Brevet FR2484046A1 — publié le 19811211

La présente invention concerne les appareils de robinetterie, en particulier ceux utilisi dans le domaine de la production d'énergie et de la métallurgie, et a notamment pour objet un appareil d'obturation de conduits de fluides pouvant être utilisé, depréférence, dans les centrales thermiques, ansi que dans les fours fonctionnant en combinaison avec des groupes de récu- pération. L'invention peut aussi être appliquée dans l'industrie chimique et d'autres domaines de la technique. La croissance des puissances unitaires des appareils utilisés dans la production d'énergie, la -métalurgie la cokerie et d'autres domaines de la technique a entrainé un fort accroissement de la secton des conduits canalisant les fluides gazeux. On connait un appareil pour la fermeture d'un conduit de gaz de grande section réalisé sous la forme d'un système de type clapet. Il comprend un corps, un élément obturateur avec un actionneur et un siège d'étanchéité. L'élément obturateur se présente sous la forme d'un disque ou d'une plaque d'arrêt (cf. la revue "Gas turbine World "Mars 1976,p. 53). L'augmentation de l'encombrement de tels éléments obturateurs entraîne l'augmentation de leur poids et crée des complications dans l'obtention de l'étanchéité aux gaz et de l'isolement thermique des parties du conduit de gaz que l'on désire couper du système, ce qui impl$pel'emploi d'actionneurs capables de produire les efforts importants nécessaires à la manoeuvre de tels apparails d'obturation, et requiert l'adJonction d'éléments et de dispositifs amortissant le choc de l'élément obturateur contre le siège d'étanchéité et assurant une amélioration de l'étanchéité aux gas. On connait un appareil d'obturation (certificat d'auteur URSS NO . 567 896,F23 13/02, 1974) se composant de deux éléments formant volets, montés de façon qu'ils puissent basculer de 900 dans des sens différents par rapport à leur position verticale, et, dans ladite position verticaleformant avec les parois du conduit de gaz un sas doté, à sa partie supérieure d'unelirappe pour son remplissage avec une matière réfractaire pulvérulente. Une telle conception de l'appareil d'obturation requiert, quand il est utilisé pour la fermeture d'un conduit de gaz de grande section, 11 emploi d'un mécanisme de manoeuvre produisant de gros efforts par suite du grand poids des volets. La matière pulvérulente remplissant le sas exerce une poussée écartant les volets et se déverse à travers l'interstice ainsi formé, ce qui altère l'étanchéité de la partie du conduit de gaz que l'on désire couper du système. On connait aussi un appareil d'obturation pour la coupure d'un conduit de gaz de grande section, choisi par l'auteur de la présente invention en tant que prototype. Cet appareil comprend un corps, un élément obturateur sous la forme d'une persienne dont les lames peuvent tourner sur leurs axes sous l'effet d'un actionneur monté sur ledit corps (cf. Brevet français NO 2.169.330 publié le 12 Octobre 1973, classe F24f13/14). Les cotes d'encombrement accrues de l'élément obturateur réalisé sous la forme d'une persienne et utilisé pour la fermeture de conduits de gaz de grande section résultent en une augmentation des fuites à travers lui, car, quand les lames sont de grandes dimensions, il est impossible au point de vue technologie de réaliser leur portage ou contact réciproque étanche. Ceci entraine également d'importantes pertes de chaleur dans le milieu ambiant. On s'est donc proposé de créer un appareil d'obturation pour la fermeture de conduits de gaz de grande section, dans lequel les persiennes à lames tournantes seraient montées de telle façon que le sas qu'elles forment permette d'éliminer les fuites de fluides gazeux canalisés, vers l'aval de l'élément obturateur, et d'abaisser les pertes de chaleur dans le milieu ambiant. La solution consiste en ce que, dans l'appareil d'obturation pour la fermeture d'un conduit de gaz, réalisé sous la forme d'un sas qui est cnnstitué par les parois du conduit de gaz et deux rangées de