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Perry Homer GENTZEL -------------------- Perfectionnements aux systèmes à fluide sous pression -----------------------------------------------------
La présente invention concerne les système a fluide sous pression utilisant des valves de sûreté pour permettre la détente d'une pression excessive, et son premier but consiste à prévoir un système à fluide sous pression de construction simple et économique, capable d'un fonctionnement plus économique et plus efiicace que ce qui était possible jusqu'ici, et dans lequel l'excédent de pression peut être détendu instantanément, soit automatiquement, soit manuellement, à partir d'un point convenable.
Un autre but de l'invention est la prévision a'une valvepilote ou valve auxiliaire convenant particulièrement à un système a fluiae sous pression du type indiqué.
Un autre but consiste à prévoir une valve à commande auxiliaire destinée particulièrement à un tel système.
Les autres objets et avantages deviendront évidents au cours de la description ci-après.
Si l'on se réfère brièvement au dessin, on voit que :
La fig. 1 est une coupe verticale en élévation partielle et en arrachement partiel, d'un mode de réalisation de valve de sûreté formant partie du système à fluide sous pression conforme à l'invention;
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La iig. 2 est une coupe partielle du disque-soupape et des éléments adjacents de la valve représentée sur la fig. 1, la position des différents organes étant celle qu'ils occupent lorsque la soupape se trouve sensiblement en position d'ouver- ture complète et prête à se fermer et à effectuer la coupure;
La fig. 3 est une coupe verticale à travers le disque- soupape;
La fig. 4 est une coupe partielle agrandie à travers le support ou piston du disque-soupape et le guiue cylindrique, pour montrer le profil dentelé que présente la périphérie de ce support ou piston du disque de soupape;
La fig. 5 est une coupe partielle semblable a la fig. 2 montrant une variante ae réalisation de la valve de sûreté;
La fig. 6 est une coupe verticale à travers le disque- soupape de la fig. 5;
La lig. 7 est une coupe horizontale agrandie et partielle montrant la façon uont le tube de raccordement est réuni et fixé au corps de la valve.
La fig. 8 est une coupe horizontale partielle a travers la ceinture d'échappement d'une variante de réalisation ae la valve représentée sur la fig. l, cette variante comprenant des bandes bi-métal pour contrôler les lumières d'échappement dans la "ceinture d'échappement";
La fig. est une coupe verticale partielle a échelle agranaie de la ceinture d'échappement et l'une des soupapes de mesure dans le même type modilié de valve de sûreté;
La fig. 10 est une coupe verticale a travers un moae de réalisation de valve-pilote comprise dans le système à fluiae sous pression de l'invention cette coupe étant perpendiculai- re à la fig. @ ;
La fig. il est une vue analogue d'une variante de réalisa- tion ue valve à commande auxiliaire formant partie du système à fluide sous pression conforme a l'invention;
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La fig. 12 représente schématiquement un mode préféré de récusation du nouveau système à fluide sous pression conforme a l'invention;
La fig. 13 est une vue scnématique montrant une autre variante de réalisation du système à iluiue sous pression suivant l'invention, et
La fig. 14 représente schématiquement une valve commandée par un solénoîde et qui peut être utilisée dans le système a fluide sous pression conforme à l'invention.
Si l'on se réfère au dessin on voit que la valve de sûreté représentée sur les fig. 1 à 5 incluse comporte un corps de valve 1. Cet élément, représenté sous l'aspect d'une pièce creuse, venue de fonderie ou forgée en forme de poire ou de ballon, peut être construit en acier, bien que d'autres métaux ou alliages puissent être utilisés à cet effet.
Le dessus de ce corps est ouvert et présente un siège annulaire et plat 2 qui sert à un but défini plus loin en détail.
Le corps est muni a son extrémité intérieure d'une bride horizontale 3 et de pattes Sa. Le chiffre de référence 4 désigne une ouverture de détente destinée à être reliée a une chaudière a vapeur ou a un réservoir susceptible de contenir un fluide sous pression. L'ouverture de détente 4 se rétrécit vers le haut jusqu'à l'intérieur du corps de la valve et présente un épaulement supérieur qui forme une cavité annulaire 4a.
A l'intérieur de cette cavité annulairesont fixées la buse tubulaire 5 à étranglement et la bague à expansion ou dilatation 5a de la buse, d'une manière qui sera décrite plus loin,
L'extrémité supérieure du tube d'étranglement est profilée de préférence et munie d'un siège circulaire ¯6 de soupape, Il est avantageux de munir le tube d'une bague à buse 7. montée concentriquement au siège précité. La bague 7. est montée, de préférence, d'une manière réglable sur l'extrémité supérieure du tube à étranglement, par exemple au moyen de
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filetages coopérants formés sur le tube et sur la bague.
La vis de blocage 7a peut être prévue pour maintenir la bague dans sa position de réglage. La forme ae cette bague ne cons- titue pas une caractéristique essentielle de l'invention, mais il est préférable qu'elle soit établie de manière à assurer un minimum de chute de pression de fermeture et a élimine!, Ce qu'on .appelle techniquement la. turbulence à l'ouverture.
On remarquera, en particulier, qu'entre le siège de sou- pape 6 et la périphérie supérieure de la bague de buse 7 se trouve une gorge circulaire 7b à section en V. Cette gorge qui est normalement recouverte par le disque de soupape et le support du disque, constitue effectivement une soupape auxili- aire la moindre quantité de vapeur fusant dans cet espace à partir du tube à étranglement étant suffisante a soulever la. soupape sans aucune augmentation de pression. Ainsi qu'on le soulignera plus l@in, la partie supérieure de la gorge peut être resserrée lorsque le disque de soupape est appliqué sur son siège, et cela au moyen d'une nervure circulaire formée sur la partie inférieure du piston ou du support de disque (voir fig. 2) ou au moyen d'une partie surmontant le disque de soupape (voir fig. 5).
Le disque de soupape (f'ig. 3) est désigné d'une manière générale en 8. Il est fixé d'une manière amovible au support ou piston et à l'extrémité inférieure 10 de diamètre réduit de l'axe 11 d'une manière décrite plus loin. Il y a lieu de noter, en particulier, que le Piston ± s'étend, de préférence, a travers le corps ae valve jusqu'à l'atmosphère. Cette disposition permet d'éviter l'accumulation de vapeur au-dessus du disque de soupape, ce qui est un inconvénient courant dans les réalisations connues.
Le disque de soupape se compose d'une partie 12 en forme de disque, d'une dimension suffisante pou. recouvrir le siège de soupape et fermer le passage à travers le ballon 1. Le dessous du corps 12 est muni, de pré-
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férence, d'une jante annulaire 12a , de pré- férence du même diamètre que le siège de soupape 6. Cette jante sert a empêcher la formation de bavures sur le siège de soupape. On sait que la formation ae bavures est une des principales causes des fuites.
Dans le disque de soupape des fig. 1, 2 et 3, la jante annulaire 12a est représentée'comme étant disposée le long du bord extérieur du dessous du disque de soupape. Cette jante peut être également prévue à une courte distance du bord ex- térieur du disque, comme dans le mode de réalisation faisant l'objet des fig. 5 et 6.
Le disque de soupape est muni, de préférence, d'une partie conique inférieure 14 qui coopère avec l'extrémité supé- rieure du tube à étranglement 5 pour réduire au minimum la résistance à l'écoulement de la vapeur provenant de ce tube.
