Brevet FR2394734A1 — publié le 19790112

L'invention concerne une vanne refroidie å l'eau susceptible d'être exposée 9 des températures élevées, notamment une vanne a vent chaud, dont le corps est muni des canaux circulaires pour le fluide de refroidissement (eau), qui sont orientés le long des garnitures d'étanchéité sur les deux faces circonférentielles de l'entrefer de l'opercule au travers du corps et se réunissant dans au moins un canal de refroidissement au-dessus des trous de passage.Le canal de refroidissement transporte le fluide de refroidissement å travers le corps mais radialement å l'extérieur des garnitures d'étanchéité, Le corps est pourvu d'un revate- ment réfractaire au moins sur la partie inférieure sur un angle de 1800 radialement autour de l'entrefer de l'opercule ainsi qu'axialement en débordant l'entrefer de l'opercule sur les deux côtés, le canal de refroidissement étant orienté radialement autour de ce revêtement. Dans une vanne susceptible d'être exposée å des températures élevées de ce genre on arrive a obtenir un nivellement des chocs thermiques par la fixation d'un revetement réfractaire au bord de l'entre- fer de l'opercule. L'invention est caractérisée, outre qu'elle permet d'obtenir une réduction sensible de la quantité d'eau froide nécessaire au refroidissement des garnitures d'étanchéité, par le refroidissement de l'oper- cule qui est obtenu gracie une construction simplifiée assurant une protection plus élevée de la partie inférieure de la vanne contre les chocs thermiques en cas d'une section de passage fortement rétrécie. L'invention est donc caractérisée en ce que le revtte- ment de l'entrefer de l'opercule se situe radialement sur les deux catés et qu'un contact de transmission thermique direct et radialement élargi est installé axialement à caté du bord latéral de l'opercule entre son bord latéral et les canaux circulaires de refroidissement. L'élargissement systématique de la surface de transmission thermique entre le refroidissement de l'opercule permet un couplage thermique entre les deux systèmes de refroidissement assurant ainsi plus facilement une distribution thermique plus équilibrée et aussi une réduction globale de la quantité du fluide de refroidissement. L'invention comporte donc une combinaison de ces deux systèmes de refroidissement donnant lieu a un meilleur échange thermique dans le sens radial qui a des conséquences avantageuses sur la vie des garnitures d'étanchéité et sur les tensions thermiques générales. Une combinaIson optimale des systèmes de refroidissement normalement indépendants sera réalisée quand les extrémités radiales des bords latéraux de l'opercule sont situées, la vanne étant fermée, sur le menue niveau que les parois extérieures radiales des canaux circulaires. En cas de charge thermique pas trop élevée il es possible de supprime le refro1dissentnt a l'eau de l'opercule. L'invention permet l'aide de l'opercule refroidi à l'eau que la capacité de refroidissement des canaux circulaires du corps de la vanne et de I'opeïcule soit adaptée a un refroidissement global optimal, et par conséquent d'économiser de l'eau de refroidissement. D'autres avantages de l'invention se présentent si le revetement réfractaire appliqué a la partie inférieure du corps de vanne prévoit un passage a l'ouverture de nettoyage. Une économie supplémentaire en fluide de refroidissement est obtenue par le fait que le revetement réfractaire fixé radialement autour de l'entrefer de l'opercule déborde encore la paroi latérale du conduit au-dessus de la section inférieure sur un angle de 1800. L'invention est détaillée davantage dans l'exemple d'exécution suivant - la figure 1 montre une coupe longitudinale d'une vanne susceptible d'etre exposée à des températures élevées avec les caractéristiques de l'invention, - la figure 2 est une section transversale psrtiellement écorchée d'une vanne susceptible d'être exposée à des températures élevées, - la figure 3 as une reproduction agrandie de la partie inférieure de l'illustration sous figure 1. Suivant les figures 1 et 2, la vanne à vent chaud refroidie l'eau et susceptible d'et exposée a des températures élevées montre un corps de vanne 1 avec des brides axiales et latérales et un trou de passage 4 - éventuellelnent pourvu d'un revetcmnt réfractaire 3 - pouvant autre obturé par un opercule 5. L'opercule 5 est rendu amovible par un mécanisme d'ouverture et de ferjneture de la vanne 6 à l'intérieur du conduit 8 avec l'entrefer de l'opercule 7 y pénétrant. Le corps de vanne 1 est pourvu d'un refroidissement à liteau primaire comme moyen de refroidissement a travers les