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Diviseur de flux.
L'invention concerne les diviseurs de flux et vise à améliorer ceux-ci de façon que la précision de la mesure soit soustraite à l'influence de la pression statique dans la con- duite principale, c'est-à-dire que le diviseur de flux puisse dériver de la conduite principale, indépendamment de la pres- sion statique dans celle-ci, un flux partiel, proportionnel au débit dans la conduite principale.
Deux exemples d'exécution de l'invention sont représen- tés dans les dessins annexés, dans lesquels:
La figure 1 est un premier exemple de dérivation en coupe longitudinale et axiale.
Les figures 2 et 3 montrent une modification par rapport
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à la figure l, également en coupe verticale et longitudinale.
La figure 4 montre un deuxième exemple d'exécution, tou- jours en coupe verticale et longitudinale.
Dans le premier exemple d'exécution (figure 1), le boî- tier du diviseur de flux se compose de deux parties 1 et 2-et est divisé par la membrane 3 en deux chambres 4 et 5 reliées par les canaux 6 et 7 à la conduite principale, au niveau du diaphragme ou analogue. L'obturateur de soupape est désigné par 8. Dans un forage 9 de la partie 1 estengagé un bouchon
10 qui porte à son extrémité supérieure le siège de soupape 11 et est muni lui-même d'un forage 12 reliant la chambre 4 à ,l'espace 13 formé par la partie inférieure du forage 9 et re- lié lui-même par un canal 14 à l'appareil de mesure, de pré- férence un compteur à gaz. Au-dessous de la chambre 13 est situé un espace 15 obturé par un bouchon 16 et relié d'une part, par un forage 17, à la chambre 4 et d'autre part, par un forage--18, à l'espace 13.
Dans le forage 18 coulisse un piston oblong 19 dont le joint étanche peut être assuré de façon complémentaire par une garniture à lèvres 20 ou système ana- logue et dont la partie supérieure porte, dans une cuvette 21, de la façon qui ressort du dessin, un obturateur de soupape 22.
Le siège de soupape correspondant à cet obturateur est cons- titué par la surface enbout inférieure du bouchon 10. Dans des forages 24 du bouchon 10 sont insérés de petits ressorts hélicoïdaux 25 qui tendent à écarter l'obturateur de soupape'
22 de son siège 23. La section du forage 18 est légèrement inférieure à celle du forage 12.
Lorsqutune pression statique élevée règne dans la conduite -.principale dont il s'agit de mesurer le débit, et que, cette conduite étant parcourue par un flux, la pression différentielle au niveau du diaphragme ou analogue provoque l'ouverture de la soupape de division de flux 8, 11, cette dernière est soumi- se, dans les exécutions connues, à une aspiration qui attire
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l'obturateur 8 et la membrane 3 contre le siège de soupape 11 et réduit d'autant la valeur de mesure indiques. Ici', pour éliminer cet inconvénient, on soumet le courant partiel en aval de la soupape de division à une pression de retenue. Ceci est réalisé par la soupape 22, 23, dénommée dans la suite soupape.de pression do retenue.
En effet, lorsque la pression, croit en 4, elle croît également en 15 par l'intermédiaire de 17. Comme il n'existe en 13 que la faible pression d'amont de l'instrument de mesure, le piston 19 est refoulé vers le haut et, de ce fait, l'obturateur 22 pressé sur son siège 23, cela avec une pression qui, en négligeant ici la pression différentielle au niveau du diaphragme ou analogue, est pro- portionnelle à la pression statique dans la conduite princi- pale. Etant donné que la section du piston 19 est inférieure à la section effective de la soupape 22, 23, la force qui tend à fermer cette soupape est inférieure à la force que le courant dérivé venant de 12, doit exercer pour ouvrir cette même soupape.
En choisissant convenablement le rapport des sections de 19 et de 12, on peut obtenir pour chaque pression élevée une faible chute de pression et donc une aspiration peu importante, de sorte que le résultat de la mesure ne sera pas affecté. Lorsque la pression statique dans la conduite principale baisse notablement, par exemple jusque deux ou jus- que une atm. eff., la vitesse d'écoulement au niveau de la soupape de division de flux 8, 11 baisse au-dessous de la vi- tesse du son, et la soupape de retenue 22, 23 doit être ren- due inopérante. Ceci est réalisé grâce aux faibles ressorts 25 qui sont à même d'écarter l'obturateur 22 de son siège 23 avec une force telle qu'ils surmontent l'effort exercé par le piston 19, lequel est peu important en raison de la pres- sion statique réduite en 15.
D'autre part, l'effort exercé par les ressorts 25 est si réduit qu'il peut être négligé aux pressions statiques élevées, de sorte que la pression de re- tenue est, dans ce cas également, toujours sensiblement pro- @ portionnelle à la pression dans la conduite principale et
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s'élève par exemple 9 atm. efff @@@@on pour 100 atm. eff. et à 9,5 atm. eff.environ pour 10 atm. eff .
La figure 2 montre une modification de l'exemple d'exé- cution décrit ci-dessus. Dans cette variante, l'effort de fer- meture de la soupape de retenue 22, 23 est produit par un soufflet élastique. Toutefois, comme il n'est guère possible d'exécuter des soufflets élastiques aussi petits que ceux re- @ quis ici, on monte en opposition un grand soufflet 30 et un petit soufflet 31. Le canal 17 débouche d'en bas dans les deux souffletsqui communiquent entre eux. Il s'ensuit que la pression en amont de la soupape ce± division 8, 11 tend à pro- duire l'extension des soufflets.
