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Perfectionnements aux dispositifde réglage de la circulation de fluides
La présente invention est relative & des dispositifs de réglage de la circulation de fluide., et notamment mais non exclusi- veulent à un dispositif de réglage à niveau constant de l'écoulement d'un combustible huileux, interposé entre un réservoir et un brûleur.
Dans un tel dispositif, le combustible liquide circule par gravité nous le contr8le d'une vanne de dosage,
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Les vannes de dosage actuellement utilisées dans les dis- positifs de réglage du type précédent utilisent fréquemment un guide de vanne A gradins et une vanne d'allure conique pour assurer un ar- rêt efficace de l'écoulement du combustible, de môme qu'un réglage précis de la vitesse d'écoulement, lorsqu'on modifie la position de la tige de vanne par rapport au guide, Ce type de vanne de dosage, qui il soit du type à circulation ascendante ou à circulation des- cendante, est cependant sujet à des accumulations d'air du fait du rassemblement de bulles d'air dans lea coins de la partie en gradins du guide.
Ces bulles limitent au départ le passage pour l'écoulement du combustible et affectent la vitesse d'écoulement de ce combusti- ble à travers la vanne.
Un but de l'invention cet de prévoir un dispositif amélio- ré de réglage de la circulation des fludies.
L'invention consiste en un dispositif de réglage compre- nant un guide de vanne d'une section transversale circulaire,une vanne creuse pouvant glisser dans ce guide et comportant une fente de dopage coopérant avec ce guide pour doser la circulation du ±lui- de suivant le degré d'exposition de la fente au-delà de la tête d' une portion de ce guide, un siège de vanne, disposé dans le sens axial à l'écart de cette portion du guide et présentant un diamètre supérieur à cette portion, une partie de la vanne présentant un plus grand diamètre et étant destinée à s'appuyer sur le siège pour la fermeture,le guide présentant une section de paroi d'allure conique, entre la portion précitée du guide et le siège de vanne,
L'invention consiste également en un dispositif de régla** ge de la circulation de fluides, comprenant un guide de vanne coma portant un siège de vanne ot un passage de guidage disposé entre un conduit d'admission et un conduit de sortie pour le fluide, une van- ne s'étendant dans le passage de guidage et étant monté à glissement dans ce passage, cette vanne cuvant se déplacer vers une position où elle se trouve en contact avec le siège de vanne et à l 'écart de
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cette position, et une section de paroi d'allure conique reliant le i siège devanne au passage de guidage et définissant un espace entre cette section de paroi et la vanne dans toutes les positions de ce]. le-ci,
L'invention consiste également en un dispositif de réglage de la circulation de fluide comprenant un guide de vanne pour une vanno à déplacement alternatif, ce guide présentant un premier pas- sage, un second passage d'un diamètre plus petit que le premier, et une section d'allure conique reliant le premier passage au second, cette section formant un passage à circulation réduite entre la vanne* et les parois du guide.
L'invention consiste également en un dispositif de dosage ascendante d'alimentation / pour un appareil de réglage à niveau constant de la Circulation de fluide* comprenant un carter présentant un passage à travers lequel circule le fluide, une vanne montée à glissement dans ce passage, cette vanne comprenant une tige creuse présentant une fente de dosage coopérant avec une portion du passage pour régler la circulation du fluide à travers celui-ci, cette portion du passage ayant une section de paroi conique qui limite la vitesse d'écoulement maximum du dispositif de dosage à une valeur inférieure à la valeur calibrée de la fente de dosage pour une amplitude prédéterminée du mouvement ascendant de la vanne.
En prévoyant une section d'allure conique dans le guide, la tendance à l'accumulation de bulles d'air est réduite, spéciale- ment lorsque la portion de la vanne se situant au voisinage de cette section est également d'allure conique. L'espace compris entre la portion supérieur ode la vanne et le guide de vanne est de préférence légèrement augmenté pour permettre à l'air tondant à s'accumuler en- tre ces deux pièces de circuler librement vers le haut dans cet es- paoe.
En réalisant de tels changements dans le guide de vanne, on a trouvé que la vitesse d'écoulement dans une vanne de dosage,
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aussi bien du type ascendant que du type descendant. pour une fente . de dosage dans la vanne, ayant les mômes dimensions que celles uti- lisées précédemmentvarie suivant la longueur axiale de la section d'allure conique. Cette relation n'est pas particulièrement impor- tante aux Etats-Unis d'Amérique puisque les vitesses d'écoulement maxima y sont suffisamment élevées pour justifier l'utilisation de fentes de dosage de dimensions relativement importantes.