canaux circulaires 10 orientés sur les deux côtés de l'entrefer de l'opercule 7 au niveau des bords latéraux Il de l'opercule 5. Autour du bord extérieur radial se trouve le revetement réfractaire 13 débordant l'entrefer de ltopercule 7 axialement sur les deux côtés et arrivant aux parois latérales du conduit 8 (figure 2) au-dessus de la section inférieure sur un angle de 180 , Radialement à l'extérieur de ce revetement 13 se trouve un canal de refroidissement 15 lié au trou de passage 14 (figure 3) permettant l'écoulement vers la sortie de l'eau de refroidissement. Des canaux de refroidissement additionnels 16 constituent un refroidissement secondaire. Le revetement 13 recouvre l'entrefer de l'opercule 7 radialement sur les deux côtés d'une distance déterminée x et agrandit ainsi l'entrefer de l'opercule 7 jusqu'au bord extérieur radial 17 de cette distance au-delà de la paroi latérale extérieure radiale 18 des parois des canaux circulaires, de sorte que la limitation extérieure radiale 17 des bords latéraux 11 de l'opercule 5 puisse pénétrer entre les canaux circulaires 10 par la-distance x, sans rétrécir inadmissiblement l'espace libre 20 nécessaire pour le dép8t de poussière et d'autres particules. Ceci permet l'agrandissement radial du contact de transmission thermique 19 entre les canaux de refroidissement primaires 10 et les bords latéraux 11 de l'opercule 5. I1 en résulte un maximum de transmission thermique axiale seulement entre les bords latéraux 11 de l'oper- cule 5 et les canaux 10 en particulier si la limitation extérieure radiale, respectivement les parois latérales de l'opercule 5 et les canaux 10 sont orientés plus ou moins sur un niveau radial. Une combinaison particuliè rement bonne du refroidissement du corps de vanne et du registre par un contact de transmission thermique direct se réalise si l'opercule 5 aussi est refroidi à l'eau par les canaux de refroidissement. Selon les figures 1 et 3 le revetement 13 peut etre prévu d'un passage 22 à sa partie la plus inférieure de sorte que l'espace libre 20 peut etre nettoyé à travers une ouverture de nettoyage 21. REVENDICATIONS 1. Vannes refroidies à l'eau susceptibles d'entre exposées à des températures élevées, notamment des vannes à vent chaud, dont le corps est muni de canaux circulaires pour le fluide de refroidissement (eau), qui sont orientés le long des garnitures d'étanchéité sur les deux faces circonférentielles de l'entrefer de l'opercule au travers du corps et se réunissent dans au moins un canal de refroidissement au-dessus des trous de passage, qui transmet le fluide de refroidissement radialement à l'extérieur des garnitures d'étanchéité a travers le corps muni d'un reve- tement réfractaire au moins dans sa partie inférieure sur un angle de 1800 radialement autour de l'entrefer de l'opercule ainsi débordant axialement l'entrefer de l'opercule sur les deux cotés et dont le canal de refroidissement est orienté radialement autour de ce revetement, caractérisées en ce que le revetement (13) recouvre radialement l'entrefer de ltopercule (7) sur les deux côtés sur une distance déterminée (x) et qu'un contact direct de transmission thermique radialement agrandi (19) orienté axialement à cOté du bord latéral de l'opercule est pourvu entre le bord latéral (11) de l'opercule (5) et les canaux de refroidissement (10). 2. Vannes refroidies à l'eau et susceptibles d'etre exposées à des températures élevées selon la revendication 1, caractérisées par la limitation extérieure radiale (17) des bords latéraux (I1) de l'opercule (5), la vanne étant fermée, située sur le niveau des parois extérieures radiales des canaux (10). 3. Vannes refroidies à liteau et susceptibles d'être exposées à des températures élevées selon les revendications 1 et 2, carac térisée en ce que la capacité de refroidissement des canaux (10) du corps de vanne (1) et de l'opercule peut etre adaptée à un refroidissement global optimal avec l'opercule (5) refroidi a l'eau. 4. Vannes refroidies à l'eau et susceptibles d'etre exposées à des températures élevées selon une des revendications mentionnées plus haut, caractérisées en ce que le revetement réfractaire (13) présente un passage (22) dans l'ouverture de nettoyage (21) dans la partie inférieure du corps de vanne (1). 5. Vannes refroidies à l'eau et susceptibles d'etre exposées à des températures élevées selon une des revendications mentionnées plus haut, caractérisées en ce que le revetement réfractaire (13) prévu radialement autour de ltentrefer de l'opercule (7) dépasse la paroi latérale (9) du conduit (8) au-dessus de la section inferieure sur un angle de 1800.