Ces derniers sont situés dans un espace 32 qui correspond à la chambre 13, dans lequel débouche le canal 12 et d'où part le canal 14 vers l'instru- ment de mesure. Ainsi, la.face extérieure des sifflets est soumise à la pression, sensiblement constante,qui règne en aval de la soupape de retenue 22, 23. Le soufflet 31 est muni d'une butée 33'dont la hauteur peut .être réglée à partir de .l'extérieur au moyen d'une vis 34, comme, représenté dans les dessins.*Au point de raccordement des deux soufflets est pré- vue une plaque 35 reliée par des jambes 36 à la cuvette 37 qui reçoit l'obturateur 22.
L'indice 38 désigne des bossages destinés à guider les jambes 36. On voit que lorsque la pres- sion venant de 17 s'accroît dans l'espace délimité par les soufflets, l'effort axial qui se manifeste au soufflet 30 et qui n'est que partiellement neutralisé par l'effort axial qui influence le soufflet 31, applique l'obturateur 22 plus fortement contre son siège 33,. provoquant ainsi une élévation 'de la pression de retenues '
Dans la variante selon la figure 3, les soufflets sont remplacéspar un tube de Bourdon 40 soumis intérieurement à la pression avant de la soupape de;division de flux et, ex- térieurement, à la pression existant en aval de la soupape de
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retenue.
Le tube de Bourdon 40 est muni à son extrémité supé- rieure d'une coupelle 41 dans laquelle pénètre une pointe conique 43, solidaire de la cuvette 42 qui reçoit l'obtura- teur 22. Cette cuvette est guidée à l'aide d'ailettes 44, de lA.façon indiquée dans la figure. Pour permettre le réglage du tube 40, celui-ci est engagé par son extrémité inférieure dans un bouchon 45 se vissant dans le boîtier et muni d'une gorge 46 d'une largeur telle que cette gorge communique tou- jours avec le canal 17 dans les limites dé la course de vis- sage du bouchon 45. Un canal 47 relie la gorge 46 à l'espace intérieur du tube de Bourdon, de sorte que le fluide parvient dans l'intérieur du tube de Bourdon par le trajet 17, 46, 47 et s'efforce à étendre celui-ci.
Sous les autres rapports l'exposé relatif à l'exécution de la figure 2 s'applique ici également.
Dans la variante selon la figure 2, comme dans celle de la figure 3, on peut utiliser des ressorts 25 selon la figure 1. Dans le second exemple (figure 4) le siège de la soupape de divisioi de'flux et l'obturateur de la soupape de retenue forment une seule pièce et sont mobiles dans le sens axial, avec ceci que cette pièce mobile est guidée à joint hermétique entre la chambre située en amont de la soupape di- viseuse de flux et la chambre qui se trouve en aval de la sou- pape de retenue. Le siège de la soupape diviseuse, désigné par 51 est muni à sa partie inférieure d'un évasement 52 qui forme l'obturateur de la soupape de retenue.
Le siège de cette dernière soupape est constitué par un bouchon à vis 53 qui se visse dans une bride 55 qui obture la partie inférieure du bottier et qui est garanti contre les fuites et contre toute rotation inopportune, par un contre-bouchon 56 à disque d'é- tanchéité 57. La pièce 51, 52 se déplace dans un forage 58 dont le diamètre est inférieur à celui de l'obturateur 52.
Cette pièce est guidée à l'aide de saillies 59 solidaires du
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boîtier 51,,ainsi qu'au moyen d'un épaulement 60 solidaire de cette pièce. Celle-ci est en outre entourée d'une membrane de garhiture 61 qui isole hermétiquement la chambre 4, située en amont de la soupape diviseuse, vis-à-vis de la chambre 62, située en a val de la soupape de retenue 52, 53. La pression en 4 étant supérieure à celle en 62, la membrane de garniture demeure appliquée axialement contre l'épaulement 60. Par con- séquent, la pression existant dans le forage 58 agit sur la pièce 51, 52.
A cette dernière pièce 51, 52 est fixée une plaque 63 contre laquelle s'appuient des ressorts 25 qui, tout comme dans le premier exemple, maintiennent la soupape de re- tenue ouverte lorsque la pression statique dans la conduite principale est réduite.
Lorsque, la conduite principale étant parcourue par un flux, la soupape diviseuse 8, 51 s'ouvre, et vu que la soupape de retenue 52,53 est encore fermée, il s'établit dans le creux de la pièce 51, 52, et donc sous l'obturateur 52, la même pres- sion qu'en 4, pression qui agit également sur la pièce 51, 52, . mais dans le sens opposé, avec toute la section de l'orifice 58. Comme la section de 52 est supérieure à la section de 58, la pièce-51, 52 s'élève et ouvre la soupape de retenue, cela d'une quantité telle que la pression dans le creux de 51, 52, c'est-à-dire, la pression de retenue, compense la pression en
4. Il stensuit que, quelle que soit la pression statique, ces deux pressions sont inversement proportionnelles aux surfaces sur lesquelles elles agissent.
Donc, dans cette exécution éga- lement, la pression de retenue croît en substance proportion- nellement à la pression statique dans la conduite principale.
Un avantage particulier de cette construction réside en ce que l'on peut régler le siège de soupape 53 à partir de l'exté- rieur et en ce que la pièce 51, 52 est mobile axialement, de sorte que la soupape diviseuse s'ouvre facilement.