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EP1576435A2 - Detendeur de gaz a compensation altimetrique - Google Patents

Detendeur de gaz a compensation altimetrique

Info

Publication number
EP1576435A2
EP1576435A2 EP03799666A EP03799666A EP1576435A2 EP 1576435 A2 EP1576435 A2 EP 1576435A2 EP 03799666 A EP03799666 A EP 03799666A EP 03799666 A EP03799666 A EP 03799666A EP 1576435 A2 EP1576435 A2 EP 1576435A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
regulator
housing
side wall
hand
gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP03799666A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP1576435A3 (fr
Inventor
Pascal Bruhat
Daniel Bouvier
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Clesse Industries SAS
Primagaz SAS
Original Assignee
Compagnie des Gaz de Petrole Primagaz SA
Clesse Industries SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Compagnie des Gaz de Petrole Primagaz SA, Clesse Industries SAS filed Critical Compagnie des Gaz de Petrole Primagaz SA
Publication of EP1576435A2 publication Critical patent/EP1576435A2/fr
Publication of EP1576435A3 publication Critical patent/EP1576435A3/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00—Control of temperature
    • G05D23/01—Control of temperature without auxiliary power
    • G05D23/02—Control of temperature without auxiliary power with sensing element expanding and contracting in response to changes of temperature
    • G05D23/021—Control of temperature without auxiliary power with sensing element expanding and contracting in response to changes of temperature the sensing element being a non-metallic solid, e.g. elastomer, paste
    • G05D23/023—Control of temperature without auxiliary power with sensing element expanding and contracting in response to changes of temperature the sensing element being a non-metallic solid, e.g. elastomer, paste the sensing element being placed outside a regulating fluid flow
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/7722—Line condition change responsive valves
    • Y10T137/7723—Safety cut-off requiring reset
    • Y10T137/7726—Responsive to change in rate of flow
    • Y10T137/7727—Excessive flow cut-off
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/7722—Line condition change responsive valves
    • Y10T137/7737—Thermal responsive
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/7722—Line condition change responsive valves
    • Y10T137/7781—With separate connected fluid reactor surface
    • Y10T137/7793—With opening bias [e.g., pressure regulator]
    • Y10T137/7797—Bias variable during operation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/7722—Line condition change responsive valves
    • Y10T137/7781—With separate connected fluid reactor surface
    • Y10T137/7793—With opening bias [e.g., pressure regulator]
    • Y10T137/7822—Reactor surface closes chamber
    • Y10T137/783—Reactor operatively connected to valve by mechanical movement
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/8158—With indicator, register, recorder, alarm or inspection means
    • Y10T137/8225—Position or extent of motion indicator
    • Y10T137/8275—Indicator element rigidly carried by the movable element whose position is indicated

Definitions

  • the present invention relates to a gas pressure regulator intended to be mounted on a gas supply pipe connecting a gas source to a user device.
  • the gas phase metering of gases intended for domestic and / or industrial uses, such as natural gas or LPG (liquefied petroleum gas), is mainly done using a volumetric meter, positioned at the level of the pipeline. of distribution.
  • Document FR 2 786 865 precisely describes a gas pressure regulator allowing the delivery of a volume flow corrected in pressure as a function of the temperature of the gas.
  • a capsule containing a fluid or a liquefied gas is placed in the gas pipe.
  • This capsule is connected by a capillary to a bellows exerting stresses on a spring acting on the membrane of the pressure reducer to which is attached a mechanism for regulating the pressure.
  • the pressure of the fluid contained in the capsule varies, and it follows that the stresses exerted on the membrane also vary.
  • Such a regulator is however difficult to produce because it is necessary to provide tight crossings from one volume to another.
  • the capillary must be protected mechanically.
  • Document FR 2 807 833 describes a gas supply device with determination of the volume flow corrected in temperature and in pressure. This device comprises in particular a regulator comprising a thermosensitive member placed in a room at ambient temperature.
  • this device is relatively bulky and expensive, and does not directly take into account the temperature of the gas entering the device. Furthermore, like all gases, propane or LPG have a variable density depending on the altitude at which they are stored.
  • the main object of the present invention is to solve the aforementioned drawback, and for this purpose relates to a gas pressure regulator intended to be mounted on a gas supply pipe connecting a gas source to a user device, and comprising a mechanism pressure regulation controlled by the movement of a movable element, characterized in that it comprises a housing containing at least one adjustable prestressed actuator acting on the movable element and making it possible to take into account the variation of the altimetric pressure.
