Brevet FR2470331A1 — publié le 19810529

La présente invention concerne les purgeurs de vapeur à flotteur inversé ouvert. On connaît déjà ce type de purgeur chargé d'éliminer les produits de condensation dans les circuits de vapeur. I1 est constitué brièvement d'un flotteur formé par une cloche ou pot ouvert à sa partie inférieure et susceptible de se deplacer verticalement dans le corps du purgeur et de commander ainsi, par l'intermédiaire d'un levier articule, l'ouverture d'un clapet d'évacuation des condensats, la vapeur éventuellement chargée de condensats étant introduite dans le purgeur à la partie inférieu- re duditpot pot ou flotteur. Dans les purgeurs de ce type connus le flotteur est relié audit clapet par un simple levier de commande dont le fonctionnement lorsque le flotteur se déplace verticalement dans le corps du purgeur, n'est pas exempt d'inconvénients. En effet, lorsque le déplacement du flotteur entrasse le décollement du clapet de son siège, ce décollement n'est pas toujours net, stable et suffisant pour assurer le débit convenable d'évacuation des condensats. On a cherché à améliorer le fonctionnement et la tenue de tels purgeurs en les munissant d'un système de levier de commande unique à deux temps. Avec un tel système, le levier de commande du clapet, au fur et à mesure de la descente du flotteur, pivote, à partir de sa position d'obturation du siège du clapet, autour d'un premier axe horizontal, de manière à décoller le clapet du siège, puis, le mouvement de descente du flotteur se poursuivant, à ce premier pivotement se substitue un second pivotement autour d'un second axe horizontal. Ce second pivotement entratne un décollement plus franc et plus important du clapet et intervient apyres une rotation autour du premier axe de seulement quelques degrés en sorte que l'on o-b- tient rapidement et de maniere stable un débit d'écoulement des condensats suffisant. Cependant ces appareils ne sont pas exempts de fonctionnements défectueux. ta présente invention a précisément pour but de perfectionner ce type de purgeur pour le rendre encore plus fiable, plus précis et plus pratique. A cet effet, l'invention a pour objet un purgeur de produits de condensation pour installation de vapeur, du type à flot teur inversé ouvert mobile verticalement dans le corps du purgeur et relié à sa partie supérieure à un clapet d'évacuation des condensats par l'intermédiaire d'un système d'articulation à levier unique à deux temps, ledit purgeur étant caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de guidage du flotteur constitué par un manchon central surlequel est fixé le flotteur et susceptible de coulisser sur un guide vertical coaxial au purgeur. On évite ainsi tous cognements, coincements et mauvaises dispositions du flotteur dans le corps du purgeur grâce au guidage précis du flotteur le long du guide central. En outre, ledit levier de commande du clapet est également guidé par ce guide central et comporte, à cet effet, un passage dans sa partie centrale pour le guide, l'articulation du levier sur le flotteur se trouvant à l'opposé du clapet par rapport au guide central. Avantageusement le guide est un conduit relié à sa partie supérieure à l'orifice d'admission de la vapeur dans le purgeur et débouchant, à sa partie inférieure, dans la partie inférieure du purgeur en dessous duflotteur. Un tel agencement permet de disposer les orifices d'entrée et de sortie de vapeur horizontalement dans la toute du purgeur en sorte que le siège d'évacuation des condensats peut être placé à un niveau inférieur à la génératrice inférieure des conduits de raccordement aux orifices d'entrée et de sortie de vapeur. Le purgeur peut donc être disposé directement à la sortie d'un corps de chauffe en évitant tout engorgement de la tuyauterie d'alimentation du purgeur et des derniers éléments du corps de chauffe. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui va suivre d'un mode de réalisation préféré du dispositif selon l'invention, description donnée à titre d'exemple uni guement et en regard des dessinsannexés sur lesquels - Fig. 1 représente une vue en coupe verticale partielle d'un purgeur conforme à l'invention - Fig. 2 représente une vue de dessus du levier de commande de de clapet du dispositif de la Fig. i, et - Fig. 3 est un diagramme illustrant les performances d'un purgeur conforme à l'invention. Le purgeur représenté sur la Fig. 1 comprend une tête de purge 1 par exemple en acier inoxydable forgé ou moulé sur la face inférieure de laquelle est vissée une cuve cylindrique 2 en acier inoxydable également, avec interposition d'un joint d'étanchéité 3. La tête 1 comporte un orifice d'entrée 