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" Vanne d'arrêt pour haute pression et vapeur très chaude ?
Le problème de l'obturation de tuyauteries sous haute pression, surtout decanalisations de vapeur très chaude, est extrêmement difficile.
Les constructions de vannes simples, utilisées pour des fins générales, ne suffisent plus pour remplir les exigences plus sévères. La simple vanne d'arrêt s'est perfectionnée entre temps pour donner lieu à des types très compliqués et variés avec lesquels on cherche à satisfaire aux sollicitations mécaniques et thermiques extrêmement élevées lors de l'emploi pour les canalisations à haute pression et à vapeur très chaude.
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Dans les nombreux types qui existent actuellement et qui diffèrent souvent beaucoup en ce qui concerne leur principe de construction, on remarque qu'on cherche encore la solution finale. Une faible partie de ces types correspond, au moins approximativement, aux exigences qu'on impose dans la pratique au point de vue de l'obturation parfaite, de la facilité d'actionnèrent et de la sécurité absolue dans le service, mais ils sont loin de satisfaire aux conditions du développement technique. Ils n'ont pas pu suivre les pressions et températu- res de plus en plus élevées .
La construction des vannes à vapeur s'est partiellement développée dans un sens qui a donné lieu à des constructions de plus en plus compliquées, mais qui a augmenté le nombre des sources possibles de défauts et des dérangements, et a réalisé souvent l'occasion du succès souhaité. L'effort de créer une vanne d'arrêt convenant surtout pour des pressions et températures particulièrement élevées doit tendre à réaliser L'effet souhaité par les moyens techniques les plus simples.
Les exigences tendent d'abord à rendre les surfaces d'obturation à couches lisses ou meulées insénsioles pour les corps ..étrangers durs et inévitables, à enlever en rapant des éléments et des dépôts étrangers s'attachant aux surfaces d'obtu- ration et à produire, dans la position finale de la vanne, avec les moyens les plus simples, une pression de contact tellement élevée qu'on réalise une obturation étanche qui exclut toute possibilité de dérangement.
Parmi les vannes d'arrêt,connues, avec pression forcée des plaques de fermeture contre les anneaux d'obturation du logement, se trouvent aussi des vannes dans lesquelles le mouvement d'écartement des plaques de fermeture dans la position finale de la vanne est réalisé par un levier coudé ou par des organes si-
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milaires parce que des forces obturatrices plus considérables entrent en jeu. Toutefois ces mécanismes d'obturation occupent un espace assez considérable entre les deux plaques de fermeture et augmentent, par conséquent, les dimensions du logement qui les entoure, ce qui est absolument indésirable eu égard aux sollicitations thermiques élevées.
Dans ces vannes, les plaques de'fermeture, pour fermer les vannes, sont conduites d'abord dans l'axe du tube, se trouvent ensuite avec leurs surfaces d'obturation à une certaine distance des surfaces d'obturation de la cage et sont ensuite rapprochées de cellesci verticalement et pressées contre elles. Toutefois, en faisant ceci, les corps étrangers d'une certaine dureté ne sont pas enlevés en rapant, mais écrasés entre les surfaces d'obturation, ce qui amène, dans la plupart des cas, une détérioration des surfaces d'obturation qui ont été lissées par meulage.
Il faut donc viser à réaliser une opération dans laquelle les surfaces d'obturation se touchent déjà avant que les plaques de fermeture aient atteint leur plus basse position; glissent l'une sur l'autre et enlèvent en rapant les corps étran gers ou d'autres impuretés qui se sont déposées sur les surfaces d'obturation, et après cela seulement la pression de contact entre en action.
Par conséquent, l'invention concerne une vanne d'arrêt pour haute pression et vapeur chaude avec des claques de ferme- ture à pression forcée, disposées parallèlement aux surfaces d'obturation et logées de façon à pouvoir tourner librement et comportant un tube-guide pour un passage ininterrompu lorsque la vanne est ouverte, et elle consiste en ce que les pivots des plaques de fermeture sont en connexion, par,des corps d'écartement ou des organes similaires, avec un point d'appui (arbre ininterrompu ou un organe similaire ) de telle manière que
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les plaques de fermetu e, après limitation du mouvement descen- dant du point d'appui(limitation de butée), glissent le long des surfaces à obturer sous une pression de contact croissante.
L'objàt de l'invention décrit ci-après et représenté dans le dessin est une vanne d'arrêt avec des surfaces d'obturation parallèles pour des sollicitations élevées en ce qui concerne la pression et la température . Cette vanne d'arrêt tient compte dans une large mesure, des exigences imposées et laisse agir l'opération d'obturation désirable qui a été décrite ci-dessus. Par rapport aux types connus, ce type de construction nouvelle, décrit ci-après, a des avantages considérables.
