Brevet FR2841916A1 — publié le 20040109

La présente invention concerne un perfectionnement aux circuits caloporteurs d'un équipement de transport, de stockage ou d'épandage de produits bitumineux. Les produits bitumineux, disposés dans une citerne ou cuve sur un équipement c'est-à-dire un véhicule de transport, de stockage ou d'épandage, ne sont manipulables qu'à une température appropriée, entre 50 et 200'C selon la nature desdits produits. Cette température est obtenue au moyen d'un échangeur de chaleur qui peut être constitué par exemple d'un serpentin dans lequel circule un fluide caloporteur comme de l'huile thermique. Ce serpentin fait partie d'un circuit sur lequel on trouve un moyen de chauffage du fluide comme par exemple un brleur et le fluide est mis en circulation au moyen d'une pompe appropriée. Ce fluide caloporteur peut également être utilisé pour réchauffer et/ou maintenir en température des organes attachés à ce type d'équipement comme par exemple la pompe de circulation du produit bitumineux, ou encore, dans le cas d'une épandeuse, la rampe d'épandage. Le circuit primaire du fluide caloporteur c'est-à-dire le circuit utilisé pour réchauffer et maintenir à température le produit bitumineux dans la citerne, peut comporter une dérivation qui, par le biais d'un circuit secondaire, va permettre de réchauffer et/ou de maintenir en température une pompe ou une rampe d'épandage. Pour dériver le fluide caloporteur et permettre sa circulation dans le circuit secondaire, plusieurs vannes sont installées et en particulier une vanne sur le circuit primaire qui réalise une sorte d'étranglement ou même fermeture de ce circuit, et au moins une vanne sur l'entrée du circuit secondaire, placée sur la dérivation qui est disposée en amont de ladite vanne du circuit primaire, cette vanne du circuit secondaire permet d'ouvrir ou de fermer la circulation du fluide dans ledit circuit secondaire. Généralement, le circuit secondaire comporte deux vannes situées sur les dérivations amont et aval de la vanne du circuit primaire pour réaliser un isolement complet de ce circuit secondaire, aussi bien pour des questions de sécurité que pour permettre toute intervention de maintenance ou autre sur ce circuit secondaire qui comprend bien souvent des flexibles de raccordement. Ainsi, le circuit caloporteur classique de ces équipements de transport, de stockage ou d'épandage de produit bitumineux, comporte un grand nombre de vannes que l'opérateur doit manipuler pour établir une dérivation du fluide caloporteur vers le circuit secondaire. La présente invention propose de simplifier à la fois les opérations visant à établir une dérivation vers le circuit secondaire et le matériel à mettre en oeuvre pour obtenir cette dérivation. L'équipement selon l'invention comprend un circuit caloporteur qui est constitué d'un circuit primaire de chauffage dans lequel le fluide caloporteur, du genre huile thermique, chauffé par des moyens appropriés, est mis en circulation au moyen d'une pompe, lequel circuit primaire peut comporter un vase d'expansion ainsi que des moyens pour dériver tout ou partie du fluide vers au moins un circuit secondaire afin de réchauffer et/ou maintenir à température certains organes dudit équipement comme par exemple la pompe de circulation du produit bitumineux, ou la rampe d'épandage, lesquels moyens de dérivation du fluide sont constitués d'une vanne spécifique unique comportant une entrée et une sortie principales pour ledit circuit primaire et au moins une sortie pour dériver tout ou partie du fluide caloporteur vers ledit circuit secondaire, ainsi que des moyens intrinsèques entre ladite entrée du circuit primaire et ladite sortie vers le circuit secondaire, pour dériver le fluide vers ce dernier. Selon une disposition préférentielle, la vanne comporte deux couples d'orifices: un couple correspondant à l'entrée et