Brevet FR2286336A1 — publié le 19760423

Trois problèmes se posent dans le fonctionnement des conduites en charge, à savoir : la purge d'air en fonctionnement normal, ltevacuation d'air en cours de remplissage et l'admission d'air en cours de vidange ou en cas de dépression survenant pour toute autre cause, Pour la purge d'air des conduites d'eau sous pression, la demanderesse avait mis au point des purgeurs dits "purgeurs soniques" ou "ventouses soniques" dont les diamètres d'orifices d'échappement sont liés à ceux des conduites à équiper (environ 1/63 du diamètre de ia conduite). Le débit d'air évacué est limité à un certain maxima de valeur obtenu lorsque la pression intérieure atteint et dépasse I bar, l'air sortant à la plus grande vitesse à laquelle il puisse s'écouler (vitesse liée à celle du son dans l'air). Toutefois, le débit d'air, étant ainsi limité, l'appareil peut, dans certains cas, ralentir l'opération de remplissage, à ltexception des zones où la pression de service, en conditions normales, est au moins égale à 10 bar0 Les études faites par la demanderesse ont montré qu'au-dessous de cette valeur il faut et il suffit d'avoir un orifice d'échappement d'air, de section supérieure à celle de l'orifice sonique, allant d'une demi-section d'orifice sonique en plus pour une pression de 6 bar, à 8 sections en plus pour une pression de 1/2 bar pour n1 apporter aucune gêne éventuelle au remplissage. De telles sections sont par contre beaucoup trop faibles pour assurer la fonction d'entrée d'air, car celle-ci nécessite des sections quelques centaines de fois supérieures à celle de l'orifice sonique, donnant lieu à des appareils de dimensions élevées,de sorte qu'il n'est pratiquement pas possible de juxtaposer dans un appareil unique les fonctions de purgeur sonique et de clapet d'entrée d'air, Dans ces conditions, la présente invention a pour objet un purgeur sonique compact agencé de façon à ne pas stopposer à un remplissage assez rapide des conduites, notamment pour des pressions inférieures à 10 bar, sans toutefois pouvoir suffire conne clapet d'entrée d'air essentiellement caractérisé en oe qu'il est constitué par un corps à axe vertical en cowmunication à sa partie basse avec la conduite et comportant à son somiet un orifice de grande section et d'autre part par un flotteur équipe d'un pointeau à sa partie supérieure pouvant, sous l'action du niveau d'eau dans le corps, se déplacer verticalement dans ce corps, et, comporte, entre le flotteur et l'orifice de grande section du corps, une plaque mobile guidée verticalement ramie en son centre d'un orifice sonique et pouvant occuper deux positions, l'une haute où elle obture l'orifice supérieur du corps et dans laquelle le pointeau du flotteur peut obturer ou non l'orifice sonique suivant la cote du niveau de l'eau dans le corps, l'autre basse où elle dégage l'orifice supérieur du corps. Dans ces conditions, au noient du remplissage de la conduite, où le purgeur est vide et le flotteur est en position basse, la plaque est en position basse, en appui, par son orifice sonique, sur le pointeau du flotteur, de sorte que l'orifice de grande section à la partie supérieure du purgeur est complètement dégagé, et l'air peut s'échapper librement, ne gênant pas le remplissage. Lorsque le remplissage de la conduite arrive à sa fin, l'eau monte dans le purgeur, soulevant progressivement le flotteur et la plaque qu'il supporte, laquelle, en fin de remplissage de la conduite, vient en appui sur l'orifice de grande section pour l'obturer, l'orifice sonique étant toujours obturé par le pointeau du flotteur de sorte que la conduite pleine se trouve alors en état de fonctionnement. Le purgeur- ainsi constitué assure la purge d'air de la conduite en fonctionnement normale Lorsqu'une certaine quantité d'air s'est accumulée dans le haut du purgeur, le niveau d'eau descend dans celui-ci, provoquant la descente du flotteur dont le pointeau dégage orifice sonique, permettant l'échappement de l'air à un débit maximum limité, l'air sortant au plus vite à une vitesse liée à celle du son, la plaque étant maintenue appliquée sur l'orifice de grande section par la pression de l'air. Selon lot une forme de réalisation préférentielle de l'appareil, on installe directement aurdessous de la plaque d'obturation une plaque écran fixe, qui a pour objet de dévier le jet d'air qui s'échappe lors du remplissage de la conduite de façon qu'il htagisse pas sur la plaque obturation pour provoquer son soulève- ment et la fermeture prématurée de l'orifice de grande section. L'appui en position basse de la plaque d'obturation sur cette plaque écran est agencé de façon que la pression à l'amont de la plaque d'obturation plus élevée que celle à son aval, ne favorise pas son décollemento Les avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre d'une forme d'exécution choisie à titre d'exenple, en référence au dessin annexé, lequel est une vue en coupe transversale d'un dispositif selon l'invention. On voit, sur le dessin annexé, la conduite principale I d'une installation sur laquelle est raccordé, au moyen des brides 2 et 3, un purgeur d'air selon l'invention constitué