CH262637A

CH262637A - Elément d'embranchement.

Info

Publication number: CH262637A
Authority: CH
Inventors: Bovet Georges; Ateliers Des Charmilles S A
Original assignee: Bovet Georges; Charmilles Sa Ateliers
Priority date: 1947-07-10
Filing date: 1947-07-10
Publication date: 1949-07-15

Description

EIgment d'embranchement. Dans les centrales hydro6leetriques dans lesquelles deux ou plusieurs turbines sont ali- ment6es par une conduite prineipale, cette derni#re se termine ä l'extr6mit6 aval par une pike sp6eiale, d6nomm6e colleeteur, compor- tant les d6rivations n6cessaires pour raeeor- der la conduite prineipale aux turbines. Dans le eas dune conduite prineipale alimentant deux turbines, ce colleeteur prend souvent la forme d'une eulotte. Lorsque la eonduite prin- eipale alimente plus de deux turbines, ee eol- leeteur prend g6n6ralement la forme d'un tuyau ä diamUre d6croissant au droit de cha- enne des d6rivations.

On cherehe ä diminuer les pertes de charge dont les eulottes et les d6rivations sont le Siege, en r6duisant autant que possible l'ampleur des d6viations auxquelles les filets liquides sont astreints et en 6vitant les angles viis et les discontinuit6s des parois int6rieures suseeptibles de er6er des remous dans Pgeou- lement de Peau.

Ces exigenees conduisent, pour les pikes d'embranehement, ä des formes d6favorables du point de vue de leur r6sistance ä la pres- sion int6rieure, de sorte qu'elles doivent Atre renfore6es ext6rieurement par des nervures et autres moyens qui en augmentent consid6ra- blement le prix, partieuUrement lorsque la pression intgrieure est 61evge.

Pour obvier ä cet inconvgnient, eertains eonstrueteurs de colleeteurs ont r6alis6 des pi#ees d'embranchement pHsentant la forme d'une sph#re - forme sp6eialement bien adapt6e pour Hsister aux pressions int6- rieures - enveloppant la culotte proprement dite. Cette derni#re est perck de quelques petites ouvertures, de mani#re ä gquilibrer les pressions ä Pintgrieur etä l'ext6rieur de la eulotte. Ainsi, cette dernkre n'est soumise pratiquement ä aucune pression et constitue en d61initive uniquement un guide assurant la continuit6 des filets liquides en reliant les branches du colleeteur et en masquant les angles vils et les points morts que rencontre- rait le fluide en traversant la spUre nue. Cette construction est logique et konomique puisque la sphke est le corps qui resiste le inieux ä une pression intgrieure et que la cu- lotte peut Atre d'ex6eution 16g#re.

D'autre part, il est de bonne pratique, dans les installations eomportant RTI ID="0001.0272"WI="14" HE="4" LX="1631" LY="1550"> plusieurs turbines, de pr6voir sur les tubulures reliant le colleeteur aux turbines, des vannes de see- tionnement permettant d'isoler une ou plu- sieurs turbines de la conduite prineipale. Ces vannes permettent soit d'arrgter une turbine en eas de non-fonetionnement accidentel de ses organes rggulateurs, soit d'isoler une tur- bine pour son entretien, sans Atre oblig# pour eela de vider la conduite prineipale.

Parmi les divers types de vannes de see- tionnement utilis6es ä cet eilet, partieuli#re- ment pour les hautes chutes, il laut mention- ner la vanne dite tubulaire rotative ou sphg- rique qui eomporte un corps spUrique pr & en- tant deux ouvertures eylindriques diamgtrale- ment opposäes et un obturateur Halis6 sous la forme cl'Ltn tube cylindriqLLe int6rieurement, muni ext6rieurement de deux tourillons dia- m6traux et dun bouelier eireulaire dispos6 dans un plan paraUäle aux axes du tube et- des touxillons. En position ouverte, le tube assure la continuit6 des filets liquides traver- sant la vanne. L'o-Liverture et la lermeture de la vanne sont r6alis6es par pivotement de Pobturateur d'un quart de tour sur ses touril- Ions. En position lerm6e, le bouelier est plae6 face ä la tubulure d'entrge ou de sortie de la vanne et obture la seetion hbre prävue pour le passage du fluide. L'6tanch6it6 est assur6e par lin joint annulaire mobile axialement, qui aveugle le jeu subsistant entre Venveloppe sphgriqlie et le bouelier de Pobturateur.

Ce type de vanne rgunit les avantages que pr6sente une seetion de passage contillue ä ecux d'une forme de corps particulkrement favorable du point de vue de la Asistance ä la pression int6rieu-re et d'une 6tanch6it6 pra- tiquement parfaite.