la sortie du circuit primaire et un couple correspondant au départ et au retour du circuit secondaire, ladite entrée et ledit départ d'un côté et ledit retour et ladite sortie d'un autre côté étant mis en communication pour réaliser la dérivation souhaitée par les moyes intrinsèques de la vanne. L'invention concerne aussi la vanne de dérivation pour cet équipement, laquelle comprend un corps muni d'un orifice d'entrée et d'un orifice de sortie, connectés tous deux sur le circuit primaire du fluide caloporteur, et au moins un orifice de sortie servant de départ vers le circuit secondaire, ainsi qu'un orifice d'entrée, toujours dans ledit corps, pour le retour dudit circuit secondaire, lesquels orifices du circuit secondaire étant mis respectivement en communication avec l'orifice d'entrée et l'orifice de sortie correspondant, du circuit primaire, par l'intermédiaire d'un tiroir qui est mobile dans ledit corps, lequel tiroir est associé à des moyens de manoeuvre appropriés. Toujours selon l'invention, le tiroir de la vanne de dérivation est guidé dans une cavité cylindrique dans laquelle débouchent, sur un même axe qui est perpendiculaire à l'axe dudit tiroir, d'une part, les orifices d'entrée et de sortie du circuit primaire et, d'autre part, les orifices d'entrée et de sortie du circuit secondaire, lequel tiroir comporte, au niveau desdites sorties et entrées du circuit secondaire, un aménagement pour permettre le passage du fluide caloporteur, lequel aménagement forme un court-circuit direct entre l'orifice d'entrée du circuit primaire et l'orifice de sortie pour l'alimentation du circuit secondaire, ainsi qu'entre l'orifice d'entrée qui correspond au retour dudit circuit secondaire et l'orifice de sortie dudit circuit primaire. Selon un premier mode de réalisation, le tiroir est aménagé de façon à maintenir, quelle que soit sa position dans le corps de la vanne de dérivation, un passage permanent pour le fluide caloporteur, entre l'entrée et la sortie du circuit primaire. Toujours selon l'invention, dans le cas de ce premier mode de réalisation, le tiroir comporte un orifice de fuite calibré permettant une circulation permanente du fluide caloporteur dans le circuit primaire, avec création d'une perte de charge suffisante pour faire circuler une partie seulement du débit dudit fluide dans le circuit secondaire. Toujours selon l'invention et dans ce premier mode de réalisation, le tiroir est constitué, comme le corps de la vanne, de deux parties cylindriques de diamètres sensiblement différents, le grand diamètre se situant au niveau des orifices du circuit primaire avec, entre les deux parties, une zone tronconique constituant, dans le corps de ladite vanne, un siège et, constituant pour le tiroir, une soupape qui permet de réaliser une obturation et une isolation totale du circuit secondaire par rapport au circuit primaire. Selon une variante de réalisation de l'invention, la cavité du corps de la vanne et le tiroir sont constitués d'une simple partie cylindrique aménagée pour permettre soit, d'une part la mise en communication des orifices du circuit primaire ou l'obturation totale de ce dernier avec dans ces deux cas une étanchéité et isolation totale du circuit secondaire, soit d'autre part, la dérivation du fluide caloporteur vers le circuit secondaire. L'invention sera encore détaillée à l'aide de la description suivante et des dessins annexés, donnés à titre indicatif, et dans lesquels; - la figure 1 représente schématiquement, le circuit caloporteur primaire et secondaire d'un équipement du genre épandeuse de bitume, selon l'état de la technique; - la figure 2 représente l'implantation des circuits primaire et secondaire pour le fluide caloporteur, aménagés selon l'invention; - la figure 3 représente schématiquement un premier mode de réalisation de la vanne de dérivation selon l'invention, en coupe; - la