouverture et le débit recherché, de façon parfaitement fiable et stable. Assistance in opening allowing rapid initial takeoff of the valve is therefore obtained. The opening of the valve, which constitutes one of the usual phases of instability, is thus ensured without flapping. In addition, the critical expansion observed in chamber 48 creates a dynamic effect which makes it possible to ensure full opening and the desired flow rate, in a perfectly reliable and stable manner.
Pour que cette assistance à l'ouverture s'effectue de façon satisfaisante, on s'arrange pour que la course de l'équipage mobile pendant laquelle le déflecteur 38 reste engagé dans l'alésage 44 corresponde à une distance comprise entre environ 10 Z et environ 15 X de la course totale de cet equipage. So that this opening assistance is carried out satisfactorily, arrangements are made for the stroke of the moving assembly during which the deflector 38 remains engaged in the bore 44 to correspond to a distance of between approximately 10 Z and approximately 15 X of the total travel of this crew.
Comme l'illustre bien la figure 3, lorsque le clapet 22 est dans sa position de pleine ouverture, le déflecteur 38 se trouve disposé en totalité à l'intérieur de la zone 42 de plus grand diamètre, seules les extremités des patins 52 restant engagees dans L'alésage 44. As illustrated in FIG. 3, when the valve 22 is in its fully open position, the deflector 38 is located entirely inside the zone 42 of larger diameter, only the ends of the pads 52 remaining engaged. in bore 44.
Dans ces conditions, la section du passage par lequel ta chambre de détente 48 communique avec la partie amont de La conduite 12 est très sensiblement accrue puisqu'il existe un jeu circonférentiel important entre le deflecteur et la zone 42, qui vient s'ajouter aux trous 50.Under these conditions, the section of the passage through which your expansion chamber 48 communicates with the upstream part of the pipe 12 is very appreciably increased since there is a significant circumferential clearance between the deflector and the zone 42, which is added to the holes 50.
La section de passage entre le cLapet 22 et le siège 20 est toutefois très grande devant la section du passage ainsi formé entre la chambre 48 et la partie amont de
La conduite 12.The passage section between the valve 22 and the seat 20 is however very large in front of the passage section thus formed between the chamber 48 and the upstream part of
Driving 12.
La chute de pression dans la capacité à contre ler, obtenue par l'ouverture de la soupape, réduit l'ef- fet dynamique sous le clapet 22 et son déflecteur 38. The pressure drop in the counter capacity, obtained by opening the valve, reduces the dynamic effect under the valve 22 and its deflector 38.
Un léger déplacement du clapet vers son siège correspondant à environ 5 Z de sa course totale s'effectue alors de façon régulière et proportionnelle à la chute de pression, puis la fin de course est instantanée.A slight movement of the valve towards its seat corresponding to approximately 5 Z of its total travel is then carried out in a regular manner and proportional to the pressure drop, then the end of travel is instantaneous.
Les essais effectués sur différentes maquettes et prototypes ont permis de montrer que les valseurs de l'angle au sommet de la partie tronconique 46 ainsi que les valeurs de l'angle d'inclinaison des trous 50 et de la section de ces trous qui ont ete données précédemment permettent d'obtenir un comportement optimal de la soupape au moment de sa fermeture. The tests carried out on various models and prototypes made it possible to show that the valsors of the angle at the top of the frustoconical part 46 as well as the values of the angle of inclination of the holes 50 and of the section of these holes which have been previously given allow optimal behavior of the valve when it is closed.
De façon plus précise, ces essais ont montrés que la refermeture franche et fidèle dépend de la section et de l'orientation des trous 50 et de L'angle au sommet de La partie tronconique 46. En effet, toute variation de ces caractéristiques permet de modifier le réglage de la chute de pression en dessous de la pression d'ouverture commandant la refermeture, ou blow down'. Ainsi, on constate que ce "blow oown" diminue Lorsque La section des trous augmente, jusqu'à une valeur Limite pour laquelle le "blow down" est égal à environ 3 Z de la pression d'ouverture déterminee par le tarage du ressort 24. More precisely, these tests have shown that the frank and faithful reclosure depends on the section and the orientation of the holes 50 and on the angle at the top of the frustoconical part 46. In fact, any variation of these characteristics makes it possible to modify the setting of the pressure drop below the opening pressure controlling the reclosing, or blow down '. Thus, it can be seen that this "blow oown" decreases When the section of the holes increases, up to a limit value for which the "blow down" is equal to approximately 3 Z of the opening pressure determined by the setting of the spring 24 .