En Europe cependant! les exigences en ce qui concerne la vitesse d'écoulement . maximum sont en général beaucoup plus faibles et on utilise des èn* tes de dosage ayant des dimensions plus petites. En outre, les com- bustibles utilisés en Europe sont préparés en partant d'huiles bru- tes de types qui contiennent des quantités relativement grandes de cires et de goudrons et comme ces constituants ne peuvent pas passer facilement à travers les petites fentes de dosage utiliséesilsten- dent à obstruer la vanne de dosage. Une vanne de dosage présentant une grande fente de dosage et assurant de faibles vitesses d'écoule. ment maxima est de ce fait particulièrement avantageuse dans les ré- gions où on utilise des combustibles préparés à partir de telles huiles brutes.
Afin de mieux faire comprendre l'invention, une forme de réalisation préférée de celle-ci sera décrite ci-après avec référen- ce aux dessins annexes.
La figure 1 est une vue latérale,avec brisures partielles, d'un dispotif de réglage de circulation du type ascendant.
La figure 2 est une vue latérale avec brisure partielle , d'un dispositif de réglage du type descendant.
La figure 3 est une vue en coupe d'une vanne de dosage pour circulation ascendante.
La figure 4 est une vue en coupe d'une vanne de dosage pour circulation descendante.
La figure 5 est une vue agrandie du siège de vanne pré- sentant une section d'allure conique,
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La figure 6 est une vue grandie du siège de vanne d'une ; vanne de dosage connue présentant une section à gradins.
En se référant aux dessins, un dispositif de réglage de l' écoulement d'un combustible huileux, englobant les caractéristiques de la présente invention, comprend un carter 10 comportant une cham- bre principale d'alimentation de liquide 12 et une chambre atro- plein 14* Le combustible liquide est alimenté par un conduit d'ad- mission 16 et cette alimentation est contrôlée par un dispositif principal du type à flotteur 18 pour maintenir un niveau constant du combustible huileux dans la chambre d'alimentation. Un flotteur d' arrêt de sécurité 22, prévu dans la chambre 14, est relié à un levier' pivotant 26 et s'élève si la chambre 14 se remplit de combustible pour compléter l'action du dispositif principal à flotteur 18 et ar- rêter l'admission.
On a représenté à la figure 1 un dispositif de réglage du type ascendant,dans lequel le combustible provenant de la chambre d'alimentation 12 pénètre dans un passage de guidage 32 pratiqué dans le guide de vanne 34 par un orifice 36 et se dirige vers le haut dans le passage principal 38. Un orifice 40 relie ce passage principal à un conduit de sortie cylindrique 42 qui est monté à pression ou fixé de façon convenable dans le pansage de sortie 44. La vitesse d'écou- lement du combustible à travers le guide de vanne est réglée par une , vanne creuse cylindrique 46 dont la position est réglée manuellement ou automatiquement dans le guide par le moyen de réglage représenté d'une manière générale en 48, et ce à rencontre de l'action d'un ressort 50.
Une fente de dosage 52 est prévue dans la paroi de la vanne et la vitesse d'écoulement dépend de la position de cette fente par rapport au bord supérieur 54 du passage de guidage.
On a représenté à la figure 2 un dispositif de réglage du type descendant, dans lequel le combustible provenant de la chambre d'alimentation 12 pénètre par l'orifice 56 dans le passage principal
58 du guide de vanne 60, pour se diriger ensuite vers le bas à tra-
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vers le passage de sortie 62. Une vanne creuse 64 est mont'. , glis- sement dans le guide de vanne et elle ont sollicitée par un ressort 66 contra un moyen de réglage manuel ou automatique représenté d'une manière générale en 68. La vitesse d'écoulement & travers le panda* ge de sortie dépendra de la position d'une fente de dosage 70 par rapport au bord supérieur 72 du passage de sortie.
Pour mieux comprendre le problème de l'accumulation d'air, on a représenté à la figure 6 une coupe transversale agrandie d'un guide de vanne 74 du type à gradins ; une vanne creuse 76 étant repré- sentée en position fermée. Lorsque la vanne est élevée au départ dans le guide de vanne,le combustible se déplacera le long de la section à gradins 78 de la vanne. Les bulles représentées en 60 et 82 c'accumuleront dans les coins de la partie en gradins du guide, Ces bulles se forment généralement lorsque la tige de vanne est 'ou- levée à l'écart du siège de vanne 84. Un passage capillaire se for- me entre la partie en gradins de la tige de dosage et les coins des gradins du guide.