  • this actuator being adjustable, it is possible to modify the stresses applied to the movable element controlling the pressure regulator mechanism of the regulator in order to take account of the altitude at which the regulator is located.
  • the adjustable prestressed actuator is produced using a spring having, on the one hand, a first end in abutment against the movable element, and on the other hand, a second end in abutment against an adjustable member from the outside.
  • the adjustable member is produced using an altimetric adjustment ring having a side wall resting on the second end of the spring.
  • a knurled cover covers the adjustable member and has an at least partially threaded internal face capable of cooperating with a threaded part of the side wall of the housing.
  • the side wall of the housing is provided with a graduation making it possible to position the knurled cover adequately as a function of the altitude.
  • sealing means for example a pin, a breakable ring, or a thermo element deformable, are preferably provided in order to immobilize the knurled cover. after it has been correctly positioned.
  • a regulator according to the invention comprises a thermosensitive member acting on the movable element by means of at least one actuator.
  • the heat-sensitive member comprises a deformable internal wall and contains an element with variable volume.
  • the actuator is produced using a push rod bearing on an intermediate spring, said push rod being inserted in the heat-sensitive member so as to come into contact with the deformable internal wall thereof. This.
  • This regulator is very simple to make, and overcomes the problem of fragility inherent in the use of an external capillary.
  • the body is covered by an insulating envelope. This can, for example, allow to provide an insulating air space around the body, or even be made of a thermal insulating material.
  • the body is made of a material with low thermal conductivity, in particular a thermoplastic with appropriate characteristics.
  • a regulator according to the invention can also comprise a load shedding system arranged at the level of the mobile element.
  • the mobile element is produced in the form of a membrane
  • the load shedding system comprises, on the one hand, a base attached to the pressure regulation mechanism, and on the other hand, a rod passing through the membrane , a central spring being positioned around the rod so as to have a first end resting on the membrane and a second end integral with the rod.
  • the forces transmitted by the membrane may exceed the thrust generated by the thermosensitive member, there is therefore a load shedding system making it possible to relieve said thermosensitive member.
  • the side wall of the housing comprises at least one orifice for releasing the flow of gas having passed through the load shedding system.
  • a friction ring can be placed in the housing and have, on the one hand, a base slid between the membrane and the springs, and on the other hand, a toothed lateral wall in contact with the internal face of the wall. side of the housing.
  • a regulator according to the invention comprises a flow limiter system whose triggering occurs for any flow greater than at least 20% of the nominal flow.
  • This flow limiting system advantageously comprises a manual reset member capable of acting on a shutter element.
  • a regulator according to the invention as pilot of a large diameter regulator.
  • the pressure delivered by the regulator which is the subject of the invention acts on the external face of the mobile element of the regulator of larger diameter.
  • Figure 1 is a perspective view of a regulator according to the invention.
  • Figure 2 is a front view in longitudinal section of the regulator shown in Figure 1, when the knurled cover is fully unscrewed.
  • Figure 3 is a front view in longitudinal section of the regulator shown in Figure 1, when the knurled cover is fully depressed.
  • a regulator 1 according to the invention is obtained from a substantially tubular housing 2 which is made of a material with low thermal conductivity, for example a thermoplastic with suitable characteristics.
  • This box 2 has a side wall 3 having, on the one hand, a lower part 4 made integral with a main duct 5 intended to be positioned on a gas supply duct connecting a gas source to a user device (not shown), and on the other hand, an upper end 6 bent towards the inside of the housing 2.
  • the side wall 3 has a lateral recess 15 and is provided with a release opening 7 for the gas flow.
  • a circular membrane 8 is fixed at the junction line between the main conduit 5 and the lower part 4 of the housing 2.
  • This membrane 8 comprises, on the one hand, a central orifice in which is inserted a rod 9 provided with a base 10, and on the other hand, a circular bead 40.
  • This rod 9 is finally housed in the housing 2, while its base 10 remains in the main conduit 5.
  • the base 10 is designed so as to have a circular recess in which the bead 40 of the membrane 8 is housed.
  • the rod 9 is attached to an internal regulation mechanism.
  • the latter comprises a valve 11, inserted into a central orifice presented by the base 10 so as to be able to pivot around the rod 9, which is able to cooperate with a seat 12 integral with the main conduit 5.