figure 4 représente un détail de la figure 3; - la figure 5 représente la vanne de la figure 3, en position active de dérivation; - les figures 6, 7 et 8 représentent schématiquement une variante de réalisation de la vanne de dérivation selon trois configurations à savoir: - figure 6: circulation dans le circuit primaire avec isolement du circuit secondaire, - figure 7: fermeture du circuit primaire et isolement du circuit secondaire et figure 8: dérivation totale du fluide vers le circuit secondaire. L'équipement tel que représenté figure 1, schématiquement, comprend une citerne 1 qui contient un produit du genre liant bitumineux. Ce liant est chauffé et maintenu en température au moyen d'un serpentin 2 qui fait partie d'un circuit repéré d'une manière générale 3, dans lequel circule un fluide caloporteur approprié constitué par exemple d'une huile thermique. Ce circuit 3 qui constitue le circuit primaire de chauffage, est représenté en traits gras sur la figure 1. Le fluide caloporteur est chauffé au moyen d'un dispositif approprié genre brleur non représenté avant d'être introduit dans la citerne 1. Ce fluide caloporteur est mis en circulation au moyen d'une pompe 4. Sa circulation peut être réglée au moyen d'une vanne 5 qui est manoeuvrée par des moyens appropriés manuels ou autres et on remarque encore, connecté sur ce circuit, un vase d'expansion 6 dont la capacité peut être importante en raison de la présence d'un ou de plusieurs circuits secondaires. Comme représenté figure 1, le fluide caloporteur peut être dérivé du circuit primaire 3 pour réchauffer et maintenir à température d'autres organes de l'équipement. Ainsi, on remarque un Té de dérivation 7 sur le circuit primaire, en amont de la vanne 5, contrôlé par une vanne 8. En aval de la vanne 5, on trouve un autre Té 9, faisant office de retour, contrôlé par une vanne 10. Ces vannes 8 et 10 permettent d'alimenter et de contrôler à volonté des organes de l'équipement selon la destination de ce dernier comme par exemple la pompe de mise en circulation du produit liant bitumineux, pour un équipement de stockage, de transport ou pour une épandeuse ou, comme schématisé figure 1, un organe du genre rampe d'épandage 11. Cette rampe d'épandage est parcourue par un serpentin 12 qui fait partie d'un circuit secondaire 13. Ce circuit secondaire 13 accepte généralement un débit de fluide caloporteur qui est relativement modeste par rapport au débit de fluide circulant dans le circuit primaire 3, à peine 50 %. Comme représenté figure 1, la première vanne 8 contrôle l'entrée du circuit secondaire 13 et la seconde vanne 10 contrôle le retour du fluide dans le circuit primaire 3. Généralement, la liaison entre les vannes 8 et 10 et la rampe 11 est réalisée au moyen de flexibles et, pour des questions d'entretien, de maintenance, il est intéressant de pouvoir isoler totalement le circuit secondaire 13 et de pouvoir démonter les tuyauteries. On remarque ainsi, figure 1, que l'établissement d'une circulation du fluide caloporteur dans le circuit secondaire 13 implique la manoeuvre des différentes vannes 8 et 10 ainsi que la manoeuvre de la vanne 5 avec laquelle on effectue une restriction du débit dans le circuit primaire 3 pour dériver le fluide caloporteur en partie vers le circuit secondaire 13. L'invention telle que représentée figure 2, permet de simplifier considérablement la mise en service du circuit secondaire 13. L'invention permet également de réduire le nombre de vannes et de simplifier également les circuits en réduisant le nombre de raccordements à effectuer. On retrouve figure 2, le même équipement que figure 1. Et, pour les éléments communs, les repères ont été conservés. L'équipement schématisé figure 2 comprend donc la citerne 1 dans laquelle est stocké le produit liant bitumineux. Ce produit liant est porté à température d'utilisation au moyen d'un serpentin 