<Desc/Clms Page number 1>
" Détendeur de vapeur " L'invention a- pour objet un détendeur de sûreté et de précision pour vapeur, mais applicable à tous autres usages convenables, Il est destiné à faire arriver à pres- sion constante, dans une conduite à basse pression, une vapeur ou autre fluide provenant d'une conduite. haute pression.
Cet appareil est constitué essentiellement par un tiroir coulissant dans un cylindre auquel aboutissent d'une part, la conduite de vapeur ou autre fluide à haute pression, d'autre part, la conduite de départ de vapeur ou autre fluide à basse pression. Ce tiroir communique également avec un piston mobile dans un corps de pompe et en relation avec la conduite à basse pression,
<Desc/Clms Page number 2>
EMI2.1
un conçoiz que lorsque it pression diU1S JL. c,:.ci' i-':<-. basse pression s'élève ou s'abaisse, le pistonmonteou
EMI2.2
baeso proBBion s'élève e'ab;;iss*, piston monts ou descend, augmentant ou diminuant ainsi l'arrivée de vapeur par le tiroir.
L'appareil présente diverses autres caractéristi- ques particulières, notamment: le fait que le tiroir n'in- terrompt jamais complètement l'arrivée de vapeur, ce qui évite des dommages du troir et des à-coups brusques de pression au moment où celui-ci commence à découvrir l'ori- fice d'arrivée de vapeur à haute pression.
Le tiroir a une forme telle que l'ouverture du conduit d'arrivée de vapeur s'effectue progressivement.
On donne aussi à la partie utile du tiroir, une forme telle qu'il ne puisse se produire de coincement de cet organe du fait de l'interposition de poussières ou.. de petite corps étrangers.
Diverses autres caractéristiques de l'invention paraîtront au cours de la description.
La figure 1 représente une coupe verticale sché- matique à travers le dispositif.
La figure 2 est un détail a grande échelle mon- trant un mode de réalisation du tiroir.
La figure 3 est une coupe par a,b, figure 2.
Les figures 4, 5, 6 montrent d'autres modes de réalisation du tiroir ou de la chemise qui entoure ce dernier,
La figure 7 est une variante,
Ainsi qu'on le voit figure 1, l'appareil ne compose essentiellement d'une chemise 1,à laquelle arrive un tube de vapeur à haute pression 2, et de laquelle part un tube à basse pression 3, La vapeur à basse pression se rassemble dans un vase régulateur 4, d'où elle s'échappe par un conduit d'utilisation 5. Dans la chemise 1 coulisss un tiroir 6, relié par une tige 7, à un piston 8, mobile dans un corps
<Desc/Clms Page number 3>
de pompe 9. Un conduit 10 relie le réservoir 4 au corps de pompe 9.
La partie inférieure de la. chemise.1 communique également en 13 avec le réservoir 4, afin d'éviter toute contre-pression sous le tiroir,
Le fonctionnement du dispositif est le suivant;
Lorsque la pression dans le réservoir 4 est faible, le piston 8 descend sous l'influence d'une force quelconque, de préférence son propre poids. Il abaisse'donc le tiroir
6 et découvre l'orifice de la conduite 2, la vapeur ou le gaz sous pression se détend dans la chemise 1 et se rend par l'orifice 3 dans le réservoir 4, Un obturateur 11 empêche ce gaz ou cette vapeur d'allerirectement dans le corps de pompe 9 où ses effets seraient trop brusques contre le piston 8.
La pression augmentant en 4 se transmet au cylindre 9 par le conduit 10, Ce conduit est très étroit afin que la pression des gaz ne se fasse sentir que progressivement dans le cylindre 9. Le piston 8 remonte et entraîne le tiroir 6 qui ferme, au degré voulu, l'arrivée du conduit 2,
L'obturateur 11 peut être rendu solidaire de la chemise ou bien du tiroir. Cette dernière disposition équi- libre mieux les réactions de la vapeur contre le bord supé- rieur du tiroir.