Ces bulles se formeront aussi bien dans les sys- tèmes du type ascendant que dans les systèmes du type descendant, Il sera évident que les bulles réduiront les dimensions du passage d'écoulement et affecteront les vitesses écoulement de' la vanne de dosage.
A la figure 5, on a représenté une vue en coupe agrandie du guide de vanne perfectionné,comportant un passage de guidage 32, un passage principal 38 et un conduit de sortie 40. Une vanne creu- se 46 est montée à glissement dans le guide, cette vanne comportant une section de diamètre réduit 94 disposée dans le passage de guida- ge. Une section étagée 96 est prévue sur la vanne et d'appui. sur le siège de vanne 98 pour arrêter la circulation du combustible, Afin d'éliminer l'accumulation de bulles entre le siège de vanne et le passage principal du carter.le diamètre extérieur de la vanne à été réduit pour permettre la formation d'un plus grand espace entre la surface extérieure de la vanne' et la surface interne du passage principal.
Cet espace devrait être suffisant pour permettre aux
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bulles de s'élever librement dans le passage principal , Dana une ' vanne de dosage du type à alimentation ascendante, de telles bulles ne présentent pas autant de problèmes que dans une vanne de dosage ' du type descendants puisque la tendance naturelle des bulles est de ' N'élever dans le même sens que l'écoulement du combustible* Dans les types à circulation descendante, l'écoulement du combustible a tendance à maintenir les bulles d'air dans les coins pendant une plus longue période de temps.
Pour éliminer l'accumulation de bulles dans le coin formé entre le siège de vanne et le bord supérieur du passage de guidage, on prévoit une section d'allure conique 95 entre ce siège de vanne et le bord supérieur 54 du passage de guidage. Un petit passage cy- lindrique 93 pout être découpé à l'extrémité supérieure de la sec- tion d'allure conique pour former un siège de vanne pour la aeation d'allure conique de la vanne, ai les deux sections sont réalisées sensiblement parallèles.
Lors du choix de la profondeur "x" (fi- Sure 5) de cette partie d'allure conique, on a trouvé que la vites- ; se d'écoulement diminue au fur-et-à-mesure que cette profondeur aug- : mente pour une fente de dosage de mêmes/dimensions, toutes les au- trou variables, telles que l'élévation de la tige, la pression, la viscosité et les diamètres des passages étant les marnes.
A titre d' exemple une fente d'environ 1 mm pratiquée dans une tige de dosage assurera une vitesse d'écoulement maximum de 40 à 45 cm' par minute pour une élévation de tige d' environ 3,8 mm, le bord supérieur de la fente étant au départ en alignement avec le bord supérieur du passage de guidage, En utilisant la même tige de dosage dans un guide de vanne présentant une section d'allure conique, la vitesse d'écoulement maximum variera de 15 à 35 cm3 par minute avec une dis- tance "x" allant de 3,8 mm à 1,9 mm pour une élévation de tige de
3,8mm.
Avec un tel agencement,il est possible de réaliser une vanne de dosage ayant une faible vitesse maximum d'écoulement du
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combustible pour une utilisation avec des combustibles contenant des quantités relativement grandes de cires et de goudrons Lors du fonctionnement, la vanne de dosage donnera le mime résultat , ' aussi bien en fonctionnement ascendant qu'en fonctionnement descen- dant, mais la vanne de dosage du type descendant a une tendance à accumuler les cires et les goudrons dans l'espace compris entre la vanne creuse et le passage principal du guide,
Bien qu'une seule forme de réalisation de la présen- te invention ait été illustrée et d6crite,
il sera évident aux spécialistes en ce domaine que divers changements et modifications pourront être prévus sans sortir pour autant du cadre de la présen- te invention.
REVENDICATIONS 4-
1, Un dispositif de réglage de la circulation de fluides, comprenant une vanne creuse montée à déplacement dans le sens longitudinal dans un guide de vanne, ce guide comportant une section de guidage et la vanne comportant une fente de dosage, coopérant avec la section de guidage pour doser la circulation de fluide depuis la fente vers un passage principal suivant le degré d'exposition de cette fente au-delà de la section de guidage, carac- térisé en ce que le guide de vanne présente une section d'allure conique entre la section de guidage et le passage principal, qui coopère avec cette vanne pour définir un passage à circulation de fluide limitée entre ce guide de vanne et cette vanne.
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Improvements to fluid flow control device
The present invention relates to devices for regulating the flow of fluid, and in particular but not exclusive to a device for regulating the flow of an oily fuel at a constant level, interposed between a reservoir and a burner.