En donnant une forme aérodynamique aux parties de la soupape avec lesquelles la vapeur est en contact direct, il a été constaté qu'il est possible d'obtenir un rendement ae buse de 94 à 97%. Ce rendement élevé permet d'obtenir instantanément l'ouverture totale de la soupape sans qu'il y ait une augmentation appréciable de la pression (surpression). Cela se vérifie, en particulier, dans les types de valves dans lesquelles le piston ou porte-disque 9 est muni sur sa face inférieure de la jante annulaire mentionnée plus haut.
Le disque de soupape est muni, en outre, d'une cavité centrale 15 qui s'étend assez loin à l'intérieur du corps.
L'extrémité inférieure 15a de la cavité présente une forme hémisphérique et s'étend au-dessous du niveau du siège de soupape 12a. Le corps du disque est de tourne symétrique et présente, de préférence, la même épaisseur de paroi que le tube à étranglement. Le disque ae soupape présente le minimum de contact métallique avec le support de disque 9 et l'axe 11. On observera en particulier que l'extrémité épaulée 10 de l'axe comporte une pointe mince et arrondie 10a qui se
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loge dans la cavité hémisphérique 15a du disque 8¯ de la sou- pape. La construction des éléments précités est telle que le transfert de chaleur entre les différents élément,,, est ré- duit au minimum tandis que la dilatation radiale du disque de soupape est sensiblement la même que celle du siège 6.
Il s'ensuit que l'action destructrice entre le disque et le siège de la soupape, qui était une caractéristique courante des valves connues jusqu'ici, se trouve pratiquement éliminée.
De plus, le disque de soupape ne présente aucune tendance à basculer sur son siège ou à se déformer. Il en résulte que le disque de soupape doit soit se soulever, soit reposer sen- siblement à plat sur son siège.
Le support de disque ou piston 9 se présente sous for- me d'une douille cylindrique dont le fond est muni a'une cavité cylindrique 16. Le disque 8 est loge dans cette cavité de façon que sa pa.rtie inférieure et conique 14 s'étende à l'intérieur de la buse tubulaire d'étranglement 5. La prolon- deur de la cavité 16 précitée est telle, de préférence, que le corps 8 s'étend légèrement au-dessous du fond de support de disque. L'extrémité inférieure épaulée 10 de l'axe Il s'étend à travers une ouverture formée dans le fond du support 9 jusqu'à l'intérieur de la cavité 15 du disque de soupape.
Une goupille fendue 17, de préférence en acier inoxydable, s'étend a travers les ouvertures en alignement du support de disque 9, de la partie épaulée supérieure 13 du disque de valve et de l'extrémité épaulée inférieure de l'axe 11, afin de fixer d'une manière démontable le disque de soupa.pe à son support et à l'axe. L'extrémité inférieure arrondie 10a de l'axe s'adapte sans jeu dans le fond hémisphérique 15a de la cavité 15 du disque de soupape.
Le support de disque ou piston 9 est représenté comme étant muni, à proximité de la cavité 16, a'une collerette annulaire 18 qui surmonte la gorge annulaire 7b formée entre
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la buse 5 et la bague 7. Cette collerette 18 couvre ou étran- gle la partie large de la gorge 7b lorsque le disque de sou- pape est appliqué sur son siège et il semble que cette dispo- sition a pour conséquence d'accroître la sensibilité de la soupape, ce qui produit un soulevement complet et instantané du disque, surtout dans les petites soupapes jusqu'a 40 mm de diamètre. Comme on l'a souligné plus haut, la gorge 7b peut être comblée au moyen d'une partie au disque qui surmon- te cette gorge (voir fig. 5).
Le support ou piston ± est monté dans le guide 19 de façon à pouvoir coulisser axialement. Le guide est sensi- blement cylindrique et il comprend à son extrémité supérieure une bride circulaire 2Q qui porte sur la portée circulaire
2 du ballon 1. La bride 2Q peut être fixée a cette portée de toute manière appropriée, par exemple à l'aide de boulons 21 Au cas où le siège de la soupape devrait être usiné de nouveau, on peut abaisser l'organe de guidage de la quantité nécessaire pour refaire une fermeture étanche du disque de soupape en rodant ou en usinant le siège annulaire 2 de la quantité nécessaire.
La surface extérieure du support ae disque ou piston
2 OU la surface intérieure du guide 19 peut être dentelée pour former un joint dit à labyrinthe entre ces deux éléments.
Sur la fig. 4 les dentelures sont représentées sur la sur- face extérieure du support de disque et elles sont désignées par la lettre de référence S. L'angle formé par ces dents avec la verticale est prévu pour assurer la dilatation maxi- mum possible de la pression supportée dans la ceinture d'échap- pement du guide qui sera décrite plus loin, et il dépend dans une grande mesure de la pression et de la température de la vapeur ou autre gaz au-dessous de la soupape. Pour des pressions de 14 à 28 kg/cm2 il a été constaté qu'un
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angle de 2 à 6 convient particulièrement pour donner le meilleur type possible de joint en labyrinthe.
En permettant l'échappement d'une iaible quantité de vapeur vers l'atmosphère autour de la périphérie du support de disque 9, le con- tact métallique entre le support de disque et le guiae 19 est réduit au minimum pendant tout le temps durant lequel le disque est éloigné de son siège. Après chaque soulèvement du aisque, ce dernier est parfaitement libre sur son axe et peut tourner suivant la tolérance admise.
Le bord périphérique supérieur du support de disque 9 présente un cnanirein à 45 environ formant un évasement vers l'extérieur, indiqué en 18a. Cela sert à dévier la vapeur qui s'échappe entre le piston 9 et le guide 19 pour qu'elle n'atteigne pas le ressort qui sera décrit plus loin, de ma- . nière à le protéger du contact direct avec la vapeur qui s'échappe.
Ainsi qu'on le soulignera plus loin, on peut mon- ter également une coupelle détectrice sur l'axe entre le support au disque et le ressort pour protéger ce dernier de même que les colonnes du bâti de l'appareil, qui seront dé- crites plus loin, ce qui rend inutile la prévision a'une partie évasée 18a autour au corps supérieur au support de disque,
Le chiffre de référence 22 désigne une cavité annu- laire formée da.ns la surface intérieure du guide cylindrique 19 a proximité de son extrémité inférieure. Cette cavité sera mentionnée ci-après sous le nom de "ceinture d'échappement" ou "chambre d'échappement" pour une raison qui deviendra évidente au cours de la description.
Les parois supérieure et inférieure de la ceinture d'échappement sont disposées, de préférence, à la perpendiculaire de la paroi verticale cir- conf'érentielle. Le côté inférieur de la paroi inférieure peut être chanfreiné de manière à former un angle obtu, de préférence, comme on l'a indiqué en 23.
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La paroi circonférentielle extérieure de la ceinture d'échappement est munie d'une ou de plusieurs ouvertures 23a disposées, de préférence, radialement et a intervalles réguliers tout autour de la ceinture d'échappement. Ces ouvertures seront appelées !!lumières d'échappement". En regard d'une ou plusieurs de ces lumières d'échappement se trouve un disque de soupape 24 disposé perpendiculairement à la lumière correspondante et porté par l'extrémité intérieure d'une tige filetée 25 qui s'étend à travers la paroi du ballon. Dans un mode préféré de réalisation, on a prévu 4 lumières d'échappement réparties à 90 l'une de l'autre autour de la. ceinture d'échappement, dans ce cas, 2 lumières d'échappement sont munies d'un disque obturateur 24, les 2 autres lumières n'étant pas commandées.
Les disques de soupape ou obturateurs 24 seront désignés ci-après sous le nom de "soupapes de mesure".
