Brevet FR2534347A1 — publié le 19840413

Clapet à flotteur. La présente invention concerne de façon générale des cla- pets utilisés pour évacuer automatiquement, soit le gaz, soit le liquide, d'un courant dans lequel les deux existent en mélange, par exemple des purgeurs à vapeur pour évacuer automatiquement le condensat formé dans des systèmes de vapeur, des purgeurs d'air pour évacuer automatiquement le liquide créé dans les systèmes d'air comprimé, et des clapets de purge pour évacuer automatiquement l'air existant dans les systèmes de canalisations d'eau; elle concerne ne tamment un clapet à flotteur qui utilise la différence de densité entre le gaz et le liquide. Un tel clapet à flotteur évacue automatiquement, soit le gaz, soit le liquide, par l'ouverture et la fermeture d'un orifice au moyen d'un flotteur qui monte et descend en fonction de la position du niveau du liquide L'orifice est disposé à la portion supérieure de la chambre de clapet lorsqu'il s'agit d'évacuer le gaz et dans la portion inférieure lors- qu'il s'agit d'évacuer le liquide, du fait que le gaz se sépare du liquide et se rassemble dans la portion supérieure. Le flotteur se déplace pratiqu 1 ement vers le haut et vers le bas et l'orifice est disposé dans la portion supérieure ou dans la portion inférieure de la chambre de clapet En con- séquence, pour un type de clapet à flotteur, on doit réali- ser deux modèles: un modèle pour le montage horizontal avec l'arrivée et la sortie sur les côtés et un autre modèle pour le montage vertical avec l'entrée et la sortie respectivement en haut et en bas. Le purgeur à vapeur du type à flotteur ouvert, décrit dans le brevet US No 2 550 643 (cf figure 3 ci-jointe) est un type de clapet à flotteur qui peut être utilisé en étant monté, soit hori- zontalement, soit verticalement Dans le cas de ce purgeur, une arrivée 51 et une sortie 52 sont prévues sur les côtés du bottier de clapet 50 et une autre arrivée 53 et une autre sortie 54 sont prévues respectivement en bas et en haut; les deux arrivées 51 et 53 communiquent par un passage 55 à l'extérieur de la chambre de clapet 64 et les deux sorties 52 et 54 communiquent par un passage 56 Lorsqu'on monte le purgeur dans une canalisation horizontale, l'arrivée 53 au fond est bouchée par un bouchon 57, la sortie 54 par un bouchon 58, le tuyau d'arrivée 59 est raccordé à l'arrivée 51 et le tuyau d'évacuation 60 à la sortie 52 Lorsqu'on monte ce purgeur dans une canalisation verticale, l'arrivée 51 et la sortie 52 sont bouchées et les tuyaux d'arrivée et d'évacuation sont raccordés respectivement à l'arrivée 53 et à la sortie 54 Le repère 61 indique un flotteur ouvert, le repère 62 un corps de clapet et le repère 63 un levier, Dans ce purgeur, les deux bouchons 57 et 58 destinés à être utilisés pour l'une ou l'autre des deux paires arrivée- sortie sont pratiquement en trop et inutiles. Le but de la présente invention est d'obtenir un clapet à flotteur ayant une arrivée et une sortie et pouvant être aisément transformable pour être monté, soit horizontalement, soit verticalement. Du fait que le gaz du clapet à flotteur se sépare vers le haut en laissant le liquide en bas et que le flotteur se déplace vers le haut et vers le bas, on doit pouvoir aisément changer la position relative des pièces internes concernées en fonction de la position de montage du bottier de clapet. En conséquence, le but de la présente invention est de rendre possible la modification de la position relative des pièces internes en ce qui concerne la séparation du liquide et des gaz et le mouvement du flotteur en fonction du mon- tage horizontal ou vertical du bottier de clapet ayant l'arrivée et la sortie. Les mesures prises par la présente invention pour résoudre le problème précité sont les suivantes (A) La