Brevet FR2697071A1 — publié le 19940422

La présente invention a pour objet un dispositif permettant d'absorber les variations brusques de pression à l'intérieur d'une installation hydraulique et de restituer le fluide progressivement. Elle vise plus particulièrement à la réalisation d'un dispositif assurant la protection des installations hydrauliques contre les coups de bélier. Les variations brusques de pression à l'intérieur des tuyauteries ou des divers organes d'une installation, communément appelées fi coups de bélier" sont des paramètres très contraignants lors de la conception des installations. Une première solution à ce problème consiste à dimensionner les composants de l'installation en fonction de la pression maximale estimée qui peut être atteinte lors du coup de bélier. Une telle installation est d'un coût plus élevé que nécessaire pour une utilisation normale et de plus la mise en oeuvre des organes support de l'installation et de leur entretien sont plus difficiles et coûteux. Une seconde solution consiste à mettre en place sur l'installation un, ou plusieun, accumulateur constitué pour l'essentiel d'une enveloppe déformable remplie d'un gaz sous pression et dont la paroi externe est au moins partiellement en contact avec le fluide qui circule dans l'installation. L'accumulateur est monté en dérivation sur une tuyauterie de l'installation, ce qui a pour inconvénient de provoquer des pertes de charges lors du transfert d'énergie ainsi que des temps de réponses relativement longs. Dans le but de remédier aux inconvénients des solutions qui viennent d'être mentionnées, la présente invention propose un dispositif permettant d'absorber les variations brusques de pression à l'intérieur d'une installation hydraulique, du type comportant une enveloppe déformable remplie d'un gaz sous pression ou d'un ensemble massif en élastomère disposée en ligne, intégrée à la tuyauterie et en ce qu'elle est en contact avec le fluide qui y circule. Une telle conception consistant à intégrer le dispositif de protection en ligne de l'installation sur la tuyauterie d'un ballon ou d'un échangeur, elle permet de supprimer les inconvénients inhérents aux accumulateurs externes évoqués ci-dessus. De plus avec une enveloppe déformable en masse d'élastomère de tels dispositifs ne sont pas soumis aux contrôles administratifs contrairement aux accumulateurs classiques. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés sur lesquels - La figure 1 représente une vue d'ensemble du dispositif quelque soit le type d'enveloppe déformable. - La figure 2 représente une vue en coupe longitudinale avec enveloppe à gaz. - La figure 3 représente une vue en coupe longitudinale d'un second mode de réalisation de la présente invention ; avec enveloppe déformable en bloc élastomère. On a représenté aux figues 1 - 2 - 3 une portion de tuyauterie 10 d'une installation hydraulique avec laquelle on raccorde le dispositif d'absorption 12 selon la présente invention, en ligne avec une tuyauterie. Figure n0 1 par bride 5 et 5. Le dispositif 12 comporte une enveloppe déformable 14, Figure n0 2 remplie d'un gaz sous pression. Dans ce premier mode de réalisation, l'enveloppe est constituée d'une membrane en élastomère. L'enveloppe 14 disposée à l'intérieur du corps 12 est prégonflée avec un gaz neutre par l'intermédiaire de la valve 22, la pression de prégonflage est en fonction de la pression d'utilisation de l'installation. L'ensemble du dispositif est en 2 parties principales 10 et 12 assemblées par 1 'écrou 22. Un dispositif de réglage du débit d'évacuation du fluide manoeuvré par une couronne manuelle 20 régule le temps d'évacuation du fluide absorbé par les orifices 28 et 30. La couronne se déplace longitudinalement du filetage 32 et découvre plus ou moins le pan incliné 34. Dans son fonctionnement et en cas de coup de bélier, le fluide est admis rapidement par la gorge 16 en soulevant le clapet 18, le fluide vient en contact avec l'enveloppe déformable 14 qui la comprime. L'enveloppe déformable est équipée en son extrémité d'une bague anti extrusion, celle-ci est en contact avec le fluide circulant à l'intérieur de la tuyauterie 10 et ainsi donc à même de se déformer en cas de variation brusque de la pression régnant dans l'installation dont fait partie la tuyauterie 10. En cas de coup de bélier, le dispositif 12 selon la présente invention fonctionne à la manière d'un accumulateur classique pour absorber l'augmentation brusque de pression et protéger llinstallation. Le second mode de réalisation de l'invention représenté à la figure 3 convient plus particulié- -rement aux chocs intensifs, aux pulsations ainsi qu'aux fluides dont la température est inférieure à 1000. Les éléments identiques, similaires ou équivalents à ceux du premier mode de réalisation sont désignés par les mêmes chiffres de référence augmentés de cent. L'armature 112 est identique au dispositif Figure 2. Dans ce mode de réalisation, l'enveloppe 114 est une masse d'une seule pièce réalisée en un matériau élastomère. Dans ce mode de réalisation, il est prévu une fixation de l'enveloppe 114 à l'extérieur de l'installation par une vis 122. Le choix des matériaux constituant l'enveloppe, en matériau élastomètre, dépend de l'élasticité requise ainsi que de la nature et de la température du fluide de l'installation. Le système d'absorption et de restitution du fluide est identique à celui de la Figure 2. Le dispositif se raccorde à une tuyauterie existante et dans des diamètres standards par 2 brides de raccordements normalisées 5 et 5 t, Voir Figure 1, Type CETOP, SAE, DIN..... REVENDICATIONS 1 - Dispositif permettant d'absorber les variations brusques de pression à l'intérieur d'une installation hydraulique (10, 110), du type comportant une enveloppe déformable (14), remplie d'un gaz sous pression, ou en un bloc d'élastomère (114) caractérisé en ce qui ladite enveloppe est disposée en ligne de l'installation et en ce qu'elle est en contact avec le fluide qui y circule. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'enveloppe (14.114), est montée à l'intérieur d'une armature rigide, celle-ci est fixée par ses extrémités au sein d'une tuyauterie. La circulation du fluide peut se faire dans les deux sens de la tuyauterie. 3 - Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que ladite armature 10 et 12 est constituée de deux parties assemblées entre elles et qui enferment l'enveloppe (14 - 114) 4 - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que chacune des deux parties 10 et 12 est linéaire à la tuyauterie et se monte aux deux extrémités. 5 - Dispositif selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que ladite armature (12 - 120) est constituée d'un corps présentant sensiblement la forme d'une bouteille dont l'axe est disposé en ligne à la direction d'écoulement du fluide. 6 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'enveloppe (14 - 114) est constituée de membranes à gaz ou massives. 's.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'enveloppe (14 - 114) est une vessie en matériau élastomère ou un bloc d'élastomère.