Le tiroir 6 ne forme pas joint étanche avec les parois de la chemise 1. On a ménagé un très léger jeu 12 à travers lequel se produit continuellement une petite fuite de vapeur qui se rend par les conduits 3 & 13 dans le réservoir 4, Dela sorte, il n'y a jamais discontinuité dans l'arrivée de vapeur et par conséquent il n'y a jamais d'à-coups dans la pression,
Il est même possible de donner à ce jeu 12 une valeur suffisante pour supprimer en même temps tous risques
<Desc/Clms Page number 4>
de grippages, coincements, etc......
Mais pour que la. fuite plus notable de vapeur, qui tendra à se produira alors, n'aie pas d'inconvénient pratique, il faut qu'elle reste très faible malgré un jeu sensible. Dans ce but, on utilisera des dispositifs connus tels que:
1 ,- Donner au tiroir un faible diamètre et, par suite, une faible circonférence en n'utilisant pas son intérieur comme conduit de vapeur;
2 .- Donner à ce tiroir une grande longueur pour augmenter le frottement du fluide entre les parois de la, chemise et celles du tiroir.
Une soupape exactement tarée 14, permet d'évacuer la vapeur du réservoir 4 si la pression de celle-ci venait a dépasser légèrement la pression désirée.
Ainsi qu'on le voit sur la figure 1, on a donne à la partie supérieure du tiroir 6 une forme sensiblement ogivale toujours dans le but de permettre de très légères variations de pression au moment où le tiroir commence à découvrir l'orifice du conduit 2. Mais la forme ogivale représentée figure 1 présente l'inconvénient que si une poussière ou un corps étranger s'introduit dans la chemine 1, il tend à venir se coincer entre le tiroir et la chemise et, par suite, à empêcher le fonctionnement du tiroir.
Pour remédier à cet inconvénient, on peut remplacer partiellement ou totalement l'ogive par une forme représen- tée figures 2 & 3. Dans ce cas, cette partie du tiroir est parfaitement cylindrique, mais on a disposé sur son pourtour une ou plusieurs encoches 18 en forme de V ou d'U à fonds horizontaux ou à fonds relevés vers l'extérieur, de façon à recueillir et à loger momentanément les grains de pous- sière sans les presser contre la chemise.
Il est facile
<Desc/Clms Page number 5>
de voir que grâce à ce dispositif, lors de l'abaissement du tiroir 6, d'une part la vapeur n'arrivera que très progres- sivement dans la chemise 1 et,d'autre part, la forme des encoches évitera tout risque de coincement du tiroir par les grains de sable ou autres petits corps étrangers,'
Figure 4, on a représenté en perspective un autre mode de réalisation dans lequel les encoches au lieu d'avoir toutes la même hauteur, sont de hauteurs variables, ce qui donne lieu à une arrivée encore plus progressive de la vapeur au moment de l'ouverture de l'orifice 2.
Enfin, figures 5 & 6, on a représenté un autre mode de réalisation dans lequel le tiroir est exactement cylin.. drique et dans lequel la progressivité dans l'arrivée de vapeur est obtenue par le fait que la chemise 1 porte à l'endroit où aboutit le tuyau 2 un manchon intérieur 19 percé de trous disposés par exemple en hélice et de diamètre croissant. Le manchon 19 est représenté en coupe sur la fi- gure 6.
Le bord détendeur du tiroir reste ici encore à fond plat ou relevé en-dedans pour éviter les coincements par corps étrangers, toutefois les encoches 18 ne sont plus nécessaires, l'arrivée progressive de vapeur étant réalisée par les ouvertures appropriées de la chemise,,
Il faut remarquer que, dans tous les modes de réa- lisation indiqués, lorsque le tiroir commence à découvrir les lumières, il se produit un soufflage énergique au fond même des encoches 18, ce qui enlève les petits grains de poussière qui s'y trouveraient et les projette dans le réservoir 4, On n'a donc pas à craindre les enrayages par accumulation d'impuretés au fond de ces encoches.