persiennes à lames tournantes, fixées dans un corps, d'après l'invention les persiennes à lames tourantes sont montées dans le conduit de gaz avec une certaine inclinaison par rapport au plan vertical, de telle façon que la distance entre elles soit à la partie supérieure du conduit de gaz, plus grande qu'à la partie inférieure. En outre, l'enceinte du sas, formée par lesdites persiennes et les parois du conduit de gaz, est limitée à la partie supérieure du sas par une trémie d'alimentation et à la partie inférieure du sas, par une trémie d'accumulation. A la fermeture du conduit dé gaz, le sas est rempli de matière pulvérulente à partir de la trémie supérieure, et à l'ouverture du conduit de gaz, cette matière est versée dans la trémie d'accumulation inférieure. La matière pulvérulente esttransférée de la trémie inférieure à la trémie supérieure par un élévateur. L'axe de rotation de chacune des lames des persiennes inclinées est excentré par rapport au centre de gravité de la section de la lame, de telle façon que la partie de lame située au-dessus de l'axe de rotation obture, à la fermeture du conduit, une portion de la section de ce conduit plus petite que celle obturée par la partie de la lame située au dessous de l'axe de rotation. Les lames tourantes des persiennes sont équipées d'un mécanisme secoueur. Le sas ainsi formé dans le conduit le gaz de grande section diminue les fuites de fluide gazeux canalisé à travers l'obturateur et abaisse les pertes de chaleur à l'environnement, car la matière pulvrulente qui remplit le sas à la fermeture du conduit coince les lames tournantes et ne leur permet pas de s'ouvrir sous les efforts dus à la différence entre la pression en amont et la pres- sion en aval des persiennes. En outre, la matière pulvérulente fait aussi office de joint à labyrinthe désordonné, ce qui diminue encore plus les fuite. Grace aux propriétés d'islolement thermique de la matière pulvérulenteon obtient une réduction supplémentaire des pertes thermique à l'environnement. La disposition des lames sur des axes de rotation excentrés et l'emploi d'un mécanisme secoueur permettant de supprimer l'accrochage de la matière pulvérulente dans le sas. L'accrochage peut être provoqué par des infiltrations de gaz à haute température, véhiculant des particules en suspension, ainsi que par la pression des couches susjacentes de matière pulvérulente. L'invention sera mieux comprise et d'autre buts, détails et aventages de celle-ci apparaitront mieux à la lumière de la description explicative qui va suivre de différents modes de réalisation donnés uniquement à tirre d'exemples non limitatifs avec référence au dessin unique non limitatif annexé dans lequel - la figure I représente un appareil d'obturation conforme à l'invention, pour la fermeture d'un conduit de gaz de grande section, réalisé sous la forme d'un sas -la figure 2 est une vue en coupe suivant Il-Il de la figure 1. L'appareil d'obturation pour la fermeture d'un conduit de gaz 1 (figure 1) de grande section comprend deux rangées de persiennes ou analogues inclinées 2 à lames ou analogues tournantes 3, montées dans le conduit 1. Les persiennes 2 et les parois du conduit 1 de gaz constituent une chambre formant sas 4, qui est limité à la partie supérieure par une trémie 5 d'alimentation en matière pulvérulente ou analogue susceptible d'écoulement, et à la partie inférieure, par une trémie 6 d'accumulation. La trémie 5 d'alimen tation et la trémie 6 d'accumulation par un élévateur ou analogue 7 qui recycle la matière pulvérulente . Le sas 4 a une section qui diminue dans le sens d'écoulement de la matière pulvérulente.Les lames 3 sont disposées sur des axes 8 de rotation avec excentration, de telle façon que leur partie située au-dessus de l'axe de rotation obture, à la fermeture du conduit, une portion de la section de ce conduit plus petite que celle obturée par leur partie située au dessous de l'axe de rotation. L'appareil d'obturation est équipé d'un mécanisme secoueur 9 (figure 2) accouplé aux lames 3 des persiennes 2. A la