Au-delå de cette valeur, L'effet de "parachute" obtenu grâce au déflecteur 38 lors de la refermeture tend a disparaître. La soupape se comporte alors comme une soupape traditionnelle, c'est-à-dire qu'elle est instable dans sa phase active de refermeture. Pour cette raison, la section des trous est déterminée afin de donner au "blow down" une valeur comprise entre environ 5 Z et environ 8 U. Beyond this value, the "parachute" effect obtained thanks to the deflector 38 during the reclosing tends to disappear. The valve then behaves like a traditional valve, that is to say that it is unstable in its active reclosing phase. For this reason, the section of the holes is determined in order to give the "blow down" a value between approximately 5 Z and approximately 8 U.
La description qui précède fait apparaître de façon cLaire que La soupape selon L'invention presente des performances techniques très améliorées, en particu lier en ce qui concerne la stabilité et la fidélité, par rapport aux soupapes classique. De plus, ces performances sont obtenues sans que les parametres de l'installation n'aient d'incidence sur le comportement de la soupape. The foregoing description clearly shows that the valve according to the invention has very improved technical performance, in particular as regards stability and fidelity, compared with conventional valves. In addition, these performances are obtained without the installation parameters having any effect on the behavior of the valve.
En outre, il est à noter que la structure de la soupape selon l'invention reste relativement simple, de telle sorte que son coût est comparable à celui d'une soupape à ressort traditionnelle. L'utilisation de telles soupapes dans une installation industrielle permet donc, pour un coût qui reste pratiquement inchangé, d'assurer la sécurité de ces installations, ce qui constitue un avantage déterminant par rapport aux soupapes de l'art antérieur.In addition, it should be noted that the structure of the valve according to the invention remains relatively simple, so that its cost is comparable to that of a traditional spring-loaded valve. The use of such valves in an industrial installation therefore makes it possible, at a cost which remains practically unchanged, to ensure the safety of these installations, which constitutes a decisive advantage compared to the valves of the prior art.
Bien entendu, L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être decrit à titre d'exemple, mais en couvre toutes les variantes. Ainsi, au lieu d'être réalisé d'une seule pièce avec le clapet 22, L'appendice constitué par la tige 36 pourrait être fixé sur ce dernier de façon démontable. A l'inverse, le déflecteur 38 pourrait etre réalisé d'une seule pièce avec la tige 36. Of course, the invention is not limited to the embodiment which has just been described by way of example, but covers all its variants. Thus, instead of being made in one piece with the valve 22, the appendage formed by the rod 36 could be fixed on the latter in a removable manner. Conversely, the deflector 38 could be made in one piece with the rod 36.
Enfin, la soupape auto-stable selon l'invention peut être utilise indifféremment pour surveiller une capacité contenant un gaz, un liquide, ou un mélange de liquide et de gaz. Finally, the self-stabilizing valve according to the invention can be used interchangeably to monitor a capacity containing a gas, a liquid, or a mixture of liquid and gas.
Claims (11)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8903753A FR2644868B1 (en) | 1989-03-22 | 1989-03-22 | AUTOSTABLE VALVE |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8903753A FR2644868B1 (en) | 1989-03-22 | 1989-03-22 | AUTOSTABLE VALVE |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2644868A1 true FR2644868A1 (en) | 1990-09-28 |
| FR2644868B1 FR2644868B1 (en) | 1991-06-14 |
Family
ID=9379948
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8903753A Expired - Lifetime FR2644868B1 (en) | 1989-03-22 | 1989-03-22 | AUTOSTABLE VALVE |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2644868B1 (en) |
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1989
- 1989-03-22 FR FR8903753A patent/FR2644868B1/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2644868B1 (en) | 1991-06-14 |
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