Brevet FR2670270A1 — publié le 19920612

La présente invention concerne les réseaux de vapeur d'eau utilisés dans l'industrie et se rapporte, plus particulièrement, à un poste de purge monobloc à robinets d'isolement incorporés. Quand on utilise de la vapeur d'eau dans un réseau, celle-ci a tendance à se condenser au cours de son passage et il faut évacuer le condensat Il est donc nécessaire d'utiliser un purgeur. Pour des impératifs d'exploitation et de maintenance, le purgeur est généralement employé en liaison avec un robinet d'isolement amont et un robinet d'isolement aval ainsi qu'avec un robinet de purge à l'atmosphère à l'amont du purgeur permettant l'évacuation des condensats lorsque le robinet d'isolement amont du purgeur est fermé. Dans la présente invention, on utilise un bloc à écoulement multidirectionnel qui regroupe les trois fonctions des robinets d'isolement et du robinet de purge. On obtient ainsi un système compact qui permet une réduction des coûts et des frais de montage puisqu'un seul appareil est monté sur la tuyauterie, au lieu de quatre comme dans la technique antérieure. Conformément à l'invention, le poste de purge à robinets d'isolement est caractérisé en ce qu'il est réalisé sous la forme d'un bloc présentant quatre faces principales, à savoir trois faces pour le montage des têtes des deux robinets d'isolement, respectivement amont et aval, et du robinet de purge à l'atmosphère et une quatrième face pour le montage du purgeur, des canaux internes assurant la liaison à l'intérieur du bloc entre les trois robinets et le purgeur Les deux faces portant le robinet d'isolement amont et le robinet de purge à l'atmosphère font entre elles de préférence un angle de 90 ' à 1200 Le robinet d'isolement aval étant incliné d'un angle pouvant être compris entre 20 et 300 par rapport au plan de symétrie desdites deux faces. Conformément à une autre caractéristique de l'invention, la fonction robinetterie est réalisée par trois robinets du type à piston dont l'un, le robinet de purge à l'atmosphère, est muni d'un dispositif d'auto-décrassage de la voie de purge à l'atmosphère évitant l'encrassement de cette voie De préférence, ce 1 O dispositif d'autodécrassage se présente sous la forme d'une prolongation cylindrique du piston du robinet, cette prolongation cylindrique débouchant directement dans la voie de purge à l'atmosphère, de sorte qu'une ouverture et une fermeture du robinet de purge à l'atmosphère entraînent un déplacement du piston et donc un auto-décrassage de la voie de purge à l'atmosphère. Conformément à encore une autre caractéristique de l'invention, la fonction purgeur est réalisée par un purgeur à connecteurs multidirectionnels dont la technologie peut être prise parmi les purgeurs à flotteur inversé ouvert, les flotteurs de type thermostatique, les flotteurs de type thermo-dynamique, et les flotteurs fermés. Conformément à une caractéristique supplémentaire de l'invention, la liaison entre le purgeur et le bloc de montage des robinets est assurée par une bride comprenant un orifice central d'évacuation du fluide depuis le robinet d'isolement amont et au moins un orifice latéral de sortie du condensat vers le purgeur, cet orifice latéral étant situé de manière désaxée par rapport à l'orifice central. Conformément à encore une autre caractéristique de l'invention, le canal interne de communication du robinet d'isolement amont avec le purgeur est formé de deux parties, une premiere partie débouchant au centre de la bride de fixation du purgeur et une seconde partie reliée à la premiere et communiquant avec la lanterne du robinet d'isolement amont, cette seconde partie du canal étant percée dans une face d'entrée du bloc qui est ensuite rebouchée par un obturateur. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Des formes de réalisation de l'objet de l'invention sont représentées, à titre d'exemples non limitatifs, aux dessins annexés. La fig 1 est un schéma synoptique du poste de purge monobloc à robinets d'isolement selon l'invention, monté dans une conduite de vapeur. Les fig 2 A et 2 B sont des vues respectivement de dessus et de face du bloc de purge monobloc, dans le cas d'un montage horizontal avec un purgeur à flotteur inversé ouvert. Les fig 3 A et 3 B sont des vues respectivemnt de face et de dessus du bloc de purge monobloc, dans le cas d'un montage vertical avec un purgeur à flotteur inversé ouvert. La fig 4 représente le bloc muni de logements pour le robinet d'isolement amont et le robinet de purge à l'atmosphère, ainsi que les canaux d'écoulement permettant l'acheminement du fluide vers le purgeur. La fig 5 est une coupe selon la ligne V-V de la fig 4 et montre le logement du robinet de purge à l'atmosphère, l'orifice d'entrée de la conduite de vapeur dans le bloc, ainsi que l'orifice de purge. La fig 6 est une vue de droite de la fig 4 et montre les trois faces du bloc sur lesquelles sont montées les trois têtes des robinets, respectivement d'isolement amont, d'isolement aval et de purge à l'atmosphère. La fig 7 est une vue en coupe dans le plan de la fig 2 A et montre les canaux de communication, ainsi que le logement du robinet d'isolement aval et les orifices d'entrée et de sortie de la conduite de vapeur dans le bloc. La fig 8 est une vue de droite de la fig 2 A et montre la bride de fixation du purgeur munie de ses orifices de communication. Les fig 9 A et 9 B illustrent le montage respectivement en position fermée et en position ouverte d'un des robinets du poste de purge monobloc de l'invention. Les fig 10 A et 1 OB illustrent le montage respectivement en position fermée et en position ouverte d'une réalisation préférée du robinet de purge et représentent une disposition particulière permettant un décrassage de la voie de purge. A la fig 1, on a représenté, de façon schématique, un bloc de purge 1 conforme à l'invention et qui est monté sur une canalisation de vapeur 2 entrant dans le bloc en 3 et en sortant en 4 Le bloc de purge 1 incorpore un purgeur 5, ainsi que des robinets d'isolement amont et aval 6 et, respectivement 7, un robinet de purge à l'atmosphère 8 étant, de plus, monté à l'amont du robinet d'isolement amont. Selon une forme de réalisation de l'invention représentée aux fig 2 à 10 du dessin et dans lesquelles les mêmes références représentent des pièces identiques à celles de la fig 1, le bloc de purge 1 présente une section sensiblement pentagonale (voir fig 4) et comporte quatre faces principales 9 a, 9 b, 9 c, 9 d, les faces 9 a, 9 b, 9 c étant prévues pour le montage des robinets d'isolement amont et respectivement aval 6, 7 et du robinet 8 de purge vers l'atmosphère; la face 9 d étant prévue pour le montage du purgeur 5. Dans le bloc selon l'invention, les orifices d'entrée 3 et de sortie 4 du bloc de purge 1 sont situés sur le même axe et peuvent être réalisés conformément à l'invention, en diamètre nominal de 15 mm, 20 mm ou mm. L'orifice d'entrée 3 communique avec deux voies 10, 11 perpendiculaires à l'axe de cet orifice en faisant un angle entre elles d'environ 600, de sorte que les faces 9 a et 9 c correspondantes font entre elles un angle de 120 Cet angle peut cependant être compris entre 90 et 120 La voie 10 permet l'insertion du piston et des rondelles d'étanchéité du robinet d'isolement amont 6, tandis que la voie 11 permet l'insertion du piston et des rondelles d'étanchéité du robinet de purge à l'atmosphère 8. Les divers robinets 6, 7 et 8 sont réalisés selon la même technologie, même si le robinet de purge à l'atmosphère 8 présente de préférence une disposition supplémentaire dont il est question plus loin en relation avec la description des fig 10 A et 1 OB. Ainsi, les fig 9 A et 9 B montrent un exemple de robinet qui est fixé par vissage au corps 1 et qui présente, de manière d'ailleurs connue, une tête 12, un volant de commande 13, également visible aux fig 2 A, 2 B et 3 A, 3 B, une tige de commande 14, un piston 15, des rondelles d'étanchéité 16 et 17, respectivement inférieure et supérieure, et une lanterne 18. Il est remarquable de constater