  • a friction ring 13, housed in the housing 2, is placed in abutment on the membrane 8.
  • This friction ring 13, as shown more particularly in FIG. 3, comprises, on the one hand, a base 14 which is placed in contact with the membrane 8 and which is provided with a central perforation through which the rod 9 passes, and on the other hand, a circular toothed side wall whose diameter is slightly less than that of the housing 2 in the lower part 4.
  • a central spring 28 of small diameter is positioned around the rod 9 and has, on the one hand, a lower end resting on the base 14 of the friction ring 13, and on the other hand, an upper end on which is attached a toothed washer 16 then made integral with the rod 9.
  • thermosensitive member 17 to which an annular wedging element 18 is attached is inserted into the housing 2. More specifically, the wedging element 18 is fixed in the upper end 6 of the housing 2, and the thermosensitive member 17 is substantially tubular and therefore has an internal central channel.
  • this thermosensitive member 17 has, on the one hand, a rigid external wall, and on the other hand, a deformable internal wall, an element with variable volume reacting according to the variation in temperature being positioned between said external walls. and internal.
  • a push rod 19 having a substantially flat head 20 is slid into the central channel presented by the thermosensitive member 17 so as to abut against the deformable wall of the latter.
  • a peripheral spring 21 and an intermediate spring 22 are also added in the housing 2.
  • the spring intermediate 22 comes to bear against the head 20 of the push rod 19 and against the base 14 of the friction ring 13.
  • the peripheral spring 21 is itself interposed between, on the one hand, the base 14 of the ring friction 13, and on the other hand, the lower end of a side wall presented by an altimetric adjustment ring 24.
  • This side wall is formed by teeth 25 spaced from one another and capable of sliding through slots made in the upper curved end 6 of the housing 2.
  • a knurled cover 26 is finally attached to the upper end 6 of the housing 2, and makes it possible to hide the altimetric adjustment ring 24.
  • This knurled cover 26 has a partially threaded internal face capable of cooperating with a threaded part presented by the side wall 3 of the housing 2.
  • the knurled cover 26 has an internal shoulder 27 designed to abut against the lateral detachment 15 of said side wall 3 when the knurled cover 26 is completely screwed onto the housing 2.
  • the knurled cover 26 is screwed in or out. tion of the imposed direction of rotation, it is possible to move the altimeter adjustment ring 24 in the housing 2, up or down.
  • the peripheral spring 21 can therefore be more or less compressed, and consequently determines the nominal positioning of the membrane 8.
  • this adjustment can be carried out relatively precisely using a vertical scale 27 affixed to the side wall 3 of the housing 2. This scale 27 can for example be between 0 and 2000 meters, and the lower end of the knurled cover 26 can then act as a cursor.
  • sealing means may be provided in order to immobilize the knurled cover 26 and therefore prevent any modification of the altimetric adjustment after the commissioning of the regulator 1.
  • such a regulator 1 also allows the delivery of a volume flow corrected in pressure as a function of the ambient temperature.
  • the variable volume element of the thermosensitive member 17 is caused to expand or retract almost instantaneously, and the stresses exerted on the intermediate spring 22 by means of the push rod 19 are consequently modified.
  • the intermediate spring 22 bearing on the membrane 8 it follows that the positioning of the latter varies, and the valve 11 approaches or departs from the seat 12 depending on whether the membrane 8 rises or falls.
  • the gas passing through the main conduit 5 is delivered under a pressure corrected as a function of the ambient temperature.
  • the base 14 of the friction ring 13 has, on the one hand, a circular bulge 29 making it possible to wedge the peripheral spring 21 and the intermediate spring 22 inside the housing 2, on the other hand, a central rim enclosed by the lower end of the central spring 28.
  • a load shedding system is arranged in the main duct 5 so as to evacuate a flow of gas from said main duct 5 towards the interior of the housing 2, up to 'upon re-establishment of the nominal pressure downstream of the regulator 1.
  • the rod 9 remains fixed, and the membrane 8 is caused to move away from the base 10 of the rod 9, thereby exerting stresses on the main spring 28.
  • the one -this is then compressed between, on the one hand, the base 14 of the friction ring 13 which has moved with the membrane 8, and on the other hand, the washer 16 secured to the rod 9.
  • a gas flow can therefore escape from the main conduit 5 towards the housing 2 by passing through the central orifice of the membrane 8.
  • this gas flow can finally be extracted from the regulator 1 thanks to the release orifice 7 presented by the side wall 3 of the housing 2.