Il arrive fréquemment que dans les détendeurs du type décrite l'équi page mobile (piston et tiroir) entre en vibration continuelle.
<Desc/Clms Page number 6>
On pourrait éviter ces oscillations entretenues en étranglant davantage la petit conduit 10, mais Alors il risquerait de s'obstruor trop facilement.
L'invention comprend un dispositif simple et ef- fiance pour éviter ces vibrations.
Le fond 15 du cylindre9 est ferme et ne communique avec l'atmosphère que par un petit trou 16, qui peut être mis à l'abri de tout engorgement par une toile métallique par exemple. La section du piston 8 étent très supérieure à celle du trou 16, les déplacements rapides de ce piston (causes des oscillations) sont ainsi amortis par la contrepression,
Un autre procédé consiste à prévoir en 16 un ori- fice plus grand, mais obturé par un clapet s'ouvrant de dedans en dehors, comme on le voit en 17. Le piston 8 peut alors remonter très rapidement, mais ne peut plus redescen- une - .dre qu'avec lenteur extrême, ce qui rend impossible, ici encore, toute oscillation entretenue.
Ce dernier procédé (à dépression) présente, en outre, l'avantage de rendre possible un grand jeu entre le piston 8 et le corps de pompe 9, ce qui évite les coincements, grippages, etc....En effet,.la petite fuite de vapeur ou de gaz qui se produira par cejeu, s'échappera librement au-dehors, par la soupape 17, sans provoquer de surpression nuisible en 15.
On voit que, dans le détendeur qui fait l'objet de l'invention, il existe partout des espaces vides relative- ment importants entre les parties en mouvement (pistons, tiroirs, etc..,..) et les chemises ou cylindres qui les entourent, afin d'éviter les coincements et les à-coups.
Mais des dispositifs convenables réduisent les fuites de vapeur auminimum.
Lorequ'on peut se permettre une fuite assez sen-
<Desc/Clms Page number 7>
sible de vapeur, les détendeurs objets de la présente invention sont susceptibles d'une simplification.
Elle consiste à augmenter le diamètre du tiroir 6 (et de sa chemise), de façon à la percer d'une ouverture axiale destinée à renvoyer en-dessous de lui la vapeur détendue. La canalisation 3 et sa lumière annulaire sont ainsi supprimés,
Un exemple de détendeur ainsi simplifié est repré- sente figure 7.
R É S U M É
L'invention a pour objet:
1 - Un détendeur de vapeur ou de gaz caractérisé par la combinaisons d'un tiroir qui se déplace dans une chemise qui ouvre ou ferme ainsi plus ou moins l'arrivée de vapeur; d'un piston fixé à ce tiroir, ce piston s'éle- vant et s'abaissant sous l'action de l'augmentation ou de là diminution de pression qui règne dans un réservoir où se rend le gaz ou la vapeur détendus.
2 .- Un mode de réalisation du dispositif précité dans lequel le cylindre, dans lequel se meut le piston, est fermé et porte un orifice ou un clapet, afin d'éviter la production d'oscillations entretenues dans l'équipage mobile.
3 - Le fait de donner une forme ogivale ou analogue au tiroir, de manière qu'il ne découvre que progressivement l'orifice d'arrivée de gaz ou de vapeur,
4 .- Une variante dans laquelle le tiroir porte des évidements latéraux de forme convenable, les fends de ces évidements servant à loger les poussières et impuretés et à éviter l'enrayage.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
<Desc / Clms Page number 1>
"Steam regulator" The object of the invention is a safety and precision regulator for steam, but applicable to all other suitable uses. It is intended to provide a constant pressure, in a low pressure pipe, a steam or other fluid coming from a pipe. high pressure.
This apparatus consists essentially of a drawer sliding in a cylinder to which, on the one hand, the pipe for steam or other high pressure fluid, and on the other hand, the outlet pipe for steam or other low pressure fluid, end. This slide also communicates with a movable piston in a pump body and in relation to the low pressure pipe,
<Desc / Clms Page number 2>
EMI2.1
a conception that when it pressure diU1S JL. c,:. ci 'i -': <-. low pressure rises or falls, the piston rises or
EMI2.2
baeso proBBion rises e'ab ;; iss *, piston rises or falls, thus increasing or decreasing the flow of steam through the drawer.
