Brevet FR2364051A1 — publié le 19780407

La présente invention a pour objet un purgeur automatique de gaz, destiné à évacuer un gaz qui s'accumule aux points hauts de réservoirs ou de conduites, ce purgeur comprenant une chambre communiquant avec le réservoir ou la conduite intéressée et des moyens destinés, à partir d'un volume déterminé de gaz dans la chambre et, par conséquent, un niveau déterminé de liquide dans cette dernière, à permettre léchap- pement du gaz tout en interdisant l'échappement du liquide. Dans ce qui suit, le pùrgeur de gaz suivant l'invention sera décrit plus particulièrement en se référant à son utilisation pour évacuer l'air qui s'accumule aux points hauts des conduites d'eau sous pression. Il est cependant évident que l'invention n'est pas limitée à ce cas particulier et-que les purgeurs de gaz suivant l'invention peuvent #tre utilisés pour le dégazage de conduites ou de réservoirs contenant d'autres liquides. Les purgeurs de gaz existants (généralement appelés ventouses) sont généralement constitués d'un flotteur (généralement sphérique) emprisonné dans une cloche percée d'une ouverture et branchée au point haut de la conduite ou du réservoir. Si l'installation est entièrement remplie de liquide, le flotteur obture l'ouverture, soit directement soit par l'intermédiaire de l'un ou l'autre mécanisme Si de l'air ou un autre gaz s'accumule au point haut, le flotteur descend et ouvre l'orifice d'éva cation, automatiquement refermé par la remontée du flotteur. En fait, dans les installations assez importantes, telles que les réseaux de distribution d'eau, on utilise généralement des "ventouses à deux sphères1# qui se composent en réalité de deux ventouses distinctes montées sur la même tubulure, ses deux flotteurs sphériques étant logés dans des chambres distinctes dont l'une est pourvue d'un orifice à grand débit servant à la sortie et à la rentrée d'air lors du remplissage ou de la vidange de la conduite, tandis que l'autre est pourvue d'un orifice à faible débit servant à la purge d'air en service. Ces purgeurs de gaz existants présentent divers inconvénients. En particulier, ces appareils sont relativement encombrants et nécessitent par conséquent des chambres maçonnées importantes. De plus, lors du remplissage de la conduite ou du réservoir, la sphère qui se trouve dans la chambre pourvue d'un orifice à grand débit, est soumise à l'action de tourbillons provoqués par l'écoulement de gaz, ce qui a comme résultat qu'elle obture prématurément cet orifice et reste appliquée sur son siège sous l'action de la pression régnant à l'intérieur de la conduite ou du récipient et empêche ainsi tout dégazage. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et de réaliser un purgeur automatique de gaz beaucoup moins encombrant, dont le fonctionnement soit efficace et str, permettant l'échappement du gaz se trouvant dans la chambre du purgeur, quelle que soit la pression régnant à l'intérieur de cette chambre. Le purgeur suivant l'invention offre également l'avantage de pouvoir être facilement adapté aux différentes conditions de pression régnant dans les conduites ou récipients. La présente invention a pour objet un purgeur automatique de gaz, destiné à évacuer un gaz qui s'accumule aux points hauts de conduites ou de réservoirs contenant des liquides, comprenant une chambre communiquant avec la conduite ou le réservoir intéressé et des moyens destinés, à partir d'un volume déterminé de gaz dans la chambre et, par conséquent, un niveau déterminé de liquide dans cette dernière, à permettre l'échappement du gaz, tout en interdisant l'échappement du liquide, le dit purgeur comportant deux flotteurs disposés l'un au-dessus de l'autre, pouvant se déplacer verticalement dans un couloir de guidage formé par un manchon ajouré disposé verticalement dans la dite chambre,le flotteur supérieur étant susceptible de se déplacer entre une position basse pour laquelle il dégage un orifice prévu dans le haut de la dite chambre et une position haute pour laquelle il obture cet orifice, ce flotteur supérieur étant toutefois pourvu d'un orifice d'évacuation de gaz de plus petite section que l'ori fiche prévu dans le haut de ladite chambre, le flotteur inférieur étant susceptible de se déplacer entre une position basse pour laquelle il dégage l'orifice prévu dans le flotteur supérieur et une position haute pour laquelle il obture cet orifice, la sec tion inférieure du dit manchon ajouré étant