portion de la séparation entre la chambre 'de clapet et l'orifice comprise au moins entre l'orifice et la sortie est constituée par un élément séparé du bottier de clapet ayant l'arrivée et la sortie de façon à être installé dans la position requise dans la chambre de clapet. (B) Les éléments relatifs à la séparation liquide-gaz et au mouvement du flotteur sont installés à l'endroit nécessaire de l'élément de séparation en fonction de la position de montage du bottier de clapet. Il en résultequ'on peut obtenir un clapet à flotteur pouvant être monté horizontalement ou verticalement en fixant l'élé- ment de séparation prévu avec les pièces internes en fonc- tion de la position de montage du bottier de clapet à l'em- placement voulu d'un bottier de clapet courant ayant une arrivée et une sortie. La présente invention présente les avantages suivants: elle réduit considérablement le coût d'un stock du fait que le bottier de clapet est le même à la fois pour un montage horizontal et pour un montage vertical; elle permet d'obtenir un autre type-de clapet à flotteur-en changeant l'élément de séparation et les pièces internes, mais sans modifier le boîtier de clapet En conséquence, le bottier de clapet devient commun à tous les types de clapets à flotteur; enfin, elle facilite le traitement de l'élément de sépara- tion et le montage des pièces internes. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la descrip- tion détaillée, donnée ci-après à titre d'exemple, d'une réalisation préférée, en liaison avec le dessin joint, sur lequel: la figure 1 est une coupe longitudinale d'un purgeur à vapeur du type à flotteur, selon la présente invention, monté hori- zontalement; la figure 2 est une coupe longitudinale d'un purgeur à vapeur du type à flotteur, selon la présente invention, monté verti- calement; et la figure 3 précité est une coupe d'un purgeur à vapeur conventionnel. La figure 1 montre la réalisation d'un purgeur à vapeur du type à flotteur monté horizontalement Les éléments de bottier du purgeur, 10 et 11, sont fabriqués par emboutissage d'une tôle d'acier inoxydable Ces éléments ont approximativement la forme d'une coupe, sont symétriques l'un de l'autre et ont un petit plat incliné à 45 . Un élément d'arrivée 12 et un élément de sortie 13 sont sou- dés, respectivement en 16 et 17, aux fonds des éléments de bottier 10 et 11 L'élément d'arrivée 12 et l'élément de sortie 13 sont montés à un emplacement légèrement décalé vers le haut L'arrivée 24 et la sortie 25 sont pourvues de filetages pour un raccordement de tuyaux. A l'intérieur du bottier côté arrivée, un tamis 28 ayant la forme d'une coquille hémisphérique, est monté par soudage par pointsen plusieurs endroits Le tamis 28 est embouti à partir d'une tôle d'acier inoxydable perforée. L'élément de séparation 20 est obtenu par emboutissage d'une tôle d'acier inoxydable sous la forme approximative d'une coque hémisphérique La portion terminale ouverte de 1 'élé- ment de séparation 20 est cylindrique et a le même diamètre que les portions terminales ouvertes des éléments de boîtier et 11. Un élément de siège de clapet 21 ayant un orifice 27 est monté par soudage en * 22 sur la portion inférieure de l'élément de séparation, L'élément de siège 21 est pourvu d'un élément de guidage de flotteur 15, qui comporte deux branches pa- rallèles à l'axe de l'orifice 27, en étant espacées l'une de l'autre du rayon du flotteur 14 décrit ultérieurement. En outre, un bimétal en forme de U 29 est monté avec ses extrémités insérées entre l'élément de siège 21 et l'élément de séparation 20. Les éléments de boîtier 10 et 11 sont soudés, respectivement en 18 et 19, sur les deux côtés de la portion terminale cy- lindrique de l'élément de séparation 20 Un passage 23 est ménagé entre l'élément de