que le fluide entrant dans le bloc se présente à chaque fois sous le piston de chacun des robinets d'isolement amont 6, aval 7 et de purge à l'atmosphère 8. En position d'ouverture du robinet d'isolement amont 6, le fluide s'écoule par une voie latérale constituée de deux canaux 19 et 20, le canal 20 débouchant au centre d'une bride de fixation 21 du purgeur 5. Le canal 19 a ainsi pour but de mettre en communication le logement de la lanterne 18 du robinet d'isolement amont 6 avec le canal 20 d'évacuation d'un fluide vers le purgeur 5. Comme on le voit bien à la fig 7, le canal 19 est percé dans le bloc de purge 1 à partir de sa face d'entrée qui est rebouchée, après usinage, par un obturateur 22 qui est ensuite soudé sur le bloc de purge 1. En position d'ouverture du robinet de purge à l'atmosphère 8, le fluide s'écoule par une voie latérale 24 perpendiculaire à l'axe du piston du robinet et située au niveau de la lanterne 18 de ce dernier (fig 5) L'orifice de sortie de la voie latérale 24 débouche, par ailleurs, directement sur une des faces du bloc, en permettant la fixation d'une tuyauterie pour collecter le condensat. Les références 25 et 26 désignent deux canaux cylindriques situés de façon désaxée par rapport à l'axe du canal 20, et prévus pour acheminer les condensats sortant du purgeur 5. Les deux canaux cylindriques 25 et 26 débouchent dans une voie 27 de plus grande section destinée au logement du piston et des rondelles du robinet d'isolement aval 7. En position ouverte, le fluide traverse la lanterne 18 du robinet d'isolement aval 7 qui est en communication avec l'orifice de sortie 4 situé latéralement par rapport à celui-ci. Comme on le voit plus particulièrement aux fig 2 A-2 B et 3 A-3 B, l'orifice de sortie de la voie latérale 24 peut déboucher sur deux faces différentes du bloc situées dans des plans perpendiculaires en fonction de la position de montage du bloc soit horizontale (fig 2 A-2 B), soit verticale (fig 3 A-3 B). A l'opposé des deux faces de raccordement 9 b et 9 c des robinets d'isolement amont 6 et de purge à l'atmosphère 8 est montée la bride tournante de fixation 21 pour le purgeur 5, le canal 20 débouchant au centre de la bride de fixation 21 tandis que les canaux cylindriques 25 et 26 sont situés de manière désaxée par rapport à l'orifice central du canal 20. Dans la présente forme de réalisation de l'invention, le purgeur 5 est un purgeur à connecteur multi-directionnel, dont la technologie peut être, soit à flotteur inversé ouvert, soit de type thermostatique, soit de type thermo-dynamique, soit à flotteur fermé. Dans les deux cas de montage ci-dessus, les axes des robinets d'isolement amont 6 et de purge à l'atmosphère 8 sont symétriques par rapport au plan du purgeur 5, cet angle étant de préférence égal à 60 En outre, ces deux robinets sont montés sur une partie du bloc 1 présentant une section sensiblement pentagonale comme cela est bien montré à la fig 4. De plus, le robinet d'isolement aval 7 est ici situé dans une partie inférieure du bloc de purge 1 en faisant, avec le plan des deux robinets précédents, un angle de préférence compris entre 20 et 30 '. Aux fig 10 A et l OB on a représenté une disposition particulière du piston 15 du robinet de purge à l'atmosphère 8 Ainsi, à ces figures, le piston porte une prolongation cylindrique 28 destinée, dans la position de fermeture du robinet de purge à l'atmosphère 8 (fig 1 l B), à pénétrer dans la voie amont. Par conséquent, une manoeuvre d'ouverture et de fermeture du robinet de purge à l'atmosphère 8 par l'intermédiaire de son volant de commande 13 entraîne un déplacement du piston 15 et donc un décolmatage éventuel de l'extrémité de la voie de purge à l'atmosphère 11 Il y a lieu, en effet, de noter que lorsque le robinet de purge à l'atmosphère 8 est fermé en l'absence d'un écoulement dans la voie 11, il existe un risque de dépôt de sédiments et d'impuretés dans cette voie La manoeuvre du robinet de purge permet de rompre le dépôt par l'intermédiaire de la prolongation cylindrique 