De ce q.-Ld pr6e#de, on voit que dans une installation hydro6leetrique comportant plu- sieurs turbines aliment6es par une Mime con- duite prineipale, on est amen6 ä pr6voir: a) un collecteur reliant la conduite prin- eipale ä chaeun des conduits d'alimentation, des turbines; b) une vanne de seetionnement t-LLbulaire rotative ou spligrique permettant d'isoler une turbine de la conduite prineipale.

Or, ces 616ments sont eoüteux, et dans de multiples eas, il est superflu de pr6voir une vanne de seetionnement individuelle pour chaque turbine. En effet, lorsque, par exem- ple, un alternateur est entraing par deux tux- bines a-liment6es par une mAme conduite prin- eipale, une seule vanne de seetionnement se--, rait suffisante, sp6e!alement dans le eas Irg- quent oü il n'est pas pr6vu d'aetionner Pal- ternateur ä Paide dune seule tuxbine.

La pr6sente invention a poux objet un 616ment d'embranchement destin6 ä relier une conduite prineipale ä, plusieurs conduites, cet 616ment comportant une enveloppe sph6roi- dale pourvue d'orilices, destin6s ä gtre con- nee,tgs, d'une part, ä la cond:tüte prineipale et, d'autre part, a-Ltxdites eonduites, eette enve- loppe rei-dermant un guide reliant lesdits ori- fiees et assurant la eontinuit6 des filets du fluide. Cet 616ment d'embranchement se dis- tingue des 616ments connus par le fait que ce guide comporte au moins un organe dobtura- tion et deux tourillons tournant dans des pa- liers am6nag6s dans Venveloppe sph6r6idale, de manAre que le guide forme l'obturateur rotatif d'une vanne A plusieurs voies et que Penveloppe sph#roidale constitue le corps de ladite vanne.

Le dessin aiine.x6 montre, schgmatiquement etA titre d'exemple, une forme d'exgcution de Fobjet de Pinvention.

La lig. 1 est une -nie en coupe suivant la ligne I-I de la fig. 3, la vanne gtant en position ouverte.

La fig. 2 en est une vue en coupe sein- blabie ä celle de la fig. 1, la vanne 6tant en position lermge.

La fig. 3 en est une vue en coupe suivant la ligne III-III de la fig. 1. , La fig. 4 est une vue en eoupe suivaut la ligne IV-IV de la fig. 2.

Selon le dessin annex#, l'616ment d'em- brancheinent ou de bifurcation comporte une enveloppe sph6rique 1 munie dorilices 2,3 pourvus de brides 4,5 destinges ä gtre serHes sur des brides 6, 7 d-Lme conduite prineipale P et de deux con- duites d'alimentation A. Cette enveloppe sph6rique comporte eneore deux paliers 8 dans lesquels tournent des tourillons 9 por- tant un corps rotatif. Ce dernier est formg par un guide 10 assurant la eontinuit6 des filets du fluide entre Porifice 2 et les orilices 3 et portant un organe d'obturation consti- tug par un bouelier 11. Cel-Lii-ei pr6sente un siäge 12 coop6rant, pour Vune des positions du eorps rotätif (fig. 4), avee un anneau d'6tanchgit6 1.3, mont6 dans Porifiee 2. Cet anneau est solidaire dun corps anniüaire 14 log6 dans un 6videment annulaire amgnag6 dans la paroi de Vorifiee 2 et qui forme avee les parois de cet gvidement deux chambres 15, 16. La surface annulaire 17 du joint exis- tant entre la face frontale amont de Panneau d'Ataiieh6it6 13 et la faee frontale de l'extr6- mit6 de la paroi de Forifice 2 est plus petite que la surface annulaire du corps 14 dans la chambre 1.6. Cette dernkre est relke par une eonduite 18 munie dun organe de eommande, soit ä une souree de fluide sous pression, soit ä l'atmosph#,re, tandis que la chambre 15 est mise ä l'6ehappement par un eanal 22.

Le fonetionnement du dispositif dkrit est le suivant: Comme repr & ent6 au dessin, le corps mo bile peut Atre aetionn6 ä Faide d'un organe de manceuvre (non reprgsent6) relig m6cani- quement ä Fun des tourillons 9, de sorte qu'il peut t4re ameng ä volontg dans Fune des deux positions 1-epr6sent#es au dessin. Pour Fune de ees positions (fig. 1 et3), le guide relie Forifice 2 aux orifiees 3, de sorte que le fluide provenant de la conduite prineipale P est dirig6 dans les deux conduites A. Les joints 19 existant entre les extr6mit6s de ce guide et les extrgmitgs des parois des orifiees 3, font communiquer l'espaee int6rieur des eon- dultes et du guide avee l'espaee 20, compris entre ee guide et Venveloppe. 11 Wensuit que cet espace se remplit de fluide et qu'il regne dans celui-ei la Mime pression que dans la conduite.