La fig. 1 du dessin représente la vanne d'arrêt en élévation ; les fig. 2 et 3 montrent la vanne vue de côté et en plan.
Dans un logement 1 avec les tubulures de fermeture 2 et 2' sont fixés des anneaux d'obturation 3 et 3' en matière plus dure. Un corps 4, solidement vissé à la tige de vanne 5, embrasse deux plaques de fermeture 6 et 6' qui sont tenues à tourner librement dans des cavités correspondantes 7 et 7' du corps 4. Ces plaques de fermeture 6 et 6' constituent des corps rotatifs symétriques, sont usinées de tous les côtés et peuvent tournerlibrement, ce qui est important pour une obturation parfaite. Ce façonnage et cet usinage seulement, protègent ces plaques de fermeture contre le danger que les surfaces d'obturation se déforment dans la vapeur chaude et deviennent, de ce fait, inégales.
Un arbre 8, dont la longueur s'étend sur tout le diamètre intérieur du logement 1 et, suivant la figure 2, dépasse le corps 4 avec les' deux extrémités 9 et 9', s'appuie dans sa plus basse position avec les deux extrémités 9 et 9' sur deux nervures de butée 10 et 10' du logement. Les plaques de fermeture
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6 et 6' portent chacune dans son milieu une bille 11 et 11'.
Deux corps d'écartement 12 et 12t embrassent d'un côté l'arbre 8 et s'appuient de l'autre côté sur les billes 11 et 11' au milieu des plaques de fermeture 6 et 61.
Pour fermer la vanne, on fait descendre la tige 5 avec le corps 4 jusqu'à ce que l'arbre 8 vienne se poser par ses extrémités 9 et 9' sur les nervures de butée 10 et 10' du logement 1, de sorte que l'arbre 8 a atteint sa position la plus basse. Lorsqu'on continue à faire descendre la tige 5 et le corps 4 avec les deux plaques de fermeture 6 et 6', les corps d'écartement 12 et 12', qui s'appuient sur l'arbre 8 maintenant solidement fixé écartent les deux plaques de fermeture 6 et 6' et les pressent contre les anneaux d'obturation 3 et 3'.
La pression de contact Pa qu'ils exercent alors, est assez consi- dérable et correspond, suivant la figure 6, à la valeur Pa=cotg Ps, Ps désignant alors la force d'obturation dirigée vers le bas et produite par la tige et l'angle entre le plan longitudinal du corps d'écartement et l'horizontale.
Lors de l'ouverture de la vanne, donc lors du mouve- ment ascendant de la tige 5 avec le corps 4, la pression sur les deux plaques de fermeture 6 et 6' est d'abord supprimée et celles. ci sont tirées vers le haut.' Par suite de cela, les plaques de fermeture 6 et 6' et les deux corps d'écartement 12 et 12' sont dégages, et les deux plaques de fermeture peuvent s'approcher et glisser sans frottement sur les anneaux d'obturation 3 et 3t!.
Ce n'est qu'après décharge complète des deux plaques de ferme- ture 6 et 6' que l'arbre 8 est entraîné également par le corps 4 qui se meut vers le haut, et prend alors part au mouvement ascendant.
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Au-dessous du corps 4 est prévu un pont tubulaire 13 dont l'axe longitudinal, quand la vanne est ouverte, se trouve exactement dans l'axe du tube et forme ainsi un pont sur l'interruption de la paroi lisse du tube.
Les deux nervures de butée 10 et 10', sur lesquelles l'arbre 8 vient s'appuyer avec les deux extrémités 9 et 9t dans la position la plus basse, peuvent, suivant la figure 4, être prévues réglables en hauteur, d'une part pour équilibrer des inexactitudes de fabrication, d'autre part pour réaliser, lors de travaux complémentaires aux anneaux d'obturation 3 et 3t du logement 1 ou aux surfaces d'obturation des plaques de fermeture 6 et 6' ou aux corps d'écartement 12 et 12*,chaque fois la position d'angle exacte des deux corps d'écarté lent 12 et 12( dans la position finale par rapport à l'horizontale et par là l'effet d'écartement désiré.
Dans ce but, des boulons 14 sont visss par en haut dans des parties alésées correspondantes des nervures 10 et 10' du logement, et sont déplaçables en hauteur et maintenus par des contre-écrous 15.
La figure 5 montre une exécution facultative des nervures de butée réglables pour l'arbre 8, dans laquelle des @ boulons.filetés 16 sont vissés de l'extérieur dans le logement avec une tige retournée excentriquement et qui permettent un réglage dans la limitation et dans la hauteur désirées.
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