  • a flexible conduit 30 can be connected to this release orifice 7 in order to channel the flow of released gas into a desired area.
  • the main spring 28 tends to return to its rest position and forces the membrane 8 to return to its initial location.
  • the latter is provided with a system flow limiter whose intervention occurs for any flow greater than at least 20% of the nominal flow.
  • This flow limiting system is made from a spring-mounted shutter element and a manual reset member also spring-loaded. More specifically, the shutter element decomposes into a piston
  • the reset member comprises, on the one hand, a rod 34 positioned in the extension of the piston 31, and on the other hand, a cover 35 to which said rod 34 is connected.
  • This flow limiting system also protects the installation when it is put into service under pressure, during a transition from a situation without pressure to a situation under operating pressure. Indeed, in this situation, the flow limiting system comes into action and protects the downstream installation from the rapid pressure build-up. A manual reset intervention then makes it possible to slowly pressurize the entire downstream installation.

Landscapes

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Abstract

La présente invention se rapporte à un détendeur (1) de gaz destiné à être monté sur un conduit d'amenée de gaz reliant une source de gaz à un appareil utilisateur, et comportant un mécanisme de régulation de la pression (11, 12) commandé par le déplacement d'un élément mobile (8), caractérisé en ce qu'il comprend un boîtier (2) renfermant au moins un actionneur précontraint réglable (21) agissant sur l'élément mobile et permettant de prendre en compte la variation de la pression altimétrique.

Description

DETENDEUR DE GAZ A COMPENSATION ALTIMETRIQUE
La présente invention se rapporte à un détendeur de gaz destiné à être monté sur un conduit d'amenée de gaz reliant une source de gaz à un appareil utilisateur. Le comptage en phase gazeuse des gaz destinés à des utilisations domestiques et/ou industrielles, tels que le gaz naturel ou GPL (gaz de pétrole liquéfié), se fait principalement à l'aide d'un compteur volumétrique, positionné au niveau de la canalisation de la distribution.
Cette solution présente l'avantage d'être simple à mettre en œuvre, et le dispositif de mesure est relativement économique. Néanmoins, ce type de compteur n'étant sensible qu'au volume de gaz qui le traverse, cela implique que la totalisation générée est proportionnelle à ce volume.
Or, comme tous les gaz, le propane ou les GPL ont une masse volumique qui évolue en fonction de leur température, même si la pression est maintenue à une valeur constante. Etant donné que le débit massique peut être défini comme étant le produit du débit volumique par la masse volumique, il en découle que le débit massique circulant dans une canalisation ne peut pas être calculé de façon proportionnelle au débit volumique indiqué par le compteur. Cependant, la mesure du débit volumique ne reflète pas la réalité de la consommation puisque l'énergie consommée par l'utilisateur est directement proportionnelle au débit massique.
Le document FR 2 786 865 décrit justement un détendeur de gaz permettant la délivrance d'un débit volumique corrigé en pression en fonction de la température du gaz. Pour cela, une capsule contenant un fluide ou un gaz liquéfié est disposée dans le conduit de gaz. Cette capsule est reliée par un capillaire à un soufflet exerçant des contraintes sur un ressort agissant sur la membrane du détendeur à laquelle est rattaché un mécanisme de régulation de la pression. En fonction de la température du gaz circulant dans le conduit, la pression du fluide contenu dans la capsule varie, et il en découle que les contraintes exercées sur la membrane varient également. Un tel détendeur est cependant délicat à réaliser car il est nécessaire de prévoir des traversées étanches d'un volume à l'autre. De plus, le capillaire doit être protégé mécaniquement. Le document FR 2 807 833 décrit un dispositif d'alimentation en gaz avec détermination du débit volumique corrigé en température et en pression. Ce dispositif comprend notamment un détendeur comportant un organe thermosensible placé dans une chambre à température ambiante.
Néanmoins, ce dispositif est relativement encombrant et coûteux, et ne prend pas directement en compte la température du gaz entrant dans le dispositif. Par ailleurs, comme tous les gaz, le propane ou le GPL ont une masse volumique variable en fonction de l'altitude à laquelle ils sont stockés.
Par conséquent, la mesure de la consommation est faussée si ce paramètre n'est pas pris en compte. En effet, un compteur volumétrique alimenté à une pression donnée aura tendance à indiquer une totalisation de gaz de plus en plus importante au fur et à mesure que l'altitude augmentera.