Pour isoler les conduites A de la conduite prineipale P, il suffit d'aetionner le guide 10 et de le faire pivoter dun angle de90', de mankre ä amener le bouelier 11 dans la posi- tion repr6sentge ä la fig. 2 et pour Iaquelle il obture Forifiee 2. En mettant la chambre annulaire 16 ä l'6ehappement, on provoque l'application sur le sPge 12 de Vanneau d'dtanehgitg 13 soumis ä la pouss6e due ä la pression du fluide sur la face 17 de Vanneau 13. Ainsi, la eonduite prineipale P est totale- ment obtur6e.

Pour relier les conduites A ä la conduite P, il suffit d'effeetuer la manoeuvre inverse, en ayant soin toutefois de soulever prgalable- ment Fanneau 13 de son Siege 12 en mettant la chanibre 16 sous pression. La source de fluide sous pression ngeessaire A Falimenta- tion de eette eliambre 16 peut Atre constituge par la conduite P. En effet, la surfaee du eorps 14 dans la eliambre 16 gtant plus grande que la surface 17, la pouss6e exerege sur cette faee 16 sera plus grande que celle sti bie par la surface 1 j, Mime si les RTI ID="0003.0276" WI="14" HE="4" LX="1651" LY="284"> pressions du fluide agissant sur ees deux surfaces sont de Mime valeur.

De ee qui pr6e#de et de l'examen du des- sin annex6, on voit que le dispositil de bilur- eation d6erit constitue simultan6ment une vanne de seetionnement qui permet de sup- primer les deux vannes de seetionnement insg- rks g6n#ralement dans les conduites A, tout en. eonservant tous les avantages teehniques que prgsentent aussi bien les 616ments de bi- f Lireation sphgriques que les vannes sph6ri- ques titilis6es aetuelleinent.

Les formes d'ex6eution de l'616ment d'em- branehement peuvent Atre adapt6es aux di verses exigenees impos6es. Ainsi, on po-tirrait sans autre r6aliser un 916ment d'embranehe- ment pr6vu pour relier une conduite prinei- pale Pä trois eonduites A ou davantage.

Dans les installations hydrogleetriques mo dernes, on pr6voit souvent en amont de cha- que vanne de seetionnement une vanne de s & eurit6. Dans ce eas, on peut, par exemple, utiliser la vanne d.6erite comme vanne de s6- eurit6 et monter sur ehaque conduite A une vanne de seetionnement. Toutefois, on peut aussi munir le eorps mobile ou obturateur de la vanne dkrite en r61grence au dessin an- nexg, de deux boueliers supp16mentaires dis- pos6s de manPre qu'en position de lermeture de la vanne (fig. 2) ees boueliers soient si- tugs en regard des conduites A. Dans ce eas, les orifiees 3 peuvent Ure inunis chaeun dun an- neau d'gtanehgit6, semblable ä Fanneau 13, soli- daires chaeun d'un corps annulaire logg dans les 6videments pratiqugs dans les parois des- dits oriflees et formant avee les parols de ces 6videments deux chambres dont Fune peut Atre mise alternativement sous pression etä l'6ehappement, tandis que Fautre est en per- manence A Fgehappement. Ainsi, dans une telle variante d'exkution, le bouelier 11 eons- tit-Lie avee Fanneau d6tanchgit6 13 un organe d'obturation de s6eurit6 permettant de pro- c#der ä une revision des organes dobturation des orifiees 3, sans avoir ä vider la conduite prineipale P.

Claims

REVENDICATION: Eliment d'embranchement destin6 ä relier une conduite prineipa.le ä plusieurs conduites, cet 616ment comportant une enveloppe. sph6- r6idale pourvue d'orifiees destings ä Atre con- nectgs, d'une part, ä la eonduite prineipale, et, d'autre part, auxdites conduites, cette en- veloppe renfermant un guide reliant lesdits orifiees et assurant la continuitg des filets du fluide, earapt6ris6 par le Iait que ce guide comporte au moins un organe d'obturation et deux tourillons tournant dans des paliers am6naggs dans Venveloppe sph6r6idale, le tout ageneg de mani#re que le guide forme Pobtu- rateLc rotatif dune vanne ä plusieurs voies et que Penveloppe sphäroidale constitue le corps de ladite vanne. SOUS-REVENDICATIONS: 1. EMment selon la revendieation, earaetg- ris6 par le fait que le guide comporte un seul organe dobturation servant ä la lermeture de Forifice conneet6 ä la conduite prineipale.
2. EI6ment selon la revendieation, earae- terisg par le lait que le guide comporte autalit d'organes dobturation que Penveloppe a d'orifiees, lesquels organes sont dispos6s sur le guide de fagon ä 1-ermer simultangment tous les orilices, et en ce que Porgane dobtu- ration de la conduite prineipale est utilis6 uniquement comme organe d'obturation de skuritä permettant de reviser les organes d'obturation des autres conduites sans avoir ä vider la conduite prineipale.