masquée, de manière à empêcher qu'un courant important de gaz puisse entrer par là dans ce manchon, et à obliger ainsi un gaz s'écoulant de l'extérieur vers l'intérieur du :manchon, à passer principalement par les ajours du-manchon. Suivant une forme d'exécution particulière, les dits flotteurs sont de forme générale cylindrique. Suivant un mode de réalisation préféré de l'invention, le dit manchon de guidage est ajouré uniquement dans sa partie supérieure. Suivant une forme de réalisation avantageuse de l'objet de l'invention, le purgeur est également muni d'un robinet ou d'un dispositif analogue connu en soi, permettant de régler ou d'interrompre le débit de fluide entre la chambre du purgeur et la conduite ou le réservoir auquel le purgeur est raccordé. D'autres avantages et particularités de l'invention, qui concernent notamment le montage simple et économique du purgeur, l'efficacité et la strette de son fonctionnement et la faci Lité de son entretien, ressortiront de la description qui va suivre, donnant à titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisation particulière de l'objet de l'invention, référence étant faite aux dessins annexés, dans lesquels : - la Fig. 1 est une vue en coupe longitudinale du purgeur suivant l'invention monté sur une conduite, les flotteurs du purgeur étant représentés en position basse; - la Fig. 2 est également une vue en coupe longitudinale du purgeur, les flotteurs étant représentés en position haute; - la Fig. 3 est une vue en coupe longitudinale d'une partie du purgeur, montrant la position des flotteurs à un autre stade de fonctionnement. - la Fig. L est une vue en plan suivant la ligne A-A de la figure 2 et partiellement en coupe suivant la ligne B-B de cette mame figure. Sur la figure 4, la chambre du purgeur est représentée sans les couvercles, flotteurs, robinets et autres dispositifs qui la complètent normalement. Le purgeur automatique de gaz représenté aux dessins, comprend un corps I qui constitue à la fois la chambre du purgeur proprement dit et le corps d'un robinet à soupape de type connu en soi dont l'ensemble est désigné par le chiffre de référence 2. Le couvercle du corps de robinet est désigné par le chiffre de référence 3. Le corps 1, réalisé en fonte, en acier ou en tout autre matériau suffisamment résistant, comporte dans le bas une bride 4 permettant sa fixation sur la conduite d'eau 5 dont il faut évacuer l'air. La chambre du purgeur proprement dit est délimitée en haut par un couvercle 6 comportant une bride 7 permettant sa fixation sur la bride 8 du corps 1, au moyen de boulons 9 et d'écrous 10. Ce couvercle 6 comporte une ouverture circulaire Il. Un joint torique 12 en caoutchouc ou en une autre matière souple et élastique, est collé dans un logement ménagé dans le couvercle 6. Un manchon cylindrique ajouré 13 est disposé verticalement dans la chambre du purgeur en reposant sur de petits supports 14 prévus au fond du corps 1. Un rebord circulaire du couvercle 6, ainsi qu'un petit rebord prévu sur les supports 14, empêchent le manchon 13 de se déplacer latéralement. Le manchon cylindrique 13 peut être réalisé en toute matière inoxydable suffisamment rigide, mais avantageusement en une matière plastique rigide, telle que le chlorure de polyvinyle. Dans le couloir de guidage formé par le manchon ajouré 13, sont disposés deux flotteurs 15 et 16, de forme générale cylindrique, dont le diamètre est un peu plus petit que le diamètre intérieur du manchon ajouré 13, ce qui leur permet de coulisser sans frottement dans ce manchon 13. Les flotteurs 15 et 16 peuvent etre réalisés, par exemple, en laiton, acier inoxydable, matière plastique, etc.; ils seront creux ou pleins suivant la densité du matériau employé. Avantageusement ces flotteurs 15 et 16 seront pleins et réalisés en une matière plastique telle que le polyéthylène. Le flotteur supérieur 15 est muni en son centre d'un petit orifice d'évacuation de gaz 17. Un ajutage calibré 18 est vissé dans cet orifice 17, à la partie inférieure au flotteur 15. Le flotteur inférieur 16 est muni au centre de sa face supérieure d'un petit joint élastique souple 19 consistant, par exemple, en une rondelle de caoutchouc collée dans une petite cavité correspondante du flotteur 16. Comme le montrent les dessins annexés, l'ouverture 11, le joint torique 12, le manchon ajouré 13, les flotteurs 15 et 16, l'orifice 17, l'ajutage 18 et le joint'19, sont coaxiaux. Le purgeur proprement dit