Il y a lieu de noter ici que la ceinture d'échappement est placée au-dessus du siège de soupape et qu'elle est normalement fermée autour de sa périphérie intérieure par la périphérie inférieure du piston 9. Dès que le disque de soupape s'éloigne de son siège, la ceinture d'échappement entre en communication avec le tube à étranglement et permet l'échappement d'une quantité suffisante de vapeur sous pression d'en dessous du disque de soupape, ce qui empêche une élévation de pression sous ce disque. La surface de la ceinture d'échappement est suffisamment grande pour compenser l'action de jet et la force de réaction, mais elle n'est aussi grande que la surface du tube à étranglement.
La ceinture d'échappement, constitue un moyen pour éliminer les effets indésirables de l'action de jet et de la force de réaction, ce qui permet d'obtenir une ouverture complète et instantanée sans sacrifier la chute minimum de pression de fermeture.
Il y a lieu de remarquer également que les soupapes de mesure constituent un moyen pour régler ou contrôler la
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quantité de vapeur s'écnappant à travers la ceinture d'échap- pemerit. Les soupapes de mesure assurent un contrôle ou un réglage sensiblement précis de toute pression de réaction à laquelle le disque de soupape pourrait être soumis, tout en permettant une gamme suffisamment étendue d'effet de purge.
Pour accroître la valeur de ce dernier, il sufiit simplement de visser les tiges filetées 25 en direction des lumières d'échappement, tanais que pour la diminuer, on dévisse les tiges vers l'extérieur. Il a été constaté qu'il était ainsi possible de réduire la chute de pression de fermeture de plus de 8% à 0,5 ou 1%.
'On peut remarquer, en outre, que le réglage des soupapes de mesure n'est pas affecté par le soulèvement et l'abaissement de la ceinture d'écnappement résultant de la dilatation au corps, étant donné que la ceinture d'échappement se trouve constamment à l'intérieur de la zone active de fonctionnement de la bague de uuse 7. En outre, aucun réajustement ou changement des organes n'est nécessaire lorsque le guide 19 est abaissé pour le replacer sur son siège après que le siège de soupape a été roaé de nouveau de la façon décrite plus haut.
Si l'on se réfère maintenant à l'axe 11, on remarque qu'en plus de son extrémité inférieure 10 de diamètre réduit, il compurte une extrémité supérieure 26 de diamètre plus petit qui forme un épaulement 27 avec la partie centrale de l'axe. Cet.Le extrémité 26 s'étend à travers un étiier 28 et présente un file tage dont l'objet sera décrit plus loin. Le chiffre ue référence 29 désigne une vis de pression ou de réglage qui sert également de douille ou de guide pour l'extrémité supérieure ue l'axe en plus de sa fonction de réglage de la, pression du ressort.
L'étrier 28 est supporté au-dessus de la valve au moyen de 2 colonnes de bâti 30 et 31 qui peuvent se visser par leur extrémité inférieure dans les pattes 3a. Ces colonnes servent à sur-
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monter en grande partie l'effet de "grimpement" ou d'allongement du corps en maintenant la pression du ressort à une valeur pratiquement constante.
Le chiffre de référence 32 indique une douille montée sur l'axe et s'appuyant sur l'épaulement 27. Sur la plus grande partie de sa longueur, le diamètre intérieur de la douille 32 est supérieur a celui de l'axe 11. La douille 32 comporte à son extrémité inférieure un corps 33 retourné vers l'extérieur qui s'arrête à une courte distance au-dessus du sommet du support de disque ou piston 9. On a désigné en 34 une rondelle élastique coopérant de toute manière appropriée avec le ressort de compression
35 du type cylindrique, dont l'autre extrémité porte contre le rebord 33 de la douille Le ressort est représenté comme étant vu,' mais il peut être renfermé, surtout si la valve doit travailler en distillation.
On applique la pression au ressort par l'intermédiaire de la rondelle 34 et au moyen ae la douille de réglage 29 qui porte directement sur cette coupelle. La queue 36 sert à empêcher la rotation de la coupelle 34 et de l'axe 11 lorsqu'on fait tourner la vis 29. Une rotation entre le ressort et l'axe se produit généralement dans les valves ordinaires lorsqu'on fait tourner la vis 29 pour régler la valve à la pression voulue d'ouverture, ainsi qu'au moment où la soupape se soulève. La rotation entre ces éléments ayant tendance a endommager les surfaces rodées des sièges est par conséquent indésirable.
Il y a lieu de remarquer que le sommet de la douille 32 constitue la limite inférieure de la couree de la rondelle. 34; de même, la distance entre la surface inférieure de la rondelle 34 et le dessus de la douille 32 est égale à l'ouverture correspondant à la capacité maximum d'écoulement de la buse ou de l'orifice de la soupape.
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Il en résulte qu'il est impossible de fatiguer le ressort au moyen d'une surcharge, car lorsque le ressort atteint sa compression nécessaire pour assurer une ouverture totale de la soupape, la collerette 34 et la douille 32 entrent en contact. On peut noter également que le montage particulier du ressort élimine les poussées latérales et les frottements entre les organes et qu'il existe un contact métallique minimum entre le montage des ressorts et le reste de la valve. Comme on le verra plus loin en détail, le ressort est protégé de tout contact direct avec la vapeur et des changements brutaux et accentués de température, grâce a la coupelle déflectrice 37 qui fait l'objet de la description ci-après.
La coupelle déflectrice 37 est fixée d'une manière appropriée à l'axe 11 entre le corps de valve 1 de la valve et la douille 32. Cette coupelle déflectrice peut être rectangulaire et munie d'un bord retourné vers le bas à chaque extrémité 38 et 39 proches des colonnes 30 et 31.
La coupelle déflectrice sert à dévier toute vapeur qui pourrait atteindre autrement les colonnes 30 et 31 au bâti de la valve ainsi que le ressort 35; ainsi, ces différents éléments sont protégés des changements brusques et accentués de température. La chaleur n'atteint pas directement les colonnes du bâti et le ressort. Par exemple, pour que la chaleur parvienne au ressort 35, elle doit monter le long de l'axe 11 jusqu'au point de suspension de la douille 32 pour redescendre de nouveau vers la collerette 33 de la douille. A ce sujet, on peut observer que la quantité de chaleur transmise aux colonnes du bâti et au ressort peut être encore diminuée en isolant les colonnes du corps de la valve et la coupelle déflectrice de l'axe 11.
Un procédé convenable d'isolement des colonnes consiste à les envelopper dans une matière isolante, étant donné qu'il est
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préférable de maintenir une circulation totale autour des colonnes du bâti. Il n'est généralement pas nécessaire que la matière isolante s'étende au-dessus de la coupelle déflectrice.
Le chiffre de référence 40 désigne un chapeau de forme et de construction appropriées, qui peut être fixé au moyen de vis 41 et 42 sur l'étrier 28. Le chapeau peut comporter une ouverture taraudée formée dans son sommet de façon à recevoir un bouchon 43 ou une vis d'obturation (non représentés).
Le chiffre de référence 44 désigne un levier qui s'articule en 45 sur le chapeau. Ce levier s'engage contre la surface inférieure d'un écrou 46 vissé sur l'extrémité supérieure 26 à diamètre réduit de l'axe il; le levier 44 s'étend, en outre, à travers une ouverture formée dans le côté du chapeau. Ce levier constitue un moyen pour soulever le disque de soupape de son siège soit manuellement, soit par l'intermédiaire d'un câble (non représenté),
Le mode de réalisation qui fait l'objet des fig. 5 et 6 difière de celui des fig. 1, 2 et 3 par plusieurs détails importants. Sur les fig. 5 et 6, les différents organes sont désignés par les mêmes chifires de référence que sur les fig. 1, 2 et 3 sauf l'adjonction d'un "prime".