In such a device, the liquid fuel circulates by gravity, controlled by a metering valve,
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The metering valves presently used in control devices of the foregoing type frequently use a stepped valve guide and a cone-shaped valve to ensure effective shut-off of the flow of fuel, as well as a valve guide. precise adjustment of the flow speed, when modifying the position of the valve stem with respect to the guide, This type of metering valve, which is of the upward circulation or downward circulation type, is however subject to to accumulations of air due to the gathering of air bubbles in the corners of the stepped portion of the guide.
These bubbles initially restrict the passage for fuel flow and affect the rate of flow of that fuel through the valve.
An object of the invention is to provide an improved device for regulating the circulation of fludies.
The invention consists of an adjustment device comprising a valve guide with a circular cross section, a hollow valve which can slide in this guide and comprising a doping slot cooperating with this guide in order to measure the circulation of the ± him. depending on the degree of exposure of the slot beyond the head of a portion of this guide, a valve seat, arranged in the axial direction away from this portion of the guide and having a diameter greater than this portion , a portion of the valve having a larger diameter and being intended to rest on the seat for closing, the guide having a conical-shaped wall section, between the aforementioned portion of the guide and the valve seat,
The invention also consists of a device for regulating the circulation of fluids, comprising a coma valve guide carrying a valve seat and a guide passage arranged between an inlet duct and an outlet duct for the fluid. , a valve extending into the guide passage and being slidably mounted in this passage, this cuvanting valve moving to a position where it is in contact with the valve seat and away from it.
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this position, and a conical shaped wall section connecting the valve seat to the guide passage and defining a space between this wall section and the valve in all positions of this]. this one,
The invention also consists of a device for regulating the circulation of fluid comprising a valve guide for a reciprocating valve, this guide having a first passage, a second passage of a diameter smaller than the first, and a conical-shaped section connecting the first passage to the second, this section forming a passage with reduced circulation between the valve * and the walls of the guide.
The invention also consists of an ascending feed / metering device for an apparatus for constant level control of the fluid circulation * comprising a housing having a passage through which the fluid circulates, a valve slidably mounted in this passage , this valve comprising a hollow stem having a metering slot cooperating with a portion of the passage to regulate the flow of fluid through it, this portion of the passage having a conical wall section which limits the maximum flow speed of the device metering to a value lower than the calibrated value of the metering slot for a predetermined amplitude of the upward movement of the valve.
By providing a tapered section in the guide, the tendency for air bubble buildup is reduced, especially when the portion of the valve adjacent to this section is also tapered. The space between the upper portion of the valve and the valve guide is preferably slightly increased to allow the mowing air to accumulate between these two parts to flow freely upward in this space.
By making such changes in the valve guide, it has been found that the flow velocity in a metering valve,
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both ascending and descending type. for a slit. of metering in the valve, having the same dimensions as those used previously, varies according to the axial length of the conical section. This relationship is not particularly important in the United States of America since the maximum flow velocities there are high enough to justify the use of relatively large metering slots.
In Europe however! flow speed requirements. maximum are in general much lower and assay sizes having smaller dimensions are used. Furthermore, the fuels used in Europe are prepared starting from crude oils of types which contain relatively large amounts of waxes and tars and as these constituents cannot easily pass through the small metering slots used - tooth to block the metering valve. A metering valve with a large metering slot and ensuring low flow speeds. Maximum use is therefore particularly advantageous in areas where fuels prepared from such crude oils are used.
In order to better understand the invention, a preferred embodiment thereof will be described below with reference to the accompanying drawings.
Figure 1 is a side view, partially broken away, of an ascending type circulation adjustment device.
FIG. 2 is a side view, partially broken away, of a descending type adjustment device.
Figure 3 is a sectional view of a metering valve for upflow.
Figure 4 is a sectional view of a downflow metering valve.
Figure 5 is an enlarged view of the valve seat having a conical shaped section,
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Figure 6 is an enlarged view of the valve seat of a; known metering valve having a stepped section.
Referring to the drawings, an oily fuel flow control device incorporating features of the present invention comprises a housing 10 having a main liquid supply chamber 12 and an overflow chamber. 14 * The liquid fuel is supplied by an inlet pipe 16 and this supply is controlled by a main device of the float type 18 to maintain a constant level of the oily fuel in the supply chamber. A safety shut-off float 22, provided in chamber 14, is connected to a pivoting lever 26 and rises if chamber 14 fills with fuel to supplement the action of the main float device 18 and shut down. admission.