28 du piston 15 qui débouche dans la voie 11. Par mise en communication du canal 19 avec la voie 11 (et non plus avec la voie 10), il est possible d'inverser les fonctions du robinet d'isolement amont 6 et du robinet de purge à l'atmosphère 8 Une telle réalisation permet d'inverser le sens d'utilisation du bloc 1 tout en conservant le robinet de purge en position inférieure. REVENDICATIONS 1 Poste de purge à robinet d'isolement, caractérisé en ce qu'il est réalisé sous la forme d'un bloc ( 1) présentant quatre faces principales ( 9 a, 9 b, 9 c, 9 d), à savoir trois faces ( 9 a, 9 b, 9 c) pour le montage des têtes des deux robinets d'isolement ( 6, 7), respectivement amont et aval, et du robinet de purge à l'atmosphère ( 8) et une quatrième face ( 9 d) pour le montage du purgeur ( 5), des canaux internes ( 19, 20 25, 26) assurant la liaison à l'intérieur du bloc ( 1) entre les trois robinets ( 6, 7, 8) et le purgeur ( 5). 2 Poste de purge selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux faces ( 9 a, 9 c) portant le robinet d'isolement amont ( 6) et le robinet de purge à l'atmosphère ( 8) font entre elles un angle compris entre 900 et 120 . 3 Poste de purge selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le robinet d'isolement aval ( 7) est inclinée d'un angle compris entre 20 et 30 par rapport au plan de symétrie des faces ( 9 a, 9 c) portant le robinet d'isolement amont ( 6) et le robinet de purge à l'atmosphère ( 8). 4 Poste de purge selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les trois robinets sont du même type à piston, le robinet de purge à l'atmosphère ( 8) étant équipé d'un dispositif d'auto-décrassage de la voie de purge à l'atmosphère permettant l'évacuation des condensats et évitant l'encrassement de cette voie. 5 Poste de purge selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le robinet de purge à l'atmosphère ( 8) comprend un piston ( 15) muni d'une prolongation cylindrique ( 28), cette prolongation cylindrique ( 28) débouchant directement dans la voie de purge à l'atmosphère, de sorte qu'une ouverture et une fermeture de robinet de purge à l'atmosphère ( 8) entraînent un déplacement du piston et de sa prolongation cylindrique ( 28) et donc un auto-décrassage de la voie de purge à l'atmosphère. 6 Poste de purge selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le purgeur ( 5) est un purgeur à connecteur multi-directionnel dont la technologie peut être prise parmi les purgeurs à flotteur inversé ouvert, les flotteurs de type thermostatique, les flotteurs de type thermo- dynamique et les flotteurs fermés. 7 Poste de purge selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la liaison entre le purgeur ( 5) et la bloc ( 1) de montage des robinets est assurée par une bride ( 21) comprenant un orifice central ( 20) d'évacuation du fluide depuis le robinet d'isolement amont ( 6) vers le purgeur ( 5) et au moins un orifice latéral ( 25, 26) de sortie du condensat du purgeur ( 5) vers le robinet d'isolement aval ( 7), cet orifice latéral étant situé de manière désaxée par rapport à l'orifice central. 8 Poste de purge selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le canal interne ( 19, 20) de communication du robinet d'isolement amont ( 6) avec le purgeur ( 5) est formé de deux parties, une premiere partie ( 20) débouchant au centre d'une bride de fixation ( 21) du purgeur ( 5) et une seconde partie ( 19) relié à la première et communiquant avec la lanterne ( 18) du robinet d'isolement amont ( 6), cette seconde partie du canal étant percée dans une face d'entrée du bloc qui est ensuite bouchée par un obturateur ( 22). 9 Poste de purge selon l'une des revendictions 1 à 8, caractérisé en ce que/par mise en communication du canal ( 19) avec le logement de la il lanterne du robinet de purge ( 8), on peut inverser les fonctions des robinets d'isolement amont et de purge à l'atmosphère et, de ce fait, inverser le sens d'utilisation du bloc ( 1) tout en conservant le robinet de purge ( 8) en position inférieure.