On remarquera que le disque de soupape 8' est un peu plas large que le disque 8 et que la jante annulaire 12a' formée au-aessous du disque de soupape est éloignée du bord extérieur du disque de soupape, de sorte que la partie périphérique annulaire 12b en retrait au-delà de la jante 12a' surmonte la gorge annulaire. On voit également que la partie en retrait 12b se trouve légèrement au-dessous de la surface inférieure du piston ou support de disque 9', de sorte que la partie creuse 12b surmonte la gorge 7b' et sert à étrangler la partie large. Cet étranglement, comme on l'a
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déja expliqué, a pour conséquence d'augmenter la sensibilité de la soupape.
On peut noter ici que la bague de buse 7. des fig.
1 et 2 ou la bague correspondante 7' de la fig. 5 peuvent être réglées de manière que leur partie périphérique supérieure affleure le siège de la soupape ou se trouve au-dessus ou au-dessous de celle-ci de la quantité désirée.
Si l'on se réfère maintenant à la f'ig. 7, on voit qu'elle représente une coupe partielle verticale, à une échelle agrandie, effectuée à travers l'extrémité supérieure de l'ouverture d'échappement ou de détente 4, la, buse tubulaire 5 et la bague d'expansion 5a, montrant la façon dont ces différents éléments sont assemblés avant l'opération d'expansion et de rotation de la buse tubulaire et de la bague d'expansion à l'intérieur de la cavité 4a à l'extrémité supérieure de l'ouverture de détente.
Comme on le voit sur la fig. 7, la bague d'expansion 5a est plus large à la base qu'au sommet, de manière à constituer un épaulement 57. La base ae la bague peut comporter, de préférence, un bord extérieur 58 sensiblement horizontal et un bord inférieur 59 qui remonte vers l'intérieur, comme on l'a indiqué sur le dessin. Les diamètres extérieurs des parties supérieure et inférieure de la bague 5a sont légèrement plus faibles que le diamètre de la cavité 4a, et le diamètre intérieur de la bague est légèrement plus petit que celui de la partie supérieure rétrécie de l'ouverture de détente 4. Pour assembler la bague d'expansion 5a et la cavité 4a, il suffit simplement de faire tomber la bague dans la cavité de manière que le bord horizontal extérieur 58 de la bague repose sur le fond inférieur de cette cavité.
La buse 5 est munie d'une collerette verticale extérieure et circulaire 60 et d'une collerette circulaire intérieure verticale 61. Ces deux collerettes sont réunies
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par un congé creux 62. Le diamètre extérieur de la buse 5 est légèrement plus t'aible que celui de la cavité 4a, mais il est toutefois un peu plus grand que les diamètres des 2 parties formant la bague d'expansion 5a. Le diamètre intérieur ue la collerette 60 est plus petit que celui de la partie inférieure de la bague, mais il est plus grana que celui de la partie supérieure de cette bague.
Le diamètre intérieur de la buse (c'est a dire le diamètre intérieur de la collerette 61) est un peu plus grand que le diamètre intérieur de la bague d'expansion. La collerette intérieure 61 de la buse est sensiblement plus courte que la collerette extérieure 60, de sorte qu'en mettant la buse en place (fig. 7), la collerette extérieure repose sur l'épaulement fil de la bague et la collerette intérieure 61 n'atteint pas tout à fait la surface supérieure de la bague.
Celle-ci est constituée, de préférence, par la même matière que le corps ae la bague ou par une matière ayant sensiblement le même coefficient de dilatation. A titre d'exemple de matières appropriées, on peut indiquer les aciers inoxydables tels qu'un acier au chrome ou un acier au molybdène à 4 a 6%. La buse tubulaire peut se composer également de la même matière que le corps de valve, mais il est préférable que cette matière ait un coefficient ae dilatation supérieur à celui du métal composant le corps de valve. La dilatation différentielle devrait être dans les limites élastiques de la buse et de la bague de dilatation. Les épaisseurs de ces 2 pièces sont également telles qu'elles puissent lacilement se dilater et tourner de la façon décrite plus loin.
Pour fixer la buse tubulaire au corps de la valve, la buse 5 et la bague de dilatation 5a sont assemblées de la manière indiquée sur la fig. 5, par rapport à l'ouverture de détente 4, et elles sont maintenues au moyen d'un type approprié de dispositif ae serrage qui les maintiennent
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en alignement et en empêchent la rotation. La. Duse tubulaire et la bague de dilatation sont ensuite appliquées contre les parois ue la cavité 4a au moyen d'un mandrin extendeur de forme appropriée, suivant la pratique couramment a.ppli- quée dans la fabrication des tubes de chaudière.
Pendant cette opération, la péripnérie extérieure de la buse tubulaire et celle de la partie inférieure de la bague sont fortement appliquées contre la paroi verticale de la cavité 4a et la périphérie extérieure de la partie supérieure de la bague de dilatation s'applique également avec force con- tre la péripnérie intérieure de la collerette 60, de sorte que celle-ci soit serrée d'une manière soliue et permanente entre la partie supérieure de la bague de dilatation et la paroi verticale de la cavité 4a.
La périphérie intérieure de la buse tubulaire et ae la bague de dilatation se trouve ensuite en alignement avec le diamètre supérieur de l'ou- verture de détente 4, le fond 58, 59 de la bague étant au niveau du fond de la cavité 4a, tandis que la collerette intérieure 61 de la buse se trouve aplatie contre le dessus de la bague de dilatation. L'opération de mandrinage décrite est effectuée, de préférence, avant que les autres organes de la valve, tels que le guide, le piston, le disque de soupape, etc... soient assemblés.
La construction et le mode d'assemblage qui viennent d'être décrits constituent une façon très économique et efficace d'obtenir l'étanchéité entre la buse d'étranglement et le corps ae la valve et pour éliminer les fuites entre le siège annulaire et la paroi du corps, résultant de dilatation et de contractions variables. La construction décrite ci-dessus sert également à réduire sensiblement la dilatation différentielle entre le corps de valve et la buse tubulaire, ce qui évite l'application d'efforts anormaux à la base de la soupape tout en réduisant sensiblement la fatigue à la compression appliquée
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au tube.
Avant de laisser la description de la construction de la buse tubulaire on peut inaiquer que l'efficacité de l'action de coincement de la ba.gue d'expansion peut être sensiblement accrue en prévoyant sur la paroi verticale de la cavité 4a et sur la paroi extérieure de la partie supérieure de la bague de dilatation une ou plusieurs gorges annulaires horizontales. On remarquera sur la fig. 7 qu'une gorge annulaire 63 a été prévue dans la paroi verticale de la cavité 4a, tanais que la périphérie extérieure de la partie supérieure de la bague de dilatation 5a est munie d'une gorge annulaire 64.
Cette dernière est placée à un niveau un peu plus bas que la gorge 63, et on comprendra que pendant l'opération ae dilatation et de mandrinage une partie de la surface extérieure lisse ae la collerette 60 est poussée dans la gorge 63 et qu'une partie de la, surface intérieure lisse de la collerette 60 est poussée dans la gorge 64.