4 et un orifice de sortie 5 situés dans le même axe horizontal. L'orifice 4 communique avec un perçage vertical 6 coaxial au purgeur et taraudé, cependant que l'orifice 5 communique avec un perçage vertical 7 également taraudé et débouchant également sur la face inférieure de la tette 1. Dans le conduit d'entrée (4,6) est logé un clapet à bille anti-retour 8 amovible. Dans le taraudage du perçage 6 est vissée une tubulure d'admission 9 munie à sa partie inférieure d'une collerette 10 de retenue du flotteur 11. Ce flotteur li est en tôle d'acier inoxydable emboutie. Il est constitué par un pot cylindrique renversé ouvert totalement à sa partie inférieure et pourvu d'une cheminée centrale i2 de guidage sur la tubulure 9. A la sortie de la tubulure est disposée une cartouche filtrante 13 amovible grâce à un bouchon 14 vissé dans un bossage 15 soudé à la cuve 2. Un fil 16 pour accélérer la purge d'air est engagé dans un petit trou pratiqué dans la partie supérieure du flotteur 11. Dans le taraudage du perçage 7 est vissé un siège 17 de clapet. L'orifice inférieur du passage i8 du siège de clapet 17 est susceptible d'être obturé par un clapet constitué par une bille 19 solidaire d'un levier 20. Le levier 20 comporte (Fig. 2) un passage central 21 permettant le coulissement du levier sur la tubulure 9 sur laquelle il est enfilé. Le levier 20 est relié au flotteur Il par l'intérmédiaire d'une patte 22 solidaire du flotteur et comportant deux encoches. latérales dans lesquelles coulissent les deux branches 23 du levier 20, un pontage 24 empêchant la patte 22 de se désolidariser du levier 20. Sur la Fig. 2 on a seulement reprsenté en tiretés la bille de; clapet 19. Le levier 20 est retenu sur la tête i du purgeur par deux pattes latérales 25 recourbées en équerre et coopérant avec une pièce de guidage 26. La pièce 26 est percée d'un premier trou en regard du siège 17 de clapet et d'un second trou 28 de passage de la tubulure 9, la pièce 26 étant fixée sur la tête 1 par blocage entre la face inférieure de la tête 1 et une collerette 29 de la tubulure 9. Latéralement la pièce 26 est munie de deux pattes inclinées 30 (Fig. i) percées d'encoches dans lesquelles coulissent librement les pattes 25 du levier 20. Pour permettre le libre débattement vertical des pattes 25 dans leurs fentes de guidage, la face inférieure de la tette i est évidée partiellement en 31 de part et d'autre du siège de clapet. Le levier 20 comporte de manière connue un premier point d'appui déterminé par deux pattes alignées 32 suivant un axe horizontal orthogonal à l'axe du levier 20 et un second point d'appui déterminé par une patte 33 parallèle aux pattes 32 et décalée la te-ralement par rapport a celle-ci. Le fonctionnement du dispositif représenté et décrit cidessus va etre maintenant rappelé brièvement étant donné que ce type de purgeur est connu. On sait que lorsque la vapeur arrivant par l'orifice 4 du purgeur s'accumule dans le sommet du flotteur Il après passage dans la tubulure centrale 9 et dans le filtre 13, le flotteur llzstélève alors et pousse le clapet 19 vers son siège 17 par l'intermédiaire du levier 20. Quand le purgeur est plein de vapeur, le clapet 19 obture le passage 18, le flotteur Il et le levier 20 occupant les positions illustrées en traits mixtes sur la Fig. 1. Le levier 20 est sensiblement à l'horizontale. Le niveau d'eau de condensation dans la cuve 2 du purgeur est fonction de la pression. Lorsque ce niveau monte et dépasse la ligne neutre de flottaison du flotteur 11, celui-ci va exercer une légère traction vers le bas sur le levier 20 mais le clapet 19 ne s'ouvrira pas avant que le niveau des condensats atteigne le niveau d'ouverture correspondant à la pression différentielle existant entre la vapeur et le collecteur d'évacuation des condensats raccordé à l'orifice 5. Lorsque le niveau d'eau atteint ce niveau d'ouverture, le flotteur Il coule et entratne le levier 20. Celui-ci, dans une première partie de sa course pivote en prenant appui sur ses pattes 32, puis, dans une seconde partie de sa course, pivote en prenant appui sur sa patte 33. Au cours de la seconde partie de sa course de pivotement du levier, on obtient un décollement de la bille 19 de son siège nettement plus complet, rapide et franc du fait que le second point d'appui 33 du levier 20 est sensiblement plus éloigné de la bille clapet. L'évacuation des condensats se poursuit jusqu'à ce que suffisamment de vapeur fasse flotter et remonter le flotteur li. Et le cycle recommence lorsque le niveau des condensats atteint ledit niveau d'ouverture. Lorsque le flotteur il a complètement coulé, il occupe la position représentée en traits pleins