2 dans lequel circule un fluide caloporteur du genre huile thermique. Ce fluide circule dans un circuit primaire 3 et il est chauffé par des moyens appropriés non représentés. La circulation du fluide caloporteur est réalisé par l'intermédiaire d'une pompe 4 et le circuit comporte une vanne spécifique 15 multi- fonctions. Cette vanne 15 remplace à elle seule les vannes 5, 8 et 10 du circuit précédent. La vanne 15 se substitue aux vannes 5, 8 et 10, pour contrôler le débit du fluide caloporteur dans le circuit primaire 3, et ouvrir ou fermer le circuit secondaire 13, permettant également d'isoler ce circuit secondaire 13 pour faciliter toute intervention sur la rampe d'épandage 11. Cette vanne unique 15 est détaillée sur les figures suivantes et en particulier figures 3 à 5 pour un premier mode de réalisation. Cette vanne 15 comporte un corps 20 muni d'une cavité interne 21 dans laquelle est positionné un tiroir 22. Ce tiroir 22 est mobile et se déplace dans le corps au moyen d'un système de manoeuvre 23 fixé sur ledit corps, lequel système de manoeuvre provoque un simple déplacement axial du tiroir c'est-à-dire sur l'axe 24, tout en immobilisant ce tiroir en rotation. Le tiroir 22 se déplace devant le couple d'orifices 25 et 26 du circuit primaire 3 et devant le couple d'orifices 27 et 28 du circuit secondaire 13. L'orifice d'entrée principale 25 et l'orifice de sortie principale 26 du circuit primaire 3, se situent sur un même axe 29 perpendiculaire à l'axe 24 du corps 20 de la vanne. De la même façon, les orifices de sortie secondaire, ou départ, 27 et d'entrée secondaire, ou retour, 28 du circuit secondaire 13, se situent sur un même axe 30 perpendiculaire à l'axe 24 du corps 20. Le tiroir 22 comporte sur sa longueur, des aménagements 31 qui permettent, comme représenté figure 5, d'établir une liaison entre l'orifice d'entrée 25 du circuit primaire 3 et l'orifice 27 de départ du circuit secondaire 13 d'une part et d'autre part, entre l'orifice 28 de retour dudit circuit secondaire 13 et l'orifice de sortie 26 dudit circuit primaire 3. Le débit de fluide caloporteur dans le circuit secondaire 13 est, comme mentionné précédemment, nettement inférieur à celui du circuit primaire 3. Aussi, lorsque le fluide caloporteur circule dans le circuit secondaire 13, une partie de ce fluide continue à circuler dans le circuit primaire 3. A cet effet, le tiroir 22 comporte un orifice 32 constitué d'un simple perçage parallèle à l'axe 29 par exemple, qui met en communication des orifices 25 et 26 du corps 20 de la vanne. Cet orifice 32 est un orifice calibré qui permet de créer une perte de charge suffisante pour imposer la circulation du fluide caloporteur dans le circuit secondaire 13. On remarque, figure 3, que le tiroir 22 est en position d'obturation et d'isolation du circuit secondaire 13 c'est-à-dire que le fluide caloporteur circule uniquement dans le circuit primaire 3 passant de l'orifice d'entrée 25 à l'orifice de sortie 26 du corps 20 de la vanne, lequel fluide circule par le canal maintenu au-dessus du tiroir 22 et par l'orifice calibré 32. L'obturation et l'isolation du circuit secondaire 13 sont réalisées par le tiroir 22 et le corps 20 qui comporte, comme détaillé figure 4, un siège 34 coopérant avec une portion tronconique 35 du tiroir 22 qui forme une soupape. La cavité cylindrique 21 du corps 20 comporte en fait deux parties cylindriques de diamètres différents de même que le tiroir 22. la partie cylindrique de grand diamètre Dl se situe au niveau des orifices 25 et 26 du circuit primaire 3 et la partie cylindrique de diamètre D2 plus réduit se situe au niveau des orifices 27 et 28. La différence entre les diamètres Dl et D2 est modeste, de l'ordre de 1 à quelques millimètres. Cette différence de diamètre induit, lorsque le tiroir 22 est en position active de dérivation, comme représenté figure 5, l'établissement