Des nervures et des gorges circulaires coopérantes peuvent être prévues entre la partie inférieure de la bague 5a et la cavité 4a ainsi qu'entre la partie supérieure de la bague d'expansion et la collerette extérieure 60 ue la buse 5. sur la iig. 7, on observera que la partie inférieure de la bague d'expansion est munie d'une nervure horizontale annulaire 65 tandis que la paroi verticale de la cavité 4a comporte une gorge annulaire coopérante 66. On voit également que la surface intérieure de la collerette 60 et la partie supérieure de la bague 5a comportent respectivement une gorge annulaire 67 et une nervure correspondante 68.
Chaque jeu de gorge et nervure annulaire associées présente la même dimension verticale (largeur), mais il est préférable que les nervures ou les cordons saillants formés présentent
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une plus grande dimension Horizontale que les gorges corres- pondantes. Bien entendu, pendant l'opération de dilatation et de mandrinage les nervures 65 et 68 pénètrent de force dans les gorges correspondantes 66 et 67 et qu'en raison des uimensions relatives des nervures et des gorges, les nervures s'aplatissent, lormant ainsi un joint étancne et permanent.
La valve peut être installée dans toute position appropriée, mais il est préférable de la disposer soit verti- calement au-dessus de la conduite de vapeur, soit de façon que le ressort et les colonnes du bâti soient suspendus verticalement au-dessous de la conduite. Si la valve doit être montée la tête en bas, par rapport à la position représentée sur le dessin, il est préférable de prévoir une enveloppe ou un étui pour le ressort. Ainsi qu'on l'a déjà indiqué, les colonnes du bâti peuvent être revêtues d'une matière isolante, à condition de maintenir une circulation totale autour de ces colonnes.
On pense que le mode de fonctionnement de la valve aura été compris d'après la description qui précède. Il suffit d'indiquer qu'au fur et à mesure que la pression de vapeur dans la buse à étranglement atteint la pression de soulèvement du disque, ce dernier s'élève instantanément vers sa position d'ouverture totale et cela en une seule phase.
Ainsi qu'on l'a déja affirmé, la moindre quantité de vapeur a la pression d'actionnement du disque, s'échappant par fuite de la, buse a l'intérieur de la gorge annulaire formée entre le siège de soupape et la bague de buse (l'espace 7b de la fig. 2) suffit pour provoquer le soulèvement de la. soupa.pe. Au fur et à mesure que le disque de soupape s'éloigne de son siège, la vapeur se comprime dans la. ceinture d'é-
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clappement d'où elle s'échappe à travers les lumière:
d'échappement, ma.is jusqu'à un coin qui est fonction du réglage des disques de fermeture ou obturateur des soupapes de mesure, ce qui élimine l'excédent de pression ae dessous le oisque de soupape ainsi que tout obstacle a la fermeture de la soupape lorsque la détente nécessaire a été obtenue.
Au fur et à, mesure que le disque ae soupape revient vens son siège, la, vapeur présente dans la gorge annulaire comprise entre le siège de soupape et la.. bague de la buse est comprimée, formant ainsi un coussinet amortisseur permettant au disque de la soupape de s'appliquer sur son siège sans que les surfaces coopérantes ne subissent de chocs ou un endommagement quelconque. Comme on l'a déjà observé, les soupapes de mesure peuvent être facilement réglées pour obtenir une chute de pression ae fermeture prédéterminée dès qu'un ensemble de conditions est réalisé.
Comme il a été dit plus haut, en raison de la différence de densité entre la vapeur saturée et la vapeur surchauffée, le réglage des soupapes de mesure ne peut être le même pour de la vapeur surchauffée et pour de la vapeur saturée. Pour obtenir l'effet de chute de pression pour la vapeur surchauffée lorsque les soupapes de mesure sont réglées pour de la vapeur saturée, on peut prévoir des bandes et des dispositifs bi-métalliques en combinaison avec des lumières d'échappement.
La bande bi-métallique utilisée conjointement a l'une des lumières d'échappement est représentée sur la fig. 8 et le collier bi-métallique utilisé conjointement avec l'une dos soupapes de mesure est représenté sur la fig. 9.
Si l'on se réfère à la fig. 8 qui représente une coupe horizontale partielle à travers la ceinture d'échappe-
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ment d'une variante de soupape on voit que le chiffre des références 100 désigne le guide; à l'extrémité inférieure et à l'intérieur de ce guide est formée la ceinture d'échappement dont l'une des lumières d'échappement est désignée en 101. Cette lumière est l'une de celles qui ne sont pas munies d'une des soupapes de mesure. Le chiffre de référence 102 indique un support en tourne d'arc fixé d'une façon permanente a l'aide de rivets 103 a la paroi de la ceinture d'échappement. La bande bi-méta.lli.que est indiquée en 104 et elle est également réalisée sous forme d'un arc comportant deux extrémités arrière recourbées 105 et 106.
La ba.nae bi-métallique est fixée au support 102 par les deux rivets 103 à égale distance de la paroi de la chambre d'échappement, les deux extrémités arrière recourbées 105 et 106 étant en contact avec la paroi comme on l'a représenté. Une ou plusieurs ouvertures peuvent être prévues à proximité des parties terminales du support 102 pour permettre à la vapeur d'entrer en contact avec la bande bi-métallique et de passer librement u travers la lumière d'échappement lorsque la bande bi-métallique se trouve aans la position de repos indiquée en traits pleins.
Les deux métaux qui composent la bande 104 sont choisis de façon que celle-ci se dilate et se déplace vers l'extérieur contre la lumière d'échappement 101 comme le représentent les traits pointillés, lorsque la température atteint une valeur prédéterminée, et de façon que la bande reprenne sa position normale (en traits pleins) lorsque la température descend de nouveau à une limite inférieure prédéterminée. Les limites supérieure et inférieure précitées dépendent des conditions dans lesquelles la-valve doit être utilisée.
Par exemple si la valve doit être utilisée avec de la vapeur à la pression de 42 kgs/cm2, la limite supérieure
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devrait être d'environ de 93 C. supérieur à 255 C., qui représentent là température de la vapeur saturée a la pression de 42 kgs/cm2. Il a été constaté qu'une limite supérieure d'environ 370 C. convient particulièrement. Quant à la limite inférieure elle peut être située entre 250 et, 370 C., une limite inférieure convenable étant a'environ 260 C. La gamme comprise entre 250 et 370 C. s'adapte particulièrement a la vapeur a 42 kgs/cm2 de pression ayant subi une surchauffe de 3 à 204 C.
D'après la description qui précède relativement aux bandes bi-métalliques, on comprendra qu'a une pression de 42 kgs/cm2 les lumières d'échappement restent ouvertes aussi longtemps que la tempcrature de la vapeur dans la ceinture d'échappement est inférieure a 370 C. Ainsi, tant que de la vapeur saturée ou de la vapeur ayant une surchauffe inférieure à 100 C. se trouve dans la ceinture d'échappement, les lumières d'échappement restent ouvertes, ce qui permet l'échappement de quantités suffisantes de vapeur pour maintenir la chute de pression à la valeur pour laquelle la. soupape a été réglée ou établie.
Si les lumières n'avaient pas été munies de bandes bi-métalliques elles resteraient également ouvertes au cas où de la vapeur ayant une surchauffe plus grande devrait passer à l'intérieur de la ceinture d'échappement. Etant donné que la densité de la vapeur surchauffée est inférieure à celle de la vapeur saturée, la chute de pression aurait tendance à décroître au-dessous de la valeur pour laquelle la soupape a été réglée ou établie. La fermeture aes lumières par les bandes bi-métalliques sert à retenir la vapeur dans la chambre d'échappement et par conséquent vaincre la tendance à la diminution de la chute de pression de fermeture de façon à maintenir celle-ci à la valeur prédéterminée ou désirée.