sur la Fig. i. Le levier 20 est alors dans sa position basse maximale pour laquelle la partie recourbée des extrémités des pattes 25 est retenue par les pattes 30 de guidage et de retenue. La Fig. 3 est un diagramme illustrant les performances d'un purgeur conforme à l'invention. La courbe Cl est la plage de fonctionnement d'un purgeur dont le siège du clapet d'évacuation des condensats a un diamètre de 3 millimètres. Les courbesC2 et C3 se rapportent à des purgeurs dont les sièges ont respectivement un diamètre de 4 et 5 millimètres. On notera l'étendue des plages de débits d'évacuation des condensats et des pressions (différentielles) de fonctionnement. Pour la courbe CI (d-wasètre 3 mm) on atteint 21 bars pour un débit de l'ordre de 700 litres par heure, pour la courbe C2 (diamètre 5 mm) 5 à 6 bars pour un débit proche de 1000 litres par heure. La disposition particulière du circuit d'introduction de vapeur dans la cuve du purgeur selon l'invention présente des avantages intéressants. En effet, outre le rôle de guidage du flotteur Il joué par la tubulure centrale 9, laquelle évite l'agitation désordonnée et le coincement du flotteur, diminue les forcés de frottement ce qui améloire la précision de fonctionnement, la disposition des orifices d'entrée 4 et de sortie 5 horizontalement dans la tete du purgeur permet de disposer le siège d'évacuation des condensats a un niveau inférieur à la génératrice inférieure des conduits de raccordement aux orifices 4 et 5. On peut ainsi placer le purgeur directement à la sortie d'un corps de chauffe en évitant tout engorgement de la tuyauterie d'alimentation du purgeur et des derniers éléments du corps de chauffe. Par ailleurs, l'intérieur du purgeur selon l'invention est très aisément accessible puisqu'il suffit de dévisser la cuve 2 pour, par exemple, changer le siège de clapet 17 par un autre de diamètre différent, ou pour nettoyer le purgeur. C'est ainsi qu'en faisant varier le dimensionnement et les caractéristiques de l'ensemble siège 17-bras du levier 20, on peut, en ne recourant qu'à un nombre restreint de dispositifs, avoir une plage étendue de débit/pression, ce qui n'est pas le cas des purgeurs traditionnels. En outre, le remplacement du filtre 13 est très facile puisqu'il suffit de dévisser le bouchon 14 qui retient le filtre. Le clapet anti-retour 8 est également très facile d'accès. Il peut être enlevé si sa présence n'est pas nécessaire. Le purgeur représenté et décrit ci-dessus est démontable, mais il pourrait être réalisé en indémontable, sans filtre, mais avec un bouchon de débourbage à la partie inférieure de la cuve du purgeur. Enfin, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation représenté et décrit mais en couvre au contraire toutes les variantes. REVENDICATIONS i. Purgeur de produits de condensation pour installation de vapeur, du type à flotteur inversé ouvert mobile verticalement dans le corps du purgeur et relié à sa partie supérieure à un clapet d'évacuation des condensats par l'intermédiaire d'un système d'articulation à levier unique à deux temps, ledit purgeur étant caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de guidage du flotteur constitué par un manchon central sur lequel est fixé le flotteur et susceptible de coulisser sur un guide vertical coaxial au purgeur. 2. Purgeur suivant la revendication 1 caractérisé en ce que le guide est un conduit relié à sa partie supérieure à l'orifice d'admission de la vapeur dans le purgeur et débouchant, à sa partie inférieure, dans la partie inférieure du purgeur, en dessous du flotteur. 3. Purgeur suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les orifices d'entrée et de sortie de vapeur sont disposés horizontalement dans la tête du purgeur en sorte que le siège d'évacuation des condensats se trouve à un niveau inférieur à la génératrice inférieure des conduits de raccordement auxdits orifices d'entrée et de sortie de vapeur. 4. Purgeur suivant l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce qu'un filtre amovible est interposé entre l'extré- mité inférieure du conduit vertical et le fond de la cuve du purgeur. 5. Purgeur suivant l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce qutil comporte dans le bas de la cuve un bouchon de débourbage permettant l'élimination périodique des impuretés accumulées dans le fond du purgeur. 6. Purgeur suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le levier de commande du clapet est également guidé par le guide central et comporte, à cet effet, un passage dans sa partie centrale pour le guide, l'articulation du levier sur le flotteur se trouvant à l'opposé du clapet par rapport au guide central.