d'une circulation du fluide caloporteur dans le circuit secondaire 13; ce fluide circule dans l'intervalle situé entre la partie inférieure du tiroir 22 de diamètre D2 et la cavité supérieure 21 de diamètre Dl, au niveau des orifices 25 et 26 du circuit primaire 3. Les figures 6 à 8 représentent un second mode de réalisation de la vanne 15. Les mêmes repères ont été conservés pour l'entrée 25 dans le corps 20' et la sortie 26 pour le circuit primaire 3, ainsi que la sortie 27 et le retour 28 pour le circuit secondaire 13. Le corps 20' comporte une cavité 21' et un tiroir 22'. Ce tiroir est manoeuvré comme précédemment par un système 23 qui permet le déplacement axial du tiroir 22' tout en le maintenant immobilisé en rotation. La cavité 21' et le tiroir 22' sont cylindriques avec un diamètre constant sur toute la longueur axiale. Le tiroir 22' comporte, comme précédemment, des aménagements 31 situés au niveau des orifices 27 et 28 du circuit secondaire 13 qui permettent d'établir une communication directe, c'est-à-dire une sorte de court-circuit comme représenté figure 8, entre l'orifice d'entrée 25 du circuit primaire 3 et l'orifice de sortie 27 pour l'alimentation du circuit secondaire 13, ainsi que la mise en communication de l'orifice retour 28 du circuit primaire 13 avec l'orifice de sortie 26 du circuit primaire 3. Figure 6, le piston 22' occupe une position qui permet une libre circulation du fluide caloporteur dans le circuit primaire 3, en mettant en communication directe les orifices 25 et 26 constituant l'entrée et la sortie dudit circuit primaire 3 dans le corps 20' de la vanne. Dans cette position, on remarque que le circuit secondaire 13 est totalement isolé; il n'y a aucune circulation du fluide caloporteur vers les orifices 27 et 28 du corps '. Figure 7, on remarque que le déplacement du tiroir 22' permet de fermer à la fois le circuit primaire 3 en obturant le passage entre les orifices 25 et 26 du corps 20' et d'isoler simultanément le circuit secondaire 13. La figure 8 montre le tiroir 22' dans une position qui permet d'établir une dérivation totale du fluide caloporteur vers le circuit secondaire 13, en mettant directement en communication l'orifice d'entrée 25 du circuit primaire 3 avec l'orifice de départ 27 à l'entrée du circuit secondaire 13, et l'orifice de retour 28 de ce circuit secondaire avec l'orifice de sortie 26 dudit circuit primaire 3. Dans ce second mode de réalisation de la vanne 15, figures 6 à 8, cette vanne fonctionne en tout ou rien alors que dans le premier mode de réalisation, figures 3 à 5, la vanne établit une répartition des débits, les partageant entre le circuit primaire 3 et le circuit secondaire 13. - REVENDICATIONS 1.- Equipement de transport, de stockage ou d'épandage de produit bitumineux, comportant un circuit primaire (3) de chauffage dans lequel un fluide caloporteur, chauffé par des moyens appropriés, est mis en circulation au moyen d'une pompe (4), lequel circuit primaire comporte un vase d'expansion (6) ainsi que des moyens pour dériver tout ou partie dudit fluide vers au moins un circuit secondaire (13) pour réchauffer et/ou maintenir à température d'utilisation, certains organes dudit équipement comme par exemple la pompe de circulation du produit bitumineux, ou la rampe d'épandage..., caractérisé en ce que les moyens de dérivation du fluide caloporteur sont constitués d'une vanne spécifique unique (15), comportant des orifices d'entrée (25) et de sortie (26) pour ledit circuit primaire (3), et au moins un orifice de sortie (27) relié au circuit secondaire (13), avec en plus des moyens intrinsèques entre lesdits orifices pour dériver tout ou partie du fluide caloporteur dudit circuit primaire vers ledit circuit secondaire (13). 2.