Brevet FR2002299A1 — publié le 19691017

La présente invention est relative à un purgeur d'eau de condensation commandé par flotteur, comportant un dispositif d'évacuation de l'air comii&ndé thermiquement. Dans les installations de vapeur, il est important d'éva-5 cuer immédiatement hors du système le condensât qui se forme, ainsi que l'air. Cet air est présent essentiellement lors de la mise en marche de l'installation, mais partiellement aussi pen-dans les périodes d'arrêt. On connaît déjà des purgeurs d'eau de condensation dans 10 lesquels, outre le dispositif de commande à flotteur, on utilise un dispositif de commande "bimétallique de l'obturateur (voir par exemple le Brevet allemand 1.212.107)o Ce dispositif de commande bimétallique maintient en position d'ouverture l'obturateur, indépendamment de la position occupée par le flotteur, jusqu'à une 15 température prédéterminée, habituellement 80°C. Ainsi, on assure une évacuation très efficace de l'air hors dè l'installation, au moment de la mise en route. Toutefois, un tel dispositif d'évacuation de l'air est inefficace en présence d'arrivées d'air à l'arrêt de l'installation. 20 Dans un autre purgeur d'eau de condensation commandé par flotteur (Brevet allemand 1.093.379), on utilise pour l'évacuation de l'air soit un soufflet, soit un élément bimétallique. Ce purgeur, toutefois, est sensible à la contre-pression, du fait du dispositif de fermeture de-sa soupape. D'autre part, il pré-25 sente comme inconvénient qu'en cas de panne ou d'avarie du dispositif de commande thermique, tout le fonctionnement du purgeur est paralysé. La présente invention a pour objet de réaliser, dans un purgeur à flotteur qui est indépendant de la contre-pression, un 30 dispositif d'évacuation de l'air efficace lors de la mise en marche de 1'installation, et qui agit également pendant l'arrêt de celle-ci, sur une large plage de pressions et pour seulement quelques degrés au-dessous de la température de la vapeur saturée. 35 Conformément à l'invention, ce résultat est obtenu par le fait que le dispositif d'évacuation de l'air se compose d'un soufflet métallique de type connu en soi, qui est fixé par l'une de ses extrémités au corps du purgeur, ou à une pièce appartenant à celui-ci, et par son autre extrémité au levier du flotteur de 40 façon qu'en cas d'un sous-refroidissement du condensât il soulève 69 02461 2 2002299 dans le sens de l'ouverture le bras gui porte le flotteur, l'or- i gane d'accouplement prévu entre l'extrémité mobile du soufflet ou organe de dilatation et le bras gui porte le flotteur comportant une ouverture allongée dans laquelle le bras gui porte le flot-5 teur peut se déplacer librement et, indépendamment de l'organe de dilatation ou soufflet» Conformément à une autre caractéristigue de l'invention, le u soufflet nétalligue est partiellement rempli du condensât à évacuer, ou bien d'un liguide dont la tension de vapeur est peu dif-10 férente. Afin gue le dispositif d'évacuation de l'air, en cas d'arrêt de l'installation, puisse fonctionner sans retard, pour guelgues degrés de température au-dessous de la température de la vapeur saturée, il est dans beaucoup de cas avantageux gue le soufflet métallique soit fermé par une douille gui pénètre à 15 l'intérieur de celui-ci, de façon à augmenter la surface de transmission dé chaleur jusgu'au fluide de remplissage. D'autre part, il peut être avantageux de limiter la course du soufflet par des butées appartenant au corps du purgeur, afin d'éviter ainsi des allongements excessifs de celui-ci. Il est également 20 possible, en soumettant le soufflet à une pré-contrainte appropriée par rapport au système de leviers articulés, d'éguilibrer une partie du poids propre du flotteur grâce à guoi, dans certains cas, on pourra réduire l'encombrement du dispositif. Une forme de réalisation de l'objet de l'invention, repré-25 sentée dans les dessins annexés, sera décrite ci-après plus en détails. le condensât parvient dans la cavité intérieure du purgeur en passant par l'orifice d'entrée 1. Il en est évacué par la tubulure de sortie 4, par exemple vissée dans le couvercle 3 gui 30 -ferme le corps 2 du purgeur. Dans un étrier 8 est fixé le pivot 7 d'un bras 6 portant à son extrémité libre le flotteur 5* Un tiroir 11, gui ferme un canal de départ 16 ménagé dans la tubulure de sortie 4 est relié par l'intermédiaire d'une bielle 9 au pivot désigné par 10 porté par le bras 6 du flotteur. Dans 1*étrier 8 35 est monté un soufflet métallique 12, par l'intermédiaire d'une vis de réglage 13. A l'extrémité inférieure de ce soufflet métalligue est fixé un organe d'accouplement 14 comportant une ouverture allongée, dans laguelle est engagé un axe 15 porté par le bras 6 du flotteur, 40 Pour mieux comprendre l'invention, on décrira ci-après en 69 02461 3 2002299 détails le mode de fonctionnement du. purgeur d'eau de condensation décrit et représenté. En cas d'ébullition dans la chancre du purgeur d'eau de condensation, le soufflet n.ita_lique 12 prend une certaine