est coiffé par un couvercle de protection 20, réalisé par exemple en fonte, qui est fixé par des écrous 21 engagés sur les boulons 9. Le purgeur suivant l'invention fonctionne de la manière suivante : en position de repos, c'est-à-dire lorsque la chambre du purgeur est vide, le flotteur inférieur 16 repose sur le fond de la chambre du purgeur, ou plus précisément sur les petits supports 14, et le flotteur supérieur 15 repose sur le flotteur 16, comme le montre la figure 1. Lors du remplissage de la conduite 5, le purgeur étant mis en service par l'ouverture du robinet à soupape 2, l'air chassé par l'eau s'évacue sans difficulté en passant au travers du manchon ajouré 13, puis par l'ouverture circulaire 11, pour s'échapper à l'atmosphère. Suivant une forme préférée de réalisation de l'invention, le manchon 13 est ajouré uniquement dans sa partie supérieure, c'est-à-dire approximativement au-dessus de la face supérieure du flotteur 15 en position de repos. De cette façon on évite que, meme pour un débit d'air très fort, les flotteurs ne soient soulevés par un tourbillon, ce qui les amènerait à obstruer prématurément l'ouverture 11. Lorsque l'air s'est échappé de la conduite 5, l'eau arrive dans le corps du purgeur et soulève les flotteurs 15 et 16 jusqu'à ce que ceux-ci, occupant la position montrée par la figure 2, obturent l'ouverture li; à ce moment le flotteur 15 est appliqué contre le joint torique 12 et le joint 19 du flotteur 16 est appliqué contre l'ajutage 18. Les bulles d'air cheminant dans la conduite 5, vont se rassembler dans le purgeur et par conséquent, le niveau de l'eau dans celui-ci va descendre. A cause de la pression diërentielle agissant sur lui, le flotteur 15 restera cependant appliqué contre le joint torique 12. Toutefois, lorsque le niveau de l'eau continue à descendre dans le purgeur, la poussée 1'aju- tage 18. On notera ici que le purgeur suivant l'invention peut vitre facilement adapté aux différentes pressions de service régnant dans les conduites ou récipients. En effet, il suffit pour cela de munir le flotteur 15 d'un ajutage 18 avec un diamètre d'orifice approprié L'ajutage 18 peut être réalisé, par exemple, en laiton ou en nickel; il est réalisé avantageusement en une matière plastique anti-adhésive telle que le polytétrafluoréthylène, ce qui permet d'éviter tout collage du joint 19 sur l'ajutage 18, mimez après un contact prolongé. Lors de la vidange de la conduite 5, la pression dans le purgeur baisse et devient nulle, de sorte que les flotteurs 15 et 16 redescendent brusquement et dégagent l'ouverture 11 et permettent ainsi l'entrée rapide de l'air dans la canalisation, La disposition des divers éléments du purgeur peut évidemment subir de nombreuses modifications. Dans tous les cas, il importe cependant que la section inférieure du manchon ajouré 13 soit masquée, de manière à empecher qu'un courant important de gaz puisse entrer par là dans ce manchon, et à obliger ainsi un gaz s'écoulant de l'extérieur vers l'intérieur du manchon, à passer principalement par les ajours du manchon. De cette façon on évite que le courant de gaz qui, lors du remplissage de la conduite 5, traverse la chambre du purgeur, puisse soulever les flotteurs en provoquant l'obturation prématurée de l'orifice 11. Dans le cas particulier du purgeur de gaz représenté aux dessins annexés, la tubulure inférieure du corps 1 est décalée latéralement par rapport au manchon 13, dont la section inférieure est masquée par la paroi inférieure du corps 1. A cause de cette disposition, lors du remplissage de la conduite 5, l'air s'évacue par l'orifice 11 en s'écoulant principalement en travers des ajours du manchon 13. On notera cependant qu'un léger écart subsiste entre le bas du manchon 13 et la paroi du corps 1, à cause des petits supports 14.Le faible passage ainsi ménagé au bas du manchon 13, ne compromet pas la stabilité des flotteurs lors du remplissage de la conduite 5, tout en assurant le fonctionnement correct du purgeur, même dans le cas où seule la partie supérieure du manchon 13 est ajourée. I1 est en effet essentiel que l'eau puisse communiquer librement entre l'intérieur et l'extérieur du manchon 13, et cela à tous les stades de fonctionnement du purgeur (remplissage de la conduite, dégazage "en service", vidange de la conduite). Le purgeur représenté aux dessins annexés, est équipé d'un robinet à soupape 2. Ce robinet n'a pas été décrit en détail, car il s'agit d'un robinet de