La présente invention a principalement pour but de résoudre l'inconvénient cité précédemment, et concerne à cet effet un détendeur de gaz destiné à être monté sur un conduit d'amenée de gaz reliant une source de gaz à un appareil utilisateur, et comportant un mécanisme de régulation de la pression commandé par le déplacement d'un élément mobile, caractérisé en ce qu'il comprend un boîtier renfermant au moins un actionneur précontraint réglable agissant sur l'élément mobile et permettant de prendre en compte la variation de la pression altimétrique.
Ainsi, cet actionneur étant réglable, il est possible de modifier les contraintes appliquées sur l'élément mobile commandant le mécanisme de régulation de la pression du détendeur afin de tenir compte de l'altitude à laquelle se trouve le détendeur.
Préférentiellement, l'actionneur précontraint réglable est réalisé à l'aide d'un ressort présentant, d'une part, une première extrémité en appui contre l'élément mobile, et d'autre part, une seconde extrémité en appui contre un organe réglable depuis l'extérieur.
Préférentiellement encore, l'organe réglable est réalisé à l'aide d'une bague de réglage altimétrique présentant une paroi latérale reposant sur la seconde extrémité du ressort. Avantageusement, un couvercle moleté recouvre l'organe réglable et présente une face interne au moins partiellement filetée apte à coopérer avec une partie filetée de la paroi latérale du boîtier.
Avantageusement encore, la paroi latérale du boîtier est pourvue d'une graduation permettant de positionner le couvercle moleté de façon adéquate en fonction de l'altitude. De plus, des moyens de scellage, par exemple une goupille, un anneau sécable, ou encore un élément thermo déformable, sont de préférence prévus afin d'immobiliser le couvercle moleté. après qu'il a été correctement positionné.
Par ailleurs, dans un détendeur selon l'invention, la variation de la température du gaz peut également être prise en compte de façon à ce que le débit volumique délivré soit corrigé en pression. Pour cela, un détendeur selon l'invention comprend un organe thermosensible agissant sur l'élément mobile par l'intermédiaire d'au moins un actionneur.
Avantageusement, l'organe thermosensible comprend une paroi interne déformable et renferme un élément à volume variable. Préférentiellement encore, l'actionneur est réalisé à l'aide d'une tige de poussée prenant appui sur un ressort intermédiaire, ladite tige de poussée étant insérée dans l'organe thermosensible de façon à venir au contact de la paroi interne déformable de celui-ci. Ce détendeur est très simple à réaliser, et permet de pallier le problème de la fragilité inhérent à l'utilisation d'un capillaire externe.
Selon une première variante de réalisation de l'invention, le corps est recouvert par une enveloppe isolante. Celle-ci peut, par exemple, permettre de ménager une lame d'air isolante autour du corps, ou encore être constituée en un matériau isolant thermique. Selon une deuxième variante de réalisation de l'invention, le corps est réalisé en un matériau à faible conductivité thermique, notamment un thermoplastique aux caractéristiques appropriées.
Un détendeur selon l'invention peut également comprendre un système de délestage aménagé au niveau de l'élément mobile. Préférentiellement, l'élément mobile est réalisé sous la forme d'une membrane, et le système de délestage comprend, d'une part, une embase rattachée au mécanisme de régulation de la pression, et d'autre part, une tige traversant la membrane, un ressort central étant positionné autour de la tige de façon à présenter une première extrémité reposant sur la membrane et une seconde extrémité solidaire de la tige. En effet, de manière à optimiser la précision de la régulation, il est souhaitable d'utiliser un élément mobile sous la forme d'une membrane dont le diamètre est le plus important possible. Cependant, dans certaines configurations, les efforts transmis par la membrane pouvant dépasser la poussée générée par l'organe thermosensible, il est donc prévu un système de délestage permettant de soulager ledit organe thermosensible. Préférentiellement, la paroi latérale du boîtier comporte au moins un orifice de libération du flux de gaz ayant traversé le système de délestage. De plus, une bague de frottement peut être disposée dans le boîtier et présenter, d'une part, une base glissée entre la membrane et les ressorts, et d'autre part, une paroi latérale dentée au contact de la face interne de la paroi latérale du boîtier.
Préférentiellement encore, un détendeur selon l'invention comprend un système limiteur de débit dont le déclenchement se produit pour tout débit supérieur à au moins 20% du débit nominal. Ce système limiteur de débit comprend avantageusement un organe de réarmement manuel apte à agir sur un élément obturateur.