- Equipement selon la revendication 1, caractérisé en ce que la vanne (15) comporte deux couples d'orifices, l'un étant constitué par l'entrée et la sortie principales du circuit primaire, l'autre étant constitué par la sortie, ou départ, et l'entrée, ou retour, du circuit secondaire, laquelle vanne étant munie de moyens intrinsèques pour mettre en communication l'entrée principale (25) avec la sortie secondaire (27) et l'entrée secondaire (28) avec la sortie principale (26). 3.- Vanne de dérivation pour équipement selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comprend un corps (20, 20'), muni d'un orifice d'entrée (25) et d'un orifice de sortie (26), tous deux connectés sur le circuit primaire (3) du fluide caloporteur, et au moins un orifice de sortie (27) servant de départ vers le circuit secondaire (13) ainsi qu'un orifice d'entrée (28) pour le retour dudit circuit secondaire (13), lesquels orifices (27, 28) du circuit secondaire (13) étant mis respectivement en communication avec l'orifice d'entrée (25) et l'orifice de sortie (26) correspondant du circuit primaire (3), par l'intermédiaire d'un tiroir (22, 22') qui est mobile dans ledit corps, lequel tiroir est associé à des moyens de manoeuvre appropriés. 4.- Vanne de dérivation selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'elle comporte, dans le corps (20, 20'), une cavité cylindrique (21, 21') dans laquelle débouchent sur un même axe perpendiculaire à l'axe (24) du tiroir (22, 22'), d'une part les orifices d'entrée (25) et de sortie (26) correspondant au circuit primaire (3) et, d'autre part, les orifices d'entrée (27) et de retour (28) correspondant au circuit secondaire (13), laquelle cavité (21, 21') sert au guidage du tiroir (22, 22'), lequel tiroir comporte, au niveau desdites sorties (27) et retour (28) du circuit secondaire (13), un aménagement (31) qui permet le passage du fluide caloporteur, lequel aménagement (31) forme une sorte de court- circuit direct entre l'orifice d'entrée (25) du circuit primaire et l'orifice de sortie (26) du circuit secondaire (13), ainsi qu'entre l'orifice de retour (28) de ce dernier circuit et l'orifice de sortie (26) dudit circuit primaire (3). 5.- Vanne de dérivation selon la revendication 4, caractérisée en ce qu'elle comporte, au niveau du tiroir (22), un aménagement qui permet de maintenir, quelle que soit sa position dans le corps (20), une circulation permanente du fluide caloporteur entre l'entrée (25) et la sortie (26) dans le corps (20). 6.- Vanne de dérivation selon la revendication 5, caractérisée en ce que le tiroir (22) comporte un orifice de fuite (32) calibré, permettant une circulation permanente du fluide caloporteur dans le circuit primaire (3), lequel orifice calibré (32) permet de créer une perte de charge suffisante pour forcer la circulation du fluide caloporteur vers le circuit secondaire (13) en fonction des besoins. 7.- Vanne de dérivation selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisée en ce que le corps (20) et le tiroir (22), comportent deux parties cylindriques de diamètre (Dl), (D2), sensiblement différents, le grand diamètre (DI) se situant au niveau des orifices (25) et (26) reliés au circuit primaire, avec, entre les deux parties cylindriques, une zone tronconique formant un siège (34) au niveau du corps (20) et formant soupape au niveau dudit tiroir (22), laquelle soupape permet d'obturer et d'isoler totalement le circuit secondaire (13) par rapport au circuit primaire (3). 8.- Vanne de dérivation selon l'une quelconque des revendications 3 ou 4, caractérisée en ce que la cavité (21') du corps (20') et le tiroir (22') sont cylindriques, aménagés pour permettre soit, d'une part, la mise en communication des orifices (25) et (26) du circuit primaire (3) ou l'obturation totale dudit circuit primaire avec, dans les deux cas l'étanchéité et l'isolation totale du circuit secondaire (13), soit, d'autre part, la dérivation totale du fluide caloporteur vers le circuit secondaire (13).