séparation 20 et l'élément de bo - tier côté sortie 11, et une chambre de clapet 26-entre l'élément de séparation 20 et le boîtier côté arrivée. Le repère 14 désigne un flotteur sphérique creux en tôle d'acier inoxydable placé librement dans la chambre de clapet 26. Le purgeur à vapeur décrit ci-dessus fonctionne comme suit. L'arrivée 24 est raccordée au point de drainage d'un équipe- ment utilisant la vapeur, Du condensat et de la vapeur arri- vent dans la chambre de clapet 26, le condensat étant séparé de la vapeur et s'accumulant dans la portion inférieure de la chambre de clapet 26 Lorsque le niveau de l'eau s'élève, le flotteur 14 flotte du fait de la poussée de l'eau, déga- geant l'orifice 27 Le condensat dans la chambre de clapet 26 passe dans l'orifice 27 et le passage 23 et sort par la sortie 25 Lorsque le niveau de l'eau descend du fait de cette évacuation, le flotteur 14 descend et ferme l'orifice 27 pour empêcher toute fuite de vapeur dans la position o il repose sur l'élément de guidage de flotteur 15 De cette manière, le cycle se répète automatiquement. Dans le cas o le purgeur à vapeur du type à flotteur est monté verticalement (figure 2: les mêmes repères sont uti- lisés pour des éléments correspondants sur la figure 1), la seule différence est que l'élément de siège de clapet 21, l'élément de guidage de flotteur 15 et le bimétal 29 sont tournés dans une position à 1800 autour de l'axe de l'élé- ment de siège de clapet, par comparaison au purgeur pour un montage horizontal (figure 1 > Ainsi, le clapet à flotteur pour un montage vertical peut être obtenu uniquement en modifiant la disposition des pièces internes par rapport à l'élément de séparation 20 Le montage et le fonctionnement sont identiques à ceux décrits sur la figure 1 et ne seront pas décrits à nouveau. Les clapets à flotteur ci-dessus décrits (figures 1 et 2) peuvent être utilisés, non seulement comme purgeurs à vapeur, mais également comme purgeurs d'air pour évacuer le condensat créé dans le système d'air comprimé, uniquement en enlevant le bimétal 29. En outre, le clapet à flotteur représenté sur la figure 2, s'il est inversé, peut être utilisé comme purgeur d'air pour purger l'air des systèmes de canalisations d'eau pourvu que le bimétal 29 sur la figure 2 soit enlevé. Dans les réalisations représentées ci-dessus, le bottier de clapet côté arrivée 10 et le bottier de clapet côté sortie 11 sont symétriques en forme et constituent ainsi une pièce commune Les éléments de boîtier de clapet et l'élément de séparation réalisés par emboutissage d'une tôle en acier inoxydable permettent de réaliser un clapet léger Du fait que toutes les ouvertures et les portions des deux éléments de bottier de clapet et l'élément de séparation sont cylin- driques et ont les mêmes diamètres, la réalisation des joints de soudure est aisée. Revendication Clapet à flotteur comprenant un bottier de clapet ( 10, 11 J présentant une arrivée ( 24) et une sortie ( 25) et une cham- bre de clapet ( 26), un flotteur ( 14) disposé dans Jladite chambre de clapet et une séparation ( 20) dans ladite cham- bre, ladite séparation comportant un orifice ( 27) qui peut être ouvert et fermé par le mouvement ascendant et descen- dant du flotteur en-fonction du niveau de liquide dans la chambre de clapet, caractérisé en ce que ledit boîtier comprend un élément d'arrivée ( 10) ayant une portion péri- phérique symétrique, de préférence cylindrique, et un élé- ment de sortie identique ( 11), entre lesquels éléments ladite-séparation est disposée, ladite séparation ayant aussi une portion périphérique symétrique, de préférence cylindrique, ces pièces ayant une structure telle qu'elles puissent être assemblées en un clapet à flotteur pouvant être installé aussi bien horizontalement que verticalement.