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Si l'on se réfère à la fig. 9, qui est une coupe transversale verticale et pa.rtielle à travers la ceinture d'échappement d'un moue différent de réalisation, on voit que le chiffre de référence 110 désigne le corps de la valve, 111 étant l'une,des lumières d'échappement de la ceinture d'échappement et 112 étant la soupape de mesure.
Celle-ci consiste en un disque de soupape 113 porté par l'extrémité intérieures d'une tige t'iletée 114, qui s'étend à travers la paroi du corps de valve 110. Une bande bi-métallique 115, normalement inclinée de façon à permettre 'l'échappement de la vapeur de la lumière d'échappement 111, est fixée au disque de soupape, de toute manière convenable.
La bande bi-métallique présente une extrémité inférieure libre 116, laquelle, sous l'iniluence de la vapeur à une température prédéterminée, est susceptible de se déplacer intérieurement pour s'appliquercontre la lumièred'échappement 111 de manière à l'obturer pour empêcher l'échappement de la vapeur. La banae bi-métallique 115 peut être utilisée dans la même valve que celle dans laquelle la bande bi-métallique 104 est utilisée, .et dans ce cas les deux éléments qui forment la bande 115 présentent, de préférence, les mêmes caractéristiques que la bande bi-métallique 104.
A titre d'exemple de réalisation ue valve, on a muni la ceinture d'échappement de 4 lumières d'échappement angulairement équidistantes, dont deux sont munies de soupapes de mesure. Les lumières d'écnappement qui ne comportent pis ae soupape de mesure;sont munies oes bandes bi-métulli- que:;; 104 disposées a l'intérieur, tandis que le disque de chaque soupape de mesure est muni d'une bande bi-métallique 115. Si on le juge nécessaire ou désirable, les bandes bi- métalliques peuvent être prévues sur une seule des lumières d'échappement ou des soupapes de mesure.
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Chacune des différentes valves décrites peut servir soit de valve pilote, soit de valve à commande auxiliaire dans un système à fluide sous pression. Si la valve doit être utilisée sous forme d'une valve à commande auxiliaire, il n'y a pas lieu de la munir des bandes bi-métalliques qui viennent, d'être décrites
On va se référer maintenant à la fig. 10, qui représente à titre d'exemple un mode de réalisation de valves auxiliaires susceptibles d'être incorporées dans le système a fluide sous-pression formant l'objet de la présente invention. Le corps de la valve est indiqué en 120, l'ouverture de détente par 121, la buse à étranglement et ses éléments associés en 122, tanais que l'ouverture à bride formant la sortie vers l'atmosphère figure en 123.
Le corps de la valve comporte un siège annulaire plat 124 sur lequel sont montés le guide cylindrique 125 et la bague de réglage 126 du guide. Le siège annulaire 124 est muni d'une série d'ouvertures taraudées et espacées, destinées a recevoir des pieds 127 dont la partie Inférieure est f'iletée, comme on le voit sur le dessin.
Le guide comporte une bride circulaire 128 munie d'une série d'ouvertures en nombre égal au nombre de celles que représentent le siège annulaire 124. La périphérie extérieure de la bride est filetée, comme on le voit en 129, de façon à coopérer avec une bague de réglage 126. Celle-ci se présente sous forme d'une rondelle rendue dont chaque côté de la l'ente est muni d'une oreille 130 percée de trous alignés axialement destinés à recevoir une vis 131. Un écrou de blocage de forme appropriée (non représenté) peut être prévu pour la vis précitée. La périphérie inférieure de la bague est taraudée en 132.
D'après la description qui précède, il est iacilement
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apparent que le guide cylindrique 125 peut être facilement réglé de façon que le rond de la ceinture d'échappement qui feront l'objet d'une description ultérieure dépasse le siège de soupape d'une quantité prédéterminée ou désirée Ce réglage peut être lait en desserrant l'écrou de blocage que comporte la vis 131, en faisant tourner la bague de réglage de la quantité nécessaire, et en bloquant l'écrou précité. Enfin, les écrous 133 et 134 sont bloqués sur les pieds 127.
Toujours suivant la fig. 10, on voit que le support de disques ou piston est indiqué en 135, l'axe en 136, le ressort en 137, la douille au ressort en 138, la rondelle supérieure du ressort en 138a, la vis de réglage ou ae pression en 139, l'étrier pour les colonnes du bâti (non représentées.) en 140, le chapeau en 141, le levier de commande en 142, le plateau déflecteur en 143 et le disque de soupape en 144. En outre, 145 désigne la cuambre d'échappement, alors que 146 et 146a indiquent deux des lumières d'échappement qui ne sont pas munies de soupape de mesure L'une de ces lumieres (146a) est coaxiale avec un tube 147 qui peut être formé intégralement avec le corps de la valve.
La lumière 146a peut être l'une des deux lumières qui sont normalement munies de soupapes de mesure, et dans ce cas le tube 147 serait perpendiculaire à la lumière 146a au lieu d'y être opposé comme on l'a indiqué sur le dessin.
Dans ce cas, l'une seulement des deux lumières serait munie d'une soupape de mesure.
Le tube ou canal 147 peut être muni, de préférence, d'une bride 148 de faon que le tube 147 puisse être facilement raccordé à un second tube 149 aboutissant au levier de commande d'une valve à commande auxiliaire. A cet effet, le deuxième tube 149 peut comporter également une bride 150.
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Au lieu du raccordement par bride indiqué, on peut utiliser un raccordement par filetage, si on le désire, étant donné que la pression produite dans le passage de commande est relativement faible.
Tout type ordinaire de valve de sûreté peut être modifié ou transformé de manière a être commandé par le jet de vapeur sortant de*la lumière d'échappement de la valve auxiliaire de la fig. 10. Il suffit simplement de munir la valve à commander par la valve pilote ou valve auxiliaire d'un dispositif, actionné par le jet de vapeur précité servant à soulever le levier de commande et par conséquent le disque de soupape indépendamment du siège de celle-ci.
On a représenté sur la fig. 11 un mode de réalisation de valve semblable à la valve de la fig. 10 mais modifié pour l'adapter au fonctionnement comme valve asservie à une autre valve auxiliaire. Le corps de la valve est indiqué en 151, l'ouverture de détente en 152, l'ouverture à bride débouchant dans l'atmosphère en 153, l'ensemble de la buse tubulaire en 154, le guide en 155, la bague de réglage du guide en 156, le plateau déflecteur en 157, le disque de soupape en 158, le piston en 159, l'axe en 160, le ressort en 161, la douille du ressort en 162, la rondelle du ressort en 163, la vis de réglage ou de pression en 164, la bague à buse du tube à étranglement en 165, tandis que 166 désigne la vis de blocage de la bague a buse, 167 la ceinture d'échappement,
168 les lumières d'échappement et 169 les soupapes de mesure. Comme on le voit tous les éléments précités sont de construction sensiblement analogue aux organes correspondants représentés sur la fig. 10.
Sur la fig. 11, le chiffre de référence 170 indique une variante de réalisation de l'étrier muni d'un prolongement ]¯71¯ destiné à supporter le cylindre 172. Ce dernier présente une partie supérieure de diamètre réduit 173 qui s'adapte sans jeu dans une ouverture prévue dans le prolongement 171
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destiné à supporter le cylindre 172. Ce dernier présente une partie supérieure de diamètre réduit 173 qui s'adapte sans jeu dans une ouverture prévue dans le prolongement 171 cette partie supérieure s'étendant au-dessus de l'ouverture précitée et comportant un filetage destiné à coopérer avec un écrou 174 qui maintient le cylindre en position. On voit en 175 un écrou de blocage de construction appropriée, muni d'une clavette ou d'une goupille fendue 176.
