Brevet FR2305624A1 — publié le 19761022

Les conditions de fonctionnement des systèmes d'adduction et des circuits de fluides industriels exigent fréquemment la mise en place d'organes créant des pertes de charge qui peuvent être fixes ou réglables ; elles peuvent être continûment variables. Dans tous les cas, une des principales difficultés de conception provient de la cavitation et des usures et vibrations qu'elle crée, notamment pour les ouvertures partielles. La présente invention a pour objet un otgane de perte de charge en vue d'éviter les inconvénients, caractérisé en ce quil est constitué par un corps creux tronconique divergeant dans le sens de ltecoulement et comportant à l'in- térieur plusieurs disques disposés selon des espacements prédéterminés sur un élément coulissant permettant leur déplacement dans l'axe du tronc de cône, chaque disque laissant en position d'ouverture, un passage annulaire entre sa périphérie et le corps, l'espacement entre deux disques successifs, étant compris entre cinq fois la largeur du passage annulaire laisse libre en pleine ouverture par celui des deux disques se trouvant en amont et cinquante fois la largeur du passage annulaire laissé libre par ce même disque pour l'ouverture correspondant à la perte de charge maximale au débit nominal. compte tenu de la loi de perte de charge à réaliser dans le circuit, on calculera le nombre de disques, et la section du passage annulaire pour la perte de charge critique, qui est généralement la perte de charge la plus élevée, et pour laquelle on aura préalablement déterminé la valeur du débit 9 d'après la courbe classique de charge-débit de l'écoulement. Le calcul se fera alars en aabliauant Dour chaoue disnue la formule : 40 pour une valeur d'angle du tronc de cône predeterminee, par exemple 120 > avec a = coefficient de cavitation 3 P pression absolue à l'aval du disque TV = tension de vapeur du fluide Q = debit S 5 section annulaire de passage au droit du disque. De cette formule on déduit, pour chaque disque la section annulaire de passage en choisissant pour a une valeur superieure à 0,5, condition necessaire pour eviter la cavitation. L'appareil le plus economique sera obtenu avec des valeurs de a sensiblement egales pour chaque disque, car cela donne le nombre d'etages minimal ~ les sections de passage seront alors croissantes de l'amont vers l'aval. Selon l'angle du cône la fermeture de l'appareil peut se faire sur le disque amont. Ci-apres, à titre d'exemples, une forme de réalisation de l'organe selon l'invention en référence aux figures annexes : - la figure I est une vue en coupe axiale d'un organe de perte de charge en position fermée, - la figure 2 est une vue en coupe axiale d'un organe de perte de charge en position ouverte. On voit sur la figure I un corps tronconique 1 comportant à l'interieur trois disques 2, 3 et 4 espaces de distances La et Lb et fixés sur une tige a 5 pouvant se déplacer par coulissement suivant l'axe du corps 1, ce déplacement étant commandé par un servomoteur 6. L'écoulement du fluide se produit selon la'flèche P et le disque 2 assure la fermeture de l'appareil, tel que montre dans la figure 1. La figure 2 montre cet appareil en position de pleine ouverture, obtenue par déplacement de la tige 5 et des disques 2, 3 et 4 sous l'action du servomoteur 6, dégageant des passages annulaires respectifs a, b et c. L'angle du cône I est de 12 et en position de pleine ouverture, telle que représentée, la distance L entre les disques 2 et 3, est supérieure à 5 a fois la largeur du passage annulaire (a) et la distance Lb entre les disques 3 o et 4 est supérieure à 5 fois la largeur du passage annulaire (b). Pour les petites ouvertures, correspondant à une perte de charge maximale au debit nominal avec des faibles passages annulaires a et b, les distances L et L a pourront atteindre SO fois les largeurs a et b. Comme il a ete exposé dans le préambule, le calcul du nombre de disques et de la section des passages annulaires se fera pour la perte de charge critique du circuit, compte tenu de sa loi du fonctionnement à partir de la formule donnant le coefficient de la cavitation a : : d'ou on déduit la valeur S de chaque section annulaire a et b en fixant une valeur de 0,5 pour le coefficient de cavitation a, et connais sant Hl ~ TV - Q Les valeurs du coefficient de cavitation a ayant été choisies égales pour chaque disque, on obtient le nombre étages minimal, les sections de passage sont croissantes de l'amont vers l'aval, et la fermeture de l'appareil se fait sur le disque amont 2 comme représenté sur la figure 1. REVENDICATION Organe de perte de charge pour circuits de fluides, caract8risé en ce qu'il est constitué par un corps creux tronconique (I) divergeant dans le sens de ltécoulement et comportant à l'intérieur plusieurs disques (2) (3) (4), disposés selon des espacements prédéterminés sur un élément coulissant (5) permettant leur déplacement dans l'axe du tronc de cône (I) chaque disque laissant en position d'ouverture un passage annulaire (a) (b) (c) entre sa périphérie et le corps, l'espacement entre deux disques successifs étant compris entre cinq fois la largeur de l'espace annulaire laisse libre en pleine ouverture par celui des deux disques se tro want en amont et cinquante fois la largeur du passage annulaire laisse libre par ce même disque pour l'ouverture correspondant à la perte de charge maximale au débit nod nal.