lon-5 gueur, qui est déterminée par la différence de pression entre la pression de vapeur saturée du fluide de remplissage de ce soufflet et la pression qui règne dans la chambre collectrice de condensât, ainsi que par l'élasticité propre du soufflet métallique» Dans le cas où. ce soufflet métallique est rempli par le 10 condensât à évacuer lui-même, il est libre de toute pression lorsque de la vapeur saturée occupe la chambre collectrice de ce purgeur, et sa longueur est celle qu'il possède au repos. Par l'intermédiaire de la vis 13, ce soufflet peut être réglé en longueur de façon que l'extrémité inférieure de la fente allon-15 gée ménagée dans l'organe d'accouplement 13 perde tout juste le contact avec l'âxe 15, de sorte que le flotteur, par suite de son poids propre, fermera le canal de départ 16 de la tubulure de sortie 4, par l'intermédiaire du bras 6, de la bielle 9 et du tiroir 11« En cas d'arrivée d'eau de condensation à la tempera-20 ture d1ébullition, le bras 6 qui porte le flotteur pourra se déplacer vers le haut suivant la force ascentionnelle du flotteur désigné par 5, l'axe 15 se déplaçant alors librement dans l'ouverture allongée de l'organe d'accouplement 14» de sorte que le condensât pourra s'écouler par le canal de départ 16, ainsi dé-25 gagé. Si de l'ai» parvient dans le purgeur, la température s'abaissera, la pression restant constante dans la chambre collectrice de celui-ci » En conséquence, la pression du liquide de remplissage du soufflet 12 s'abaissera, de sorte que ce soufflet diminuera de longueur, contre l'action de son élasticité propre, 30 et contre l'action du levier 6, transmise par l'intermédiaire de l'axe 15, de sorte que le tiroir 11 dégagera le canal de départ désigné par 16. On a constaté que, pour des dimensions courantes des soufflets métalliques et pour une plage de pression étendue, on pou-35 vait obtenir des temp ratures d'ouverture seulement de très peu inférieures à la temp rature de la vapeur saturée» le dispositif d'évacuation de l'air conforme à l'invention présente, outre les caractéristiques avantageuses ci-dessus précisées, l'avantage additionnel qu'en cas d'avarie ou de coincement du mécanisme à 40 flotteur, ce dispositif d'évacuation d'air dégagera le canal de 69 02461 4 2002299 départ, de la manière ci-dessus décrite, en cas d'un faible sous-refroidissement du condensât, assuranx ainsi l'évacuation de celui-ci. Grâce à l'utilisation de l'organe d'obturation décrit et représenté, le purgeur fonctionne indépendamment des variations de pression du côté basse pression de l'installation., 69 02461 5 2002299 REVBîIDICAT IONS 10- Purgeur d'eau de condensation commandé par flotteur, comportant un dispositif d'évacuation d'air commandé thermiquement, caractérisé par le fait que le dispositif d'évacuation de l'air se compose d'un soufflet métallique (12) de type connu en soi, qui 5 est fixé par l'une de ses extrémités au corps du purgeur, ou à une pièce (3) appartenant à celui-ci, et par son autre extrémité au levier (6) du flotteur de façon qu'en cas d'un sous-refroidissement du condensât il soulève dans le sens de l'ouverture le bras qui porte le flotteur, l'organe d'accouplement (14) prévu 10 entre l'extrémité mobile du soufflet ou organe de dilatation et le bras qui porte le flotteur comportant une ouverture allongée dans laquelle le bras qui porte le flotteur peut se déplacer librement et indépendamment de l'organe de dilatation ou soufflet. 2.- Purgeur d'eau de condensation commandé par flotteur, suivant 15 la Revendication 1, caractérisé par le fait que le soufflet métallique (12) est partiellement rempli décondensât à évacuer, ou bien d'un liquide dont la tension de vapeur est peu différente. 3«- Purgeur d'eau de condensation commandé par flotteur, suivant les Revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que le souf-20 flet métallique (12) est fermé par une douille qui pénètre à l'intérieur de celai-ci, de façon à augmenter la surface de transmission de chaleur jusqu'au fluide de remplissage. 4o- Purgeur d'eau de condensation commandé par flotteur, suivant l'une quelconque des Revendications 1 à 3f caractérisé par le 25 fait que le soufflet métallique (12) est monté coulissant dans le corps du purgeur, ou dans une pièce (3) appartenant à celui-ci. 5.- Purgeur d'eau de condensation commandé par flotteur, suivant l'une quelconque des Revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que le trajet du soufflet métallique (12) est limité par des 30 butées. 6.- Purgeur d'eau de condensation commandé par flotteur, suivant l'une quelconque des Revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que le soufflet métallique (12) est monté sous précontrainte mécaniqueo 35 7.- Purgeur d'eau de condensation commandé par flotteur, suivant l'une quelconque des Revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que le dispositif d'évacuation de l'air constitue un ensem- 69 02461 s 2002299 ble de montage unitaire avec le mécanisme de flotteur (6-9) et la tubulure de sortie (4).