A l'intérieur du cylindre 172 coulisse verticalement un piston 177 muni d'une tige verticale 178 qui dépasse au-dessus de l'écrou de blocage 175 et coopère normalement avec la face inférieure du levier de commande 179. Ce dernier peut être muni d'un profil de came 180 susceptible de coopérer avec la tige 178. Ce levier 179 s'articule en 181 dans le chapeau 182 de la valve et engage la surface intérieure d'un écrou 183 vissé sur l'extrémité supérieure de l'axe 160 de diamètre plus petit. L'écrou 183 peut être bloqué en position au moyen d'un contre-écrou approprié 184.
De préférence, le piston 177 peut être réalisé sous la forme représentée fig. Il. On voit en effet que le piston comporte une partie inférieure élargie 185 qui s'adapte sans jeu dans la partie centrale du cylindre ainsi qu'une partie rétrécie supérieure 186 qui s'adapte a son tour dans une partie supérieure, de diamètre réduit, du cylindre 172. La partie inférieure du piston peut être creusée comme en 187 pour en réduire le poids; cette partie peut également présenter sur sa surface périphérique extérieure un certain nombre de gorges annulaires 188 et 189 ainsi qu'une série de dentelures 190. La partie supérieure rétrécie du piston peut être munie d'une série de dentelures périphériques 191 et d'un certain nombre de fentes verticales 192.
L'objet de ces gorges annulaires et des dentelures formées sur le piston, est d'obtenir un joint en labyrinthe comme dansée cas du guide et du piston des valves. Les fentes 192
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permettent l'échappement de l'air et de la, vapeur du cylindre lorsque le piston s'élève, pour empêcher une augmentation de pression à l'intérieur du cylindre.
Le fond du cylindre 172 est ferme par une culasse 193.
Entre le piston 177 et la culasse 193 on a prévu un filtre cylindrique vertical 194 dont l'objet apparaîtra au cours de la description ci-après. Comme on le voit, le foncl du cylindre comporte sur un côté une ouverture 195 pour effectuer le rac- cordement avec la conduite de commande 149 provenant de la valve pilote ou va.lve auxiliaire. La vapeur qui entre dans le cylindre 172 à travers l'ouverture 195 doit passer à travers le filtre précité, ce qui permet d'éviter que les corps étrangers, qui pourraient se trouver dans la vapeur, puissent pénétrer dans le cylindre.
Il y a'lieu de noter que l'appareil décrit ci-dessus permet la rotation de l'étrier 170 avec les colonnes du bâti de.la valve (non représentées) et cela jusqu'à 180 , pour faciliter le raccordement des différents éléments de tuyauterie.
D'après la description qui précède, on comprendra que quand la valve pilote ou valve auxiliaire s'ouvre, il sort de la lumière d'échappement 146a un jet de vapeur a grande vitesse qui s'écoule à travers le canal 147 et le tuyau 149 jusqu'au cylindre 172 de la valve à commande auxiliaire, et que ce jet de vapeur soulève le piston 177 et sa tige 178 en s'appuyant sur le profil de came 180 de la face inférieure du levier 179, ce qui soulève le disque de soupape 158, quelle que soit la pression appliquée sous ce dernier. Lorsque la valve auxiliaire se ferme, la circulation de vapeur à partir de la chambre d'échappement cesse, le piston 177 retombe alors et le disque de soupape 158 peut revenir contre son siège.
On peut observer que le disque de soupape 158 ne peut pas repren- dre sa position de fermeture avant que la valve auxiliaire soit fermée, étant donné que la vapeur présente dans la conduite de commande tend à se dilater. On voit également que si
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la valve auxiliaire cessait de fonctionner pour une raison quelconque,la valve à commande auxiliaire fonctionnerait néanmoins pour soulager l'excédent de pression qui pourrait se constituer au-dessous du disque 148.
Si l'on se réfère maintenant à la fige 12, on voit que cette ligure représente, à titre d'exemple, un mode préféré de réalisation au système a fluide sous pression conforme à l'invention. Sur cette figure, on a désigné en 250 l'enveloppe d'une cnaudière génératrice de vapeur, tandis que 251 désigne les serpentins d'un surchauffeur, 252 une liaison convenable entre l'enveloppe 250 et les serpentins précités, 253 la conduite de sortie du surchauffeur et 254 un tuyau de liaison entre le surchauffeur 251 et la, conduite précitée 253.
La lettre A désigne une valve auxiliaire montée sur l'enveloppe de la chaudière, tanais que B est une valve à commande auxiliaire placée sur la conduite de sortie du sur- chaull'eur, C étant une deuxième valve montée sur l'enveloppe de la chaudière, cette deuxième valve n'étant cependant pas une valve auxiliaire et enfin D représente une deuxième valve placée sur la conduite de sortie du surchauffeur qui n'est pas nécessairement une valve à commanae auxiliaire.
La valve A peut être construite suivant la réalisation de la fig. 10 et la valve B suivant celle de la fig. 11.
Les valves C et D peuvent être construites suivant la réalisation des fig. 1 à 5 incluses. La valve D peut être munie de bandes métalliques représentée sur les fig. 8 et 9.
Le chiffre de référence 255 désigne la. conduite de commande allant de la ceinture d'échappement de la valve pilote ou valve auxiliaire A au cylindre 256 de la valve B à commande auxiliaire. Ce cylindre contient un piston (non représenté) muni d'une tige 257 qui attaque la face inférieure du levier de commande 258 de la valve. Au cas où la, valve .Il serait également à commande auxiliaire, il faudrait la munir d'un cylindre et d'un piston analogue ainsi que d'une conduite raccordant le cylindre a la conduite de commande 255.
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La lettre E indique une vanne reliée à l'enveloppe 25Q de la chaudière par une conduite 259 ainsi qu'a la conduite de commande 255 (le la valve B à commande auxiliaire au moyen (le la conduite 260. La vanne précitée peut être munie d'un dispositif de commande approprié mécanique ou électrique et elle peut être placée en tout endroit convenable, par exemple, dans la chambre de chaulfe à portée du chef' mécanicien. Des clapets de retenue ae construction appropriée, par exemple du type indiqué en 271 et 272 sur la fig. 13, peuvent être insérés dans les conduises 255 et 260.
Dans l'exemple de réalisation du système représenté sur la fig. 12 la valve pilote doit avoir une capacité de 3. 600 kgs. de vapeur par heure, une pression d'ouverture de 43 kgs/cm2 et une chute de pression de 1 kg/cm2 260 ; la valve D à commande auxiliaire peut avoir une ca.pacité de 20.000 kgs. de vapeur par heure, une pression d'ouverture d'environ 43 kgs/ cm2 et une chute de pression de 1,260 kgs/cm2; la valve C peut avoir une capacité de 25.000 kgs. de vapeur par heure, une pression d'ouverture de 43 kgs. et une chute de pression de 1260 kgs., et enfin la valve D peut avoir une capacité de 17.000 kgs. de vapeur par heure, une pression d'ouverture de 43 kgs. et une chute de pression de 1,260 kgs.