The appliance has various other special features, in particular: the fact that the drawer never completely interrupts the flow of steam, which prevents damage to the tread and sudden bursts of pressure when it is Here begins to discover the inlet of high pressure steam.
The drawer has a shape such that the opening of the steam inlet duct takes place gradually.
The useful part of the drawer is also given a shape such that there is no jamming of this member due to the interposition of dust or .. small foreign bodies.
Various other characteristics of the invention will become apparent during the description.
Figure 1 shows a schematic vertical section through the device.
Fig. 2 is an enlarged detail showing one embodiment of the drawer.
Figure 3 is a section through a, b, figure 2.
Figures 4, 5, 6 show other embodiments of the drawer or the sleeve surrounding the latter,
Figure 7 is a variant,
As can be seen in FIG. 1, the apparatus essentially consists of a jacket 1, to which a high pressure steam tube 2 arrives, and from which a low pressure tube 3 leaves. gathers in a regulating vessel 4, from where it escapes through a use duct 5. In the sleeve 1 slides a drawer 6, connected by a rod 7, to a piston 8, movable in a body
<Desc / Clms Page number 3>
pump 9. A pipe 10 connects the reservoir 4 to the pump body 9.
The lower part of the. jacket. 1 also communicates at 13 with the tank 4, in order to avoid any back pressure under the drawer,
The operation of the device is as follows;
When the pressure in the reservoir 4 is low, the piston 8 descends under the influence of any force, preferably its own weight. He lowers the drawer
6 and discovers the orifice of the pipe 2, the vapor or the gas under pressure expands in the jacket 1 and goes through the orifice 3 into the tank 4, A shutter 11 prevents this gas or this vapor from going directly into the pump body 9 where its effects would be too sudden against the piston 8.
The pressure increasing in 4 is transmitted to the cylinder 9 through the conduit 10, This conduit is very narrow so that the gas pressure is only gradually felt in the cylinder 9. The piston 8 rises and drives the slide 6 which closes, at the desired degree, the arrival of duct 2,
The shutter 11 can be made integral with the sleeve or else with the drawer. The latter arrangement better balances the reactions of the steam against the upper edge of the drawer.
The drawer 6 does not form a watertight seal with the walls of the jacket 1. A very slight clearance 12 has been provided through which a small vapor leak continuously occurs which passes through the conduits 3 & 13 into the tank 4, Dela so, there is never a discontinuity in the flow of steam and therefore there is never any jerk in the pressure,
It is even possible to give this 12 game a sufficient value to remove all risks at the same time
<Desc / Clms Page number 4>
seizures, jams, etc ......
But for the. more noticeable vapor leakage, which will then tend to occur, has no practical drawback, it must remain very low despite significant play. For this purpose, known devices such as:
1, - Give the drawer a small diameter and, consequently, a small circumference by not using its interior as a steam duct;
2 .- Give this drawer a great length to increase the friction of the fluid between the walls of the jacket and those of the drawer.
An exactly calibrated valve 14 makes it possible to evacuate the vapor from the tank 4 if the pressure of the latter were to slightly exceed the desired pressure.
As can be seen in FIG. 1, the upper part of the slide 6 has been given a substantially ogival shape, again with the aim of allowing very slight variations in pressure when the slide begins to discover the orifice of the duct. 2. But the ogival shape shown in figure 1 has the drawback that if a dust or a foreign body enters the duct 1, it tends to get stuck between the drawer and the sleeve and, consequently, to prevent operation. of the drawer.
To remedy this drawback, the ogive can be partially or totally replaced by a shape shown in FIGS. 2 & 3. In this case, this part of the drawer is perfectly cylindrical, but one or more notches 18 have been placed on its periphery. V or U shape with horizontal bottoms or with bottoms raised towards the outside, so as to collect and temporarily house the grains of dust without pressing them against the jacket.
