CH345774A - Vanne-papillon - Google Patents

Description

  Vanne-papillon    Une     vanne-papillon    comprend une lentille dont  la surface est égale à la section du conduit qu'elle  doit obturer et pivotant autour d'un axe perpendicu  laire à l'axe dudit conduit. Le plus souvent la     sec-          tion    du     conduit    et la     forme    de la lentille sont circu  laires ou rectangulaires et l'axe de pivotement est  horizontal ou vertical.  



  La     manoeuvre    d'une vanne de ce type, pour son  ouverture ou sa fermeture, exige de     vaincre    des ef  forts     hydrodynamiques    appliqués à la lentille. Ces       efforts    sont     particulièrement    importants lorsque la  vanne est en eau vive, ce qui est le cas notamment  lorsque la vanne-papillon joue le rôle de vanne de  garde.  



  Le problème présente aussi des difficultés plus       grandes    lorsque la     vanne-papillon    se trouve dans un  conduit susceptible de débiter dans les deux sens,  ainsi qu'il en est, par exemple, pour les conduites  forcées alimentant une usine et une restitution par  pompage ou encore pour les pertuis de communica  tion des usines marémotrices.  



  Pour réaliser un couple de     manaeuvre        suffisant     pour vaincre les efforts     hydrodynamiques,    on est  conduit à prévoir une installation     importante,    la  quelle peut même, dans des vannes-papillons de gran  des dimensions, devenir prohibitive à la fois au point  de vue technique et au point de vue     économique.     



  La présente invention a pour but la diminution  du couple de     manoeuvre,    voire sa suppression, de fa  çon à réduire l'importance des installations de com  mande de la vanne.  



  Cette vanne-papillon est caractérisée en ce que  sa lentille comporte une partie     articulée    constituant  un     volet    pivotant dont le mouvement est conjugué  avec le pivotement de la lentille.    Le dessin annexé représente, à titre d'exemples,  divers modes de     réalisation    de la vanne-papillon sui  vant l'invention.  



  La     fig.    1 est une vue en coupe d'une     vanne-          papillon    à un volet, la vanne étant en position d'ou  verture.  



  La     fig.    2 représente en coupe la même vanne en  une position différente.  



  La     fig.    3 montre en coupe une autre     vanne-pa-          pillon    pour conduit à deux sens d'écoulement.  



  La     fig.    4 montre en coupe un agencement destiné  à éviter la cavitation.    La     fig.    5 est une vue en coupe d'une     vanne-papil-          lon    avec masques fixes.  



  Comme on le voit     fig.    1 et 2, la     vanne@papillon     disposée dans le conduit 10 comprend une     lentille    11  montée sur un pivot 12. Cette lentille a, perpendicu  lairement au plan de la     figure,    la forme de la sec  tion du conduit 10. Transversalement, elle peut af  fecter tout     profil    désiré, par exemple le     profil    caréné  des figures.  



  L'extrémité du     papillon,    par exemple l'extré  mité aval, au lieu de faire corps avec la lentille, est  séparée de celle-ci et reliée à la lentille au moyen  d'un axe d'articulation 14. Cette extrémité constitue  un volet articulé 13.  



  Le mouvement du volet est conjugué avec le pi  votement de la lentille par tout moyen approprié.  Dans, les     fig.    1 et 2, cette liaison est assurée par un  embiellage. Au volet 13 est fixé un levier 15, lequel  est articulé en 16 à une bielle 17, celle-ci étant arti  culée sur un pivot     fixe    18 solidaire du conduit 10.      A la position     d'ouverture,    le volet 13 et la len  tille 11 sont     alignés        (fig.    1). Lorsque l'on veut fer  mer la vanne, on provoque le pivotement de la len  tille 11     autour    de l'axe 12     (fig.    2).

   La rotation de la  lentille 11 provoque, par le jeu de la bielle 17 et du  levier 15, une rotation du volet 13 autour de son axe  par rapport à la lentille 11.  



  Par un     choix    approprié de l'embiellage, on peut  donner au pivotement du volet 13 toute valeur en  rapport avec le pivotement de la lentille 11. Par l'ac  tion du courant sur le volet 13 on coupe l'action  hydrodynamique sur le reste de la lentille, de sorte  que la     manoeuvre    de la vanne peut     s'effectuer    sans       effort.     



