FR2697071A1

FR2697071A1 - Accumulator for absorbing pressure - comprises deformable envelope filled with gas under pressure or elastomer block, envelope being in line of installation in contact with fluid

Info

Publication number: FR2697071A1
Application number: FR9212689A
Authority: FR
Inventors: Compienne Jacques
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-10-20
Filing date: 1992-10-20
Publication date: 1994-04-22
Anticipated expiration: 2012-10-20
Also published as: FR2697071B1

Abstract

The device allows the absorption of sudden variations in pressure in a hydraulic installation (10,110). The device is of the form of a deformable envelope (14) filled with a gas under pressure or an elastomer block (114). The envelope (14) is disposed in the line of the installation and it is in contact with the fluid that circulates there. The envelope is preferably mounted to the interior of a fixed frame which is fixed at its ends to a pipe and the circulation of the fluid may be in two directions through the pipe. USE - Protecting hydraulic installations domestic or industrial.

Description

La présente invention a pour objet un dispositif permettant d'absorber les variations brusques de pression à l'intérieur d'une installation hydraulique et de restituer le fluide progressivement. The subject of the present invention is a device making it possible to absorb sudden variations in pressure inside a hydraulic installation and to gradually restore the fluid.

Elle vise plus particulièrement à la réalisation d'un dispositif assurant la protection des installations hydrauliques contre les coups de bélier. It aims more particularly at the production of a device ensuring the protection of hydraulic installations against water hammer.

Les variations brusques de pression à l'intérieur des tuyauteries ou des divers organes d'une installation, communément appelées fi coups de bélier" sont des paramètres très contraignants lors de la conception des installations. Sudden variations in pressure inside the pipes or the various components of an installation, commonly called "water hammer" are very restrictive parameters when designing installations.

Une première solution à ce problème consiste à dimensionner les composants de l'installation en fonction de la pression maximale estimée qui peut être atteinte lors du coup de bélier. Une telle installation est d'un coût plus élevé que nécessaire pour une utilisation normale et de plus la mise en oeuvre des organes support de l'installation et de leur entretien sont plus difficiles et coûteux. A first solution to this problem consists in dimensioning the components of the installation according to the estimated maximum pressure which can be reached during the pressure surge. Such an installation is of a higher cost than necessary for normal use and moreover the implementation of the support members of the installation and their maintenance are more difficult and expensive.

Une seconde solution consiste à mettre en place sur l'installation un, ou plusieun, accumulateur constitué pour l'essentiel d'une enveloppe déformable remplie d'un gaz sous pression et dont la paroi externe est au moins partiellement en contact avec le fluide qui circule dans l'installation. L'accumulateur est monté en dérivation sur une tuyauterie de l'installation, ce qui a pour inconvénient de provoquer des pertes de charges lors du transfert d'énergie ainsi que des temps de réponses relativement longs. A second solution consists in installing on the installation a, or more, accumulator essentially consisting of a deformable envelope filled with a gas under pressure and the external wall of which is at least partially in contact with the fluid which circulates in the installation. The accumulator is mounted in diversion on a piping of the installation, which has the drawback of causing pressure drops during energy transfer as well as relatively long response times.

Dans le but de remédier aux inconvénients des solutions qui viennent d'être mentionnées, la présente invention propose un dispositif permettant d'absorber les variations brusques de pression à l'intérieur d'une installation hydraulique, du type comportant une enveloppe déformable remplie d'un gaz sous pression ou d'un ensemble massif en élastomère disposée en ligne, intégrée à la tuyauterie et en ce qu'elle est en contact avec le fluide qui y circule. In order to remedy the drawbacks of the solutions which have just been mentioned, the present invention provides a device making it possible to absorb sudden pressure variations inside a hydraulic installation, of the type comprising a deformable envelope filled with a pressurized gas or a solid elastomer assembly arranged in line, integrated into the piping and in that it is in contact with the fluid which circulates there.

Une telle conception consistant à intégrer le dispositif de protection en ligne de l'installation sur la tuyauterie d'un ballon ou d'un échangeur, elle permet de supprimer les inconvénients inhérents aux accumulateurs externes évoqués ci-dessus. De plus avec une enveloppe déformable en masse d'élastomère de tels dispositifs ne sont pas soumis aux contrôles administratifs contrairement aux accumulateurs classiques. Such a design consisting in integrating the in-line protection device of the installation on the piping of a tank or an exchanger, it makes it possible to eliminate the drawbacks inherent in the external accumulators mentioned above. In addition, with a mass-deformable envelope of elastomer, such devices are not subject to administrative controls, unlike conventional accumulators.

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés sur lesquels
- La figure 1 représente une vue d'ensemble du dispositif quelque soit le type d'enveloppe déformable.Other characteristics and advantages of the present invention will appear on reading the description which follows for the understanding of which reference will be made to the appended drawings in which
- Figure 1 shows an overview of the device regardless of the type of deformable envelope.

- La figure 2 représente une vue en coupe longitudinale avec enveloppe à gaz. - Figure 2 shows a longitudinal sectional view with gas enclosure.

- La figure 3 représente une vue en coupe longitudinale d'un second mode de réalisation de la présente invention ; avec enveloppe déformable en bloc élastomère. - Figure 3 shows a longitudinal sectional view of a second embodiment of the present invention; with deformable envelope in elastomer block.

On a représenté aux figues 1 - 2 - 3 une portion de tuyauterie 10 d'une installation hydraulique avec laquelle on raccorde le dispositif d'absorption 12 selon la présente invention, en ligne avec une tuyauterie. Figure n0 1 par bride 5 et 5. FIGS. 1 - 2 - 3 show a portion of piping 10 of a hydraulic installation with which the absorption device 12 according to the present invention is connected, in line with piping. Figure n0 1 by flange 5 and 5.