It is easy
<Desc / Clms Page number 5>
to see that thanks to this device, when the drawer 6 is lowered, on the one hand the steam will only arrive very gradually in the jacket 1 and, on the other hand, the shape of the notches will prevent any risk of jamming of the drawer by grains of sand or other small foreign bodies, '
Figure 4 shows in perspective another embodiment in which the notches, instead of having all the same height, are of variable heights, which gives rise to an even more gradual arrival of the steam at the time of opening of port 2.
Finally, FIGS. 5 & 6, another embodiment has been shown in which the drawer is exactly cylindrical and in which the progressiveness in the arrival of steam is obtained by the fact that the jacket 1 is upright. where the pipe 2 ends with an inner sleeve 19 pierced with holes arranged for example in a helix and of increasing diameter. The sleeve 19 is shown in section in Figure 6.
The regulator edge of the drawer here again remains flat or raised inside to avoid jamming by foreign bodies, however the notches 18 are no longer necessary, the gradual arrival of steam being made through the appropriate openings of the jacket ,,
It should be noted that, in all the embodiments indicated, when the drawer begins to uncover the lights, an energetic blowing takes place at the very bottom of the notches 18, which removes the small grains of dust that would be there. and projects them into the reservoir 4. There is therefore no need to fear stoppages by accumulation of impurities at the bottom of these notches.
It often happens that in regulators of the type described the mobile equipment (piston and slide) starts to vibrate continuously.
<Desc / Clms Page number 6>
These sustained oscillations could be avoided by further strangling the small duct 10, but then it would risk clogging too easily.
The invention comprises a simple and reliable device for avoiding these vibrations.
The bottom 15 of cylinder 9 is firm and communicates with the atmosphere only through a small hole 16, which can be protected from any clogging by a wire mesh for example. The section of piston 8 is much greater than that of hole 16, the rapid movements of this piston (causes of oscillations) are thus damped by the back pressure,
Another method consists in providing at 16 a larger orifice, but closed by a valve opening from inside out, as seen at 17. The piston 8 can then go up very quickly, but can no longer go back down. a - .dre that with extreme slowness, which makes impossible, here again, any sustained oscillation.
The latter process (vacuum) also has the advantage of making possible a large clearance between the piston 8 and the pump body 9, which avoids jamming, seizure, etc. ... Indeed, .la small vapor or gas leak which will occur through this play, will escape freely outside, through valve 17, without causing harmful overpressure at 15.
It can be seen that, in the regulator which is the subject of the invention, there are relatively large empty spaces everywhere between the moving parts (pistons, spools, etc.) and the liners or cylinders which surround them in order to avoid jamming and jerking.
But suitable devices reduce vapor leakage to a minimum.
When we can afford a fairly sensitive leak
<Desc / Clms Page number 7>
sible steam, the regulators of the present invention are susceptible to simplification.
It consists in increasing the diameter of the drawer 6 (and of its sleeve), so as to pierce it with an axial opening intended to return the relaxed steam below it. Line 3 and its annular lumen are thus eliminated,
An example of a regulator thus simplified is shown in FIG. 7.
ABSTRACT
The subject of the invention is:
1 - A steam or gas regulator characterized by the combination of a drawer which moves in a jacket which thus opens or closes more or less the steam inlet; of a piston fixed to this slide, this piston rising and falling under the action of the increase or decrease in pressure which prevails in a reservoir into which the relaxed gas or vapor is returned.
2 .- An embodiment of the aforementioned device in which the cylinder, in which the piston moves, is closed and carries an orifice or a valve, in order to avoid the production of sustained oscillations in the moving assembly.
3 - The fact of giving an ogival or similar shape to the drawer, so that it only gradually discovers the gas or steam inlet opening,
4 .- A variant in which the drawer carries side recesses of suitable shape, the slits of these recesses serving to house dust and impurities and to prevent jamming.
** ATTENTION ** end of DESC field can contain start of CLMS **.