partie inférieure de la trémie 5 d'alimentation est monté un registre ou analogue 10. Le sas 4 est équipé à sa partie inférieure d'un registre 11. L'appareil d'obturation fonctionne de la façon suivante. Pour couper le conduit 1 de gaz, on met en marche ltactionneur (non représenté sur le dessin) des lames tournantes 3; celles-ci sont alors mises en position fermée. Ceci fait, on ouvre le registre 10 de la trémie 5 d'alimentation et on remplit le sas 4 de matière pulvérulente ou analogue, par exemple de boulets métalliques ou en céramique, qui coincent les lames 3 en position fermée et ne leur permettent pas de s'ouvrir sous l'acton des efforts dus à la différence entre les pressions du fluide en amont et en aval de l'appareil. Une fois le sas 4 rempli, on ferme le registre 10. Quand il est nécessaire d'ouvrir le conduit 1 de gaz pour que le fluide canalisé puisse passer, on met en marche l'actionneur (non représenté sur le dessin) du registre 11.Ce registre s'ouvre et la matièrepSYi se trouvant dans le sas 4 dont la section diminue au fur et à mesure que l'on sedeplace dans le sens d'écoulement de la matière pulvérulente, se déverse dans la trémie 6 d'accumulation. Simultanément avec la mise en marche de l'actionneur du registre 11, on met en marche l'actionneur (non représenté sur le dessin) du mécanisme secoueur 9, qui secoue les lames 3, en supprimant ainsi l'éventualité d'un accrochage de la matière pulvérulente, ainsi que l'actionneur (non représenté sur ledessin ) de l'élévateur 7, qui transfère la matière pulvérulente de la trémie 6 d'accumulateur à la trémie 5 d'alimentation. Quand toute la matière pulvérulente s'est déversée dans la trémie 6 d'accumulation, on ferme le registre 11 et on arrête le mécanisme secoueur 9. Dès que le registre Il se ferme, on met en marche l'actionneur des lames 3, et ces lames sont mises en position ouverte ou bien dans une position intermédiaire On arrête l'élévateur 7 quand la trémie 5 d'alimentation est remplie de matière pulvérulente. Bien entendu Invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre de la protection comme revendiquée. REVENDICATIONS 1. Appareil d'obturation pour la fermeture d'un conduit de gaz de grande section du type comprenant une chambre formant sas, constitué par les parois du conduit de gaz et deux rangées de persiennes à lames tournant fixées dans un corpd et un actionneur caractérisé en ce que les peersiennes à lames tournantes sont montées dans le conduit de gaz avec une certaine inclinaison par rapport au plan vertical, de telle façon que la distance entre ell soit plus grande dans la partie supérieure du conduit de gaz que dans sa partie inférieure, et que l'enceinte du sas formée par lesdites persiennes et les parois du conduit de gaz, est limitée par une trémie d'alimentation à la partie supérieure du sas et par une trémie d'accummulation à la partie inférieure du sas, ce dernier au moment de la fermeture du conduit de gaz, se remplissant d'une matière pulvérulente ou susceptible d'écoulement analogue en provenance de ladite trémie supérieure, et se déversant dans ladite trémie inférieure lors de l'ouvertue du conduit de gaz, lesdites trémies étant reliées entre elles par un élévateur pour le retour de ladite matière pulvérulente dans la trémie supérieure. 2. Appareil d'obturation selon la revendication 1, caractérisé en ce que, dans les persiennes à lames tournantes montées avec inclinaison dans le conduit de gaz, les axes de rotation respectives des lames sont excentrées par rapport au centre de gravité des sections respectives desdites lames de telles façon que la partie de la lame qui est située au-dessus de son axe de rotation obture lors de la fermeture du conduit,une plus petite aire de section transversale dudit conduit que celle obturée par la partie de la lame qui est située au dessous de l'axe de rotation. 3. Appareil d'obturation selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les lames des per- siennes inclinées tourantes montées dans le conduit de gaz sont équipées d'un mécanisme secoueur.