type connu en soi, qui pourrait d'ailleurs être remplacé par tout autre dispositif remplissant une fonction analogue. Il est évidemment avantageux que le purgeur soit équipé d'un tel robinet ou dispositif analogue puisque cela permet d'interrompre le débit de fluide entre la chambre du purgeur et la conduite, pour procéder à l'inspection ou à l'entretien du purgeur. L'existence d'un tel robinet ou dispositif analogue doit cependant être considérée comme facultative dans le cadre de l'in invention. Dans le cas où on ne désire pas munir le purgeur de gaz d'un robinet ou d'un dispositif analogue, la disposition générale des autres éléments du purgeur peut rester semblable à ce qui est montré par les dessins annexés. Selon une variante d'exécution, non représentée aux dessins, la tubulure inférieure du purgeur peut cependant déboucher sous le manchon ajouré 13, la section inférieure de ce manchon devant alors être masquée par un disque ou par un autre dispositif approprié. Le purgeur automatique de gaz conforme à l'invention, présente de nombreux avantages par comparaison avec les purgeurs de-gaz connus, et remplit de façon efficace et stre le rôle qui lui est assigné, à savoir :l'évacuation rapide de grandes quantités d'air lors du remplissage de la conduite, l'évacuation de l'air de dégazage lorsque la conduite est sous pression, et l'entrée rapide de l'air dans la conduite lors de la vidange de celleci. Contrairement à autres purgeurs connus, il offre l'avantage de ne pas comporter de soupapes à ressorts, leviers pivotants ou autres articulations mécaniques dont le fonctionnement est peu sûr à cause de leur usure ou de leur corrosion ou incrustation par l'eau. Le purgeur suivant l'invention occupe un volume restreint et ne comporte que des éléments simples et peu nombreux pouvant être aisément réalisés en des matériaux courants, peu coûteux et pratiquement inaltérables par l'eau. Il ne nécessite donc pratiquement aucun entretien et est en tout cas d'un entretien facile. De façon générale il doit autre entendu que l'invention n'est nullement limitée à la forme d'exécution décrite ci-avant et que bien des modifications peuvent y être apportées, notamment quant à la forme, à la constitution, au nombrent à la disposition des éléments intervenant dans sa réalisation, sans sortir du cadre de la présente invention. R E V E N D I C A T I O N S. 1.- Purgeur automatique de gaz, destiné àévacuer un gaz qui s'accumule aux points hauts des conduites ou des réservoirs contenant des liquides, comprenant une chambre communiquant avec la conduite ou le réservoir intéressé et des moyens destinés, à partir d'un volume déterminé de gaz dans la chambre et, par con séquent, un niveau déterminé de liquide dans cette dernière, à permettre l'échappement du gaz tout en interdisant l'échappement du liquide,- ledit purgeur étant caractérisé en ce qu'il comporte deux flotteurs disposés l'un au-dessus de 17autre, pouvant se dépla cer verticalement dans un couloir de guida#ge formé par un manchon ajouré disposé verticalement dans la dite chambre, le flotteur supérieur étant susceptible de se déplacer entre une position basse pour laquelle il dégage un orifice prévu dans le haut de la dite chambre et une position haute pour laquelle il obture cet orifice, ce flotteur supérieur étant toutefois pourvu d'un orifice d'éva- cuation de gaz de plus petite section que l'orifice prévu dans le haut de la dite chambre, le flotteur inférieur étant susceptible de se déplacer entre une position basse pour laquelle il dégage l'orifice prévu dans le flotteur supérieur et une position haute pour laquelle il obture cet orifice, la section inférieure du dit manchon ajouré étant masquée, de manière à empêcher qu'un courant important de gaz puisse entrer par là dans ce manchon, et à obliger ainsi un gaz s'écoulant de l'extérieur vers l'intérieur du manchon, à passer principalement par les ajours du manchon. 2.- Purgeur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les dits flotteurs sont de forme générale cylindrique. 3.- Purgeur suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dit manchon ajouré est ajouré uniquement dans sa partie supérieure. 4.- Purgeur suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est également muni d'un robi net ou d'un dispositif analogue connu en soi, permettant de régler ou d'interrompre le débit de fluide entre la chambre du purgeur 5 et la conduite ou le réservoir auquel le purgeur est raccordé.