Le dispositif 12 comporte une enveloppe déformable 14, Figure n0 2 remplie d'un gaz sous pression. Dans ce premier mode de réalisation, l'enveloppe est constituée d'une membrane en élastomère. The device 12 comprises a deformable envelope 14, Figure no. 2 filled with a gas under pressure. In this first embodiment, the envelope consists of an elastomer membrane.

L'enveloppe 14 disposée à l'intérieur du corps 12 est prégonflée avec un gaz neutre par l'intermédiaire de la valve 22, la pression de prégonflage est en fonction de la pression d'utilisation de l'installation. The envelope 14 disposed inside the body 12 is pre-inflated with a neutral gas via the valve 22, the pre-inflation pressure is a function of the operating pressure of the installation.

L'ensemble du dispositif est en 2 parties principales 10 et 12 assemblées par 1 'écrou 22. Un dispositif de réglage du débit d'évacuation du fluide manoeuvré par une couronne manuelle 20 régule le temps d'évacuation du fluide absorbé par les orifices 28 et 30. The entire device is in 2 main parts 10 and 12 assembled by the nut 22. A device for adjusting the evacuation rate of the fluid operated by a manual crown 20 regulates the evacuation time of the fluid absorbed by the orifices 28 and 30.

La couronne se déplace longitudinalement du filetage 32 et découvre plus ou moins le pan incliné 34. Dans son fonctionnement et en cas de coup de bélier, le fluide est admis rapidement par la gorge 16 en soulevant le clapet 18, le fluide vient en contact avec l'enveloppe déformable 14 qui la comprime. The crown moves longitudinally of the thread 32 and more or less discovers the inclined face 34. In its operation and in the event of water hammer, the fluid is rapidly admitted by the groove 16 by lifting the valve 18, the fluid comes into contact with the deformable envelope 14 which compresses it.

L'enveloppe déformable est équipée en son extrémité d'une bague anti extrusion, celle-ci est en contact avec le fluide circulant à l'intérieur de la tuyauterie 10 et ainsi donc à même de se déformer en cas de variation brusque de la pression régnant dans l'installation dont fait partie la tuyauterie 10. The deformable casing is equipped at its end with an anti-extrusion ring, which is in contact with the fluid circulating inside the piping 10 and thus therefore able to deform in the event of an abrupt change in pressure prevailing in the installation of which the piping 10 is a part.

En cas de coup de bélier, le dispositif 12 selon la présente invention fonctionne à la manière d'un accumulateur classique pour absorber l'augmentation brusque de pression et protéger llinstallation. In the event of water hammer, the device 12 according to the present invention operates in the manner of a conventional accumulator to absorb the sudden increase in pressure and protect the installation.

Le second mode de réalisation de l'invention représenté à la figure 3 convient plus particulié- -rement aux chocs intensifs, aux pulsations ainsi qu'aux fluides dont la température est inférieure à 1000. The second embodiment of the invention shown in FIG. 3 is more particularly suitable for intensive shocks, pulsations as well as for fluids whose temperature is below 1000.

Les éléments identiques, similaires ou équivalents à ceux du premier mode de réalisation sont désignés par les mêmes chiffres de référence augmentés de cent. Elements identical, similar or equivalent to those of the first embodiment are designated by the same reference numbers increased by one hundred.

L'armature 112 est identique au dispositif
Figure 2.The frame 112 is identical to the device
Figure 2.

Dans ce mode de réalisation, l'enveloppe 114 est une masse d'une seule pièce réalisée en un matériau élastomère. In this embodiment, the envelope 114 is a mass of a single piece made of an elastomeric material.

Dans ce mode de réalisation, il est prévu une fixation de l'enveloppe 114 à l'extérieur de l'installation par une vis 122. In this embodiment, the envelope 114 is fixed to the outside of the installation by a screw 122.

Le choix des matériaux constituant l'enveloppe, en matériau élastomètre, dépend de l'élasticité requise ainsi que de la nature et de la température du fluide de l'installation. The choice of materials constituting the envelope, made of elastometer material, depends on the required elasticity as well as on the nature and the temperature of the fluid of the installation.

Le système d'absorption et de restitution du fluide est identique à celui de la Figure 2. The absorption and return system of the fluid is identical to that of Figure 2.

Le dispositif se raccorde à une tuyauterie existante et dans des diamètres standards par 2 brides de raccordements normalisées 5 et 5 t, Voir Figure 1,
Type CETOP, SAE, DIN..... The device is connected to an existing piping and in standard diameters by 2 standardized connection flanges 5 and 5 t, See Figure 1,
CETOP, SAE, DIN type .....

Claims

1 - Device for absorbing sudden variations in pressure inside a hydraulic installation (10, 110), of the type comprising a deformable envelope (14), filled with a gas under pressure, or in a block of elastomer (114) characterized in that said envelope is arranged in line with the installation and in that it is in contact with the fluid which circulates therein.

2 - Device according to claim 1, characterized in that the envelope (14.114), is mounted inside a rigid frame, the latter is fixed by its ends within a pipe. Fluid circulation can be done in both directions of the piping.

3 - Device according to claim 2 characterized in that said frame 10 and 12 consists of two parts assembled together and which enclose the envelope (14 - 114)

4 - Device according to claim 3, characterized in that each of the two parts 10 and 12 is linear to the piping and mounts at both ends.

5 - Device according to claim 1 or 2 characterized in that said frame (12 - 120) consists of a body having substantially the shape of a bottle whose axis is disposed in line with the direction of flow of the fluid .

6 - Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the envelope (14 - 114) consists of gas or solid membranes.

's.- Device according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the envelope (14 - 114) is a bladder of elastomeric material or a block of elastomer.