On pense que le fonctionnement du système sera facilement compris d'après la description qui précède. Il sera donc suffisant d'ajouter que si le système fonctionne normalement et si l'on produit une forte aspiration de vapeur dans la conduite de débit, la pression par le système reste inférieure à la pression d'ouverture et toutes les valves restent fermées. Si toutefois l'appel de vapeur venait à cesser, une pression se formerait rapidement dans le surchaulfeur et dans l'enveloppe saturée de la chaudière.
En raison de la chute normale de pression enure la chaudière et le surchauffeur, la valve pilote s'ouvre normalement la première (c'est à dire
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dès que la pression agissant sous le disque soupape de la valve pilote A atteint 43 kgs. ) Un petit jet de valeur d'é- chappement de la ceinture d'échappement de la valve A est ensuite transmis par la conduite 255 au cylindre 256 de la valve B à commande auxiliaire dont le levier 258 se soulève sous la poussée du piston, ce qui ouvre cette valve B. Si l'ouverture des valves A et B ne réduit pas sufrisamment la pression dans la conduite, la valve C s'ouvre, alors et si la pression n'est pas suffisamment réduite la valve D entre également en jeu.
Dès que la pression au-dessous du disque soupape de la valve pilote diminue d'une quantité égale à la chute de pression de fer- meture, la valve A revient sur son siège et la valve D suit.
Il y a lieu d'observer que la valve D ne peut pas se fermer avant la valve A en raison de la dilatation de la vapeur dans la conduite de commande. Dans le système représenté le dé- calage entre la fermeture des valves A ét B est d'environ
2 cinquièmes de seconue. Les valves C et D se ferment à peu près en même temps que la valve B.
Si pour une raison quelconque la valve A@ne s'ouvrait pas, la, valve D s'ouvrirait quand même dès que la pression d'ouverture est atteinte sous son disque soupape. En ca.s d'urgence, le chef mécanicien peut rapidement ouvrir la vanne E ce qui détermine l'ouverture de la valve B quelle que soit la pression dans la conduite et empêche de brûler les serpentins de surchauffage.
La vanne E, si on le désire peut être reliée a une ou plusieurs autres valves contenues dans le système, ae fa- on que le chef' mécanicien puisse faire fonctionner les valves ' associées à tout moment où il jugera cette action nécessaire.
Il est bien entendu que chaque valve de sûreté destinée à être reliée à la vanne doit être munie d'un cylindre et d'un piston comme dans le cas de la valve B.
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Le mode de réalisation de l'invention qui fait l'objet de la fig. 13 diffère du système précédent de la fig.
12 en ce qu'on utilise une valve commandée par solénoïde pour proauire en cas d'urgence l'ouverture de la valve à commande auxiliaire placée sur la conduite de sortie du surchauffeur.
Si l'on se réfère a la fig. 13, on voit que la chaudière génératrice de vapeur est indiquée en 250', les serpentins du surchauffeur en 251', la conduite réunissant la chaudière et le surchauffeur en 252', la conduite de sortie ou de débit du surchauffeur en 253', et la connexion entre le surchauffeur et la conduite de débit du surchauffeur en 254'.
La valve pilote placée sur la chaudière est indiquée en A' et la valve à commande auxiliaire placée sur la. conduite 253' du surchauffeur, est désignée en B'. Les autres valves ont été omises pour donner plus de clarté à la figure.
Le chiffre de référence 255' désigne le tuyau de commande reliant la ceinture d'échappement de la valve pilote A' au cylindre 256' de la valve B' à commande auxiliaire.
Le cylindre contient un piston (non représenté) muni d'une tige qui attaque le côté inférieur du levier de comman de 258'. On a indiqué en 260' un tuyau provenant d'une source de pression d'un fluide tel que de la vapeur, de l'air, de l'eau, de l'huile ou un autre fluide, et ce tuyau 272 aboutit à.la conduite de commande 255' de la valve B'.
Comme on le voit, la conduite 260' contient une vanne à commande par solénolde qui peut être une vanne à deux ou trois voies. Le chiffre de référence 270 désigne un bouton poussoire, un interrupteur ou un dispositif analogue destiné à commander le fonctionnement du solénoïde de la vanne.
Comme on le voit facilement, cette vanne à commande par solénoïde peut être remplacée par un robinet à 2 ou 3 voies.
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Un clapet de retenue 271 est placé, de préférence dans la conduite 255' pour permettre la circulation du fluide prove- nant de la valve A',et un clapet analogue 272 est monté sur le tuyau 260', pour permettre la circulation du fluide pro- ' venant de la valve à commande par solénoîde, dans un but qui apparaîtra au cours de la description ci-après.
Le fonctionnement du système de la fig. 13 est sensible- ment le suivant :
Si la pression dans la chaudière 250' s'élève trop, la. valve pilote A' s'ouvre. La vapeur s'échappant de la cein- ture d'échappement de cette valve A' affluera dans la condui- te 255' et dans le cylindre 256' de la valve B', ce qui sou- lève le levier 258' et détermine l'ouverture de cette valve
B'. Le clapet de retenue 271 permet au jet de vapeur de circuler en direction cie la conduite 255', tandis que le clapet 272 empêche le jet de vapeur d'atteindre la valve commandée par solénnide.
En cas d'urgence on peut déterminer l'ouverture de la valve B au moyen ae la vanne commandée par solénoïde.
Dans ce cas, le clapet de retenue 272 permet au fluide sous pression, qu'il s'a.gisse d'air, ue va.peur d'eau ou d'huile, de pénétrer dans la, conduite de commande 255' tandis que le clapet 271 empêche le fluide sous pression d'atteindre la valve pilote A'.
Au cas où la vanne commandée par solénoîde fonctionne- rait au même moment où la valve A' s'ouvre, la valve B' serait commandée soit par le jet de vapeur provenant de la valve A' soit par le fluide sous pression provena.nt de la vanne à'commande par solénoide , c'est à dire par le fluide qui subit la plus grande pression.
Sur la f'ig. 14 on a représenté une soupape dont
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l'ouverture peut être obtenue par l'actionnement direct d'un solénoïde. La valve est désignée généralement en Il' et elle est représentée comme étant montée soit sur une cnaudière, soit sur une conduite de sortie de surchauffeur 280. La. valve est du même type que les valves à commande auxiliaire précédemment décrites, sauf que le cylindre 281 rent'erme un type approprié de solénoïde 282. Le chiffre de référence 283 désigne une tige solidaire du noyau plongeur du solénoîde, cette tige étant en contact avec une came 284 formée sur le dessous du levier de commande 285 (le la valve.
On a indiqué en 286 une connexion électrique appropriée pour un bouton poussoir ou interrupteur de commande 287.
On comprend que l'interrupteur 287 peut être placé en tout endroit approprié de façon à permettre l'ouverture immédiate de la valve F lorsque cela devient nécessaire.
Bien entendu, cela s'applique également au bouton poussoir ou interrupteur 270 du système de la fig. 13.
Toutes les valves des systèmes représentés sur les fig. 12 et 13, sauf la valve commande auxiliaire, peuvent être munies du dispositif à commande par solénoîde représenté sur la i'ig, 10. Une valve ainsi équipée peut être ouverte directement sans tenir compte de la. pression qui agit sous le disque soupape. Dans le cas d'une valve pilote ainsi équipée, son actionnement direct produit l'ouverture de la valve à commande auxiliaire comme dans la description précédente..
En conclusion, on peut affirmer que la présente invention peut subir de nombreuses autres modifications de détails et qu'il est bien entendu, par conséquent, qu'elle n'est pas limitée aux quelques exemples particuliers donnés a titre explicatif.