There is shown in Figure 1 an adjustment device of the ascending type, in which the fuel coming from the supply chamber 12 enters a guide passage 32 made in the valve guide 34 through an orifice 36 and goes towards the up into the main passage 38. An orifice 40 connects this main passage to a cylindrical outlet duct 42 which is press-fitted or suitably secured in the outlet groom 44. The rate of fuel flow through the valve guide is adjusted by a cylindrical, hollow valve 46, the position of which is manually or automatically adjusted in the guide by the adjustment means generally shown at 48, and this against the action of a spring 50 .
A metering slot 52 is provided in the wall of the valve and the flow rate depends on the position of this slot relative to the upper edge 54 of the guide passage.
FIG. 2 shows an adjustment device of the descending type, in which the fuel coming from the supply chamber 12 enters through the orifice 56 into the main passage.
58 of the valve guide 60, and then move downward through
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to the outlet passage 62. A hollow valve 64 is fitted. , slide into the valve guide and are spring loaded 66 against a manual or automatic adjustment means generally shown at 68. The rate of flow through the outlet range will depend on the flow rate. position of a metering slot 70 relative to the upper edge 72 of the outlet passage.
To better understand the problem of air accumulation, there is shown in Figure 6 an enlarged cross section of a step type valve guide 74; a hollow valve 76 being shown in the closed position. When the valve is initially raised in the valve guide, fuel will move along the step section 78 of the valve. The bubbles shown at 60 and 82 will collect in the corners of the stepped portion of the guide. These bubbles generally form when the valve stem is lifted away from the valve seat 84. A capillary passage is formed. formed between the stepped portion of the metering rod and the corners of the guide steps.
These bubbles will form in both ascending and descending type systems. It will be evident that the bubbles will reduce the size of the flow passage and affect the flow velocities of the metering valve.
In FIG. 5 is shown an enlarged sectional view of the improved valve guide, comprising a guide passage 32, a main passage 38 and an outlet duct 40. A hollow valve 46 is slidably mounted in the guide. , this valve comprising a section of reduced diameter 94 disposed in the guide passage. A stepped section 96 is provided on the valve and support. on the valve seat 98 to stop the flow of fuel, In order to eliminate the accumulation of bubbles between the valve seat and the main passage of the crankcase. the outside diameter of the valve has been reduced to allow the formation of a greater space between the outer surface of the valve and the inner surface of the main passage.
This space should be sufficient to allow
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bubbles to rise freely in the main passage, In a 'up-feed type metering valve, such bubbles do not present as much of a problem as in a down-flow type metering valve since the natural tendency for bubbles is to increase. 'Do not rise in the same direction as the fuel flow * In downflow types, the fuel flow tends to keep the air bubbles in the corners for a longer period of time.
To eliminate the accumulation of bubbles in the wedge formed between the valve seat and the upper edge of the guide passage, a conical section 95 is provided between this valve seat and the upper edge 54 of the guide passage. A small cylindrical passage 93 can be cut at the upper end of the tapered section to form a valve seat for the tapered fit of the valve, where the two sections are made substantially parallel.
When choosing the depth "x" (Figure 5) of this tapered portion, it was found that the speed-; flow rate decreases as this depth increases for a metering slot of the same / dimensions, all holes varying, such as rod elevation, pressure, viscosity and the diameters of the passages being the marls.
By way of example a slit of about 1 mm made in a metering rod will provide a maximum flow rate of 40 to 45 cm per minute for a rod rise of about 3.8 mm, the upper edge of the rod. with the slot initially in alignment with the upper edge of the guide passage, using the same metering rod in a valve guide having a taper-shaped section, the maximum flow rate will vary from 15 to 35 cm3 per minute with a distance "x" ranging from 3.8 mm to 1.9 mm for a rod rise of
3.8mm.
With such an arrangement, it is possible to realize a metering valve having a low maximum flow rate of the material.
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fuel for use with fuels containing relatively large quantities of waxes and tars During operation, the metering valve will give the same result, both in ascending and descending operation, but the metering valve of the descending type has a tendency to accumulate waxes and tars in the space between the hollow valve and the main passage of the guide,
Although only one embodiment of the present invention has been illustrated and described,
It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be expected without departing from the scope of the present invention.
CLAIMS 4-
1, A device for regulating the flow of fluids, comprising a hollow valve mounted to move in the longitudinal direction in a valve guide, this guide comprising a guide section and the valve comprising a metering slot, cooperating with the valve section. guide for metering the flow of fluid from the slot to a main passage according to the degree of exposure of this slot beyond the guide section, characterized in that the valve guide has a section of tapered shape between the guide section and the main passage, which cooperates with this valve to define a passage with limited fluid circulation between this valve guide and this valve.