  Au     lieu    d'un embiellage, on peut, pour relier le  volet 13 à la     lentille    11, utiliser des cames, des engre  nages. On peut encore actionner le volet 13 par ser  vomoteur asservi au     mouvement    de la lentille 11.  



  On conçoit que par le choix d'une     liaison    appro  priée, on puisse     réaliser    une     correspondance    de la  rotation     (3    du     volet    13 avec le pivotement a de la  lentille 11. La loi de variation f (a,     (3)    la plus appro  priée est déterminée par des essais sur modèles ré  duits     notamment.    Par cette détermination on peut ob  tenir     une    vanne dans laquelle le couple hydrodyna  mique est nul en toute position, ou bien positif ou  négatif, ce dernier cas rendant la     vanne-papillon    auto  motrice.  



  Lorsque la     vanne-papillon    est destinée à     fone-          tionner    dans les deux sens, le papillon est     pourvu    de  deux volets symétriques 19-20     (fig.    3) articulés sur  la lentille 11 pivotant en 12.  



  Afin d'éviter un décollement ou une     cavitation     qui risque de se produire en particulier pour de  grands angles, il y a intérêt à ménager, dans la len  tille 11, un passage entre l'amont et l'aval. Ce pas  sage peut être en forme de tuyère 22     (fig.    4) mettant  en communication     l'intrados    et l'extrados de la len  tille. Cette tuyère peut recevoir une obturation 23  commandée en     fonction    du braquage du volet 13.  



  Un autre moyen d'éviter la cavitation dont les       conséquences    funestes sont bien connues, consiste à  prévoir dans le conduit 10 des orifices susceptibles de  laisser passer l'air à l'arrière de la     vanne.    Ces orifices  sont prévus de sections appropriées pour assurer le  débit     d'air    nécessaire. Ils peuvent être obtenus par  une vanne     auxiliaire    dont la     commande    est liée au  pivotement du papillon.    On peut encore établir un by-pass associé à la  lentille 11. Ce by-pass est constitué d'un conduit  auxiliaire reliant l'amont à l'aval.  



  Un autre moyen de diminuer de façon sensible  le couple de     mana:uvre    de la lentille 11, consiste à  placer devant et derrière ladite lentille un ou des  masques 24 et 25. Ces masques sont disposés en pro  longement de la vanne à la position d'ouverture<B>:</B> ils  sont fixes. Les masques 24 et 25 orientent l'écoule  ment     fluide    et permettent de réduire notablement la  valeur du     couple    de     manoeuvre.    La forme du ou des  masques est déterminée par des considérations usuel  les d'écoulement des fluides en     correspondance    avec  la forme de la vanne elle-même.  



  Dans le cas de la     fig.    5, on a prévu deux mas  ques symétriques de     part    et d'autre du papillon, pour  l'écoulement dans les deux sens. Il va de soi qu'avec  un conduit à écoulement dans un seul sens, un seul  masque suffit, disposé à l'amont de la vanne.  



  Bien entendu, le ou les masques 24, 25 sont utili  sés avec un     papillon    à volet mobile du type repré  senté     fig.    1 à 3, et s'il y a lieu, avec moyens propres  à éviter la     cavitation.     



  La vanne-papillon     décrite    s'applique à l'écoule  ment de tous fluides, liquides ou gaz.

Claims (1)

1. REVENDICATION Vanne-papillon comprenant une lentille ayant une surface égale à la section du conduit qu'elle doit ob turer, et pivotant autour d'un axe perpendiculaire à l'axe du conduit, caractérisée en ce que la lentille comporte une partie articulée constituant un volet pivotant dont le mouvement est conjugué avec le pi votement de la lentille. SOUS-REVENDICATIONS 1. Vanne-papillon suivant la revendication, ca ractérisée en ce que la lentille comporte un conduit de communication entre l'amont et l'aval.

   2. Vanne-papillon suivant la revendication et la sous-revendication 1, caractérisée en ce que le con duit de communication est en forme de tuyère, ce conduit comportant un moyen d'obturation réglable. 3. Vannerpapillon suivant la revendication, ca ractérisée en ce qu'elle comporte deux volets symé triques.