par un corps cylindrique 4 comportant un flotteur 5, guidé dans son déplacement par des nervures de centrage 6. Ce flotteur comporte, à sa partie supérieure, un pointeau 7. La partie supérieure 8 du corps 4 comporte un orifice de grande section 9 obturable par une plaque mobile 10 muni d'un orifice sonique li de faible section qui peut être obturée par le pointeau 7. Cette plaque mobile 10 est guidée dans son déplacement par les ailettes 12 et les tiges 13 et 14, les tiges 14 servant à relier au couvercle 8 de l'appareil une plaque écran fixe 15 ayant un bord relevé. La plaque 10 est en appui continu en position basse par sa portion centrale 17 sur la plaque écran fixe 15. Lorsque la conduite est en cours de remplissage, le corps 4 ne contient pas d'eau, et le fond du flotteur repose, en position basse, sur une butée 18 fixée sur une plaque 19 portée par des croisillons 20. La plaque d'obturation 10 repose par les bords de son orifice sonique 11 sur le pointeau 7 du flotteur ou sur l'écran 15 et dégage ainsi complètement l'orifice de grande section 9. Dans ces conditions, pendant l'opération de remplissage, l'air s'échappe librement de la conduite 1 par l'orifice de grande section 9, sans gêner le remplissage. La plaque écran 15 dévie le jet d'air s'échappant par l'orifice 9, et évite ainsi dans une certaine mesure qu'il n' vagisse prératurément sur la plaque d'obturation 10 pour provoquer son soulèvement et la fermeture de ltorifi de grande section 9. D'autre part, du fait de l'appui central de la plaque 10 sur la plaque écran 15 la pression en amont de la plaque 10, plus élevée que celle à son aval, n'agit que sur sa portion centrale, évitant son décollement par suite de cet écart de pression. Lorsque le remplissage de la conduite I arrive à sa fin, l'eau monte dans le corps 4 du purgeur, soulevant le flotteur 5 et a plaque d'obturation 10 qui est en appui sur le pointeau 7, lequel obture ainsi l'orifice sonique 11. Mais si le remplissage est effectué à trop fort régime, la plaque 10 est cependant entratnée à partir d'une certain pression par l'écoulement d'air et on devance ainsi les conséquences graves d'une fermeture violente en fin d'opération. Cette pression peut être ajustée en modifiant la distance qui sépare la plaque 10 du couvercle 8 par un réglage en hauteur de la plaque écran 15. En fin de remplissage de la conduite, la plaque 10, sous la poussée du flotteur, vient obturer l'orifice de grande section 9, de sorte que la conduite est alors en état normal de fonctionnement0 La purge d'air en fonctionnement normal de la conduite I est assurée par l'appareil dans les conditions suivantes : Lorsqu'une certaine quantité d'air s'est accumulée dans le haut du purgeur 4, le niveau d'eau descend dans cewui-ci, provoquant la descente du flotteur 5 dont le pointeau 7 dégage l'orifice sonique 11 de la plaque 10, permettant l'échappement de l'air à un débit maxLmus limité, l'air sortant au plus vite à une vitesse liée à celle du son, la plaque étant maintenue appliquée sur l'orifice de grande section par la pression de l'air. REVENDICATIONS 1/ Purgeur d'air pour conduites en charge agencé de façon à ne pas ralentir le remplissage d'un réseau caractérisé en ce qu'il est constitué, d'une part par un corps (4) à axe vertical en communication à sa partie basse avec la conduite (1) et comportant à son sommet un orifice (9) de grande section, et d'autre part par un flotteur (5) équipé d'un pointeau (7) à sa partie supérieure pouvant, sous l'action du niveau d'eau dans le corps, se déplacer verticalement dans ce corps, et, comporte entre ledit pointeau et orifice de grande section du corps, une plaque mobile (10) guidée verticalement munie en son centre d'un orifice sonique (11) et pouvant occuper deux positions, l'une haute où elle obture orifice supérieur (9) du corps et dans laquelle le pointeau du flotteur peut obturer ou non orifice sonique (11) suivant la cote du niveau de l'eau dans le corps, l'autre basse où elle dégage l'orifice supérieur du corps, le déplacement vertical ascendant du flotteur en fin de remplissage de la conduite sous l'effet du niveau d'eau montant dans le corps produisant par l'intermédiaire de son pointeau, qui vient obturer 1 'orifice sonique, la montée de la plaque mobile pour la mettre en position haute d'obturation de l'orifice de grande section. 2/ Disposition selon la revendication 1, caractérisée en ce que la plaque d'obturer ration (10) de l'orifice (9) du corps prend appui en position basse, par les bords de son orifice sonique (11), sur le pointeau (7) du flotteur0 3/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est disposé directement au-dessous de la plaque d'obturation (10) une plaque écran fixe (15) ayant des bords relevés (16), sur laquelle la plaque d'obturation (10) repose en position basse, 4/ Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la plaque t'obtu- ration (10) repose en position basse par un appui continu (17) dans sa portion centrale, sur la plaque écran fixe (15). 5/ Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la plaque écran fixe (15) peut être disposée à une distance réglable de l'orifice (9) de grande section.