Par ailleurs, si l'on recherche une précision de mesure très fine, ou si les débits à gérer sont très importants, comme dans le cas d'installations industrielles ou collectives, il est tout à fait possible d'utiliser un détendeur selon l'invention comme pilote d'un détendeur de grand diamètre. Dans ce cas, la pression délivrée par le détendeur objet de l'invention agit sur la face externe de l'élément mobile du détendeur de plus grand diamètre.
La figure 1 est une vue en perspective d'un détendeur selon l'invention. La figure 2 est une vue de face en coupe longitudinale du détendeur représenté à la figure 1 , lorsque le couvercle moleté est entièrement dévissé.
La figure 3 est une vue de face en coupe longitudinale du détendeur représenté à la figure 1 , lorsque le couvercle moleté est entièrement enfoncé.
Un détendeur 1 selon l'invention, tel que représenté aux figures 1 à 3, est obtenu à partir d'un boîtier 2 sensiblement tubulaire qui est réalisé dans un matériau à faible conductivité thermique, par exemple un thermoplastique aux caractéristiques appropriées. Ce boîtier 2 comporte une paroi latérale 3 présentant, d'une part, une partie basse 4 rendue solidaire d'un conduit principal 5 destiné à être positionné sur un conduit d'amenée de gaz reliant une source de gaz à un appareil utilisateur (non représentés), et d'autre part, une extrémité supérieure 6 recourbée vers l'intérieur du boîtier 2. Par ailleurs, la paroi latérale 3 présente un décrochement latéral 15 et est munie d'un orifice de libération 7 du flux de gaz. Une membrane 8 circulaire est fixée au niveau de la ligne de jonction entre le conduit principal 5 et la partie basse 4 du boîtier 2. Cette membrane 8 comporte, d'une part, un orifice central dans lequel est insérée une tige 9 dotée d'une embase 10, et d'autre part, un bourrelet 40 circulaire. Cette tige 9 est finalement logée dans le boîtier 2, alors que son embase 10 demeure dans le conduit principal 5. L'embase 10 est conçue de façon à présenter un évidement circulaire dans lequel est logé le bourrelet 40 de la membrane 8.
Par ailleurs, la tige 9 est rattachée à un mécanisme de régulation interne. Ce dernier comprend un clapet 11 , inséré dans un orifice central présenté par l'embase 10 de façon à pouvoir pivoter autour de la tige 9, qui est apte à coopérer avec un siège 12 solidaire du conduit principal 5.
Une bague de frottement 13, logée dans le boîtier 2, est placée en appui sur la membrane 8. Cette bague de frottement 13, telle que représentée plus particulièrement à la figure 3, comprend, d'une part, une base 14 qui est placée au contact de la membrane 8 et qui est munie d'une perforation centrale traversée par la tige 9, et d'autre part, une paroi latérale dentée circulaire dont le diamètre est légèrement inférieur à celui du boîtier 2 en partie basse 4.
Un ressort central 28 de petit diamètre est positionné autour de la tige 9 et présente, d'une part, une extrémité inférieure reposant sur la base 14 de la bague de frottement 13, et d'autre part, une extrémité supérieure sur laquelle est rapportée une rondelle 16 dentée rendue ensuite solidaire de la tige 9.
Un organe thermosensible 17 sur lequel est rapporté un élément de calage 18 annulaire est inséré dans le boîtier 2. Plus précisément, l'élément de calage 18 est fixé dans l'extrémité supérieure 6 du boîtier 2, et l'organe thermosensible 17 est sensiblement tubulaire et possède donc un canal central interne. De plus, cet organe thermosensible 17 présente, d'une part, une paroi externe rigide, et d'autre part, une paroi interne déformable, un élément à volume variable réagissant en fonction de la variation de la température étant positionné entre lesdites parois externe et interne. Une tige de poussée 19 présentant une tête 20 sensiblement plate est glissée dans le canal central présenté par l'organe thermosensible 17 de façon à venir en butée contre la paroi déformable de ce dernier. Un ressort périphérique 21 et un ressort intermédiaire 22 sont également rapportés dans le boîtier 2. Plus précisément, le ressort intermédiaire 22 vient prendre appui contre la tête 20 de la tige de poussée 19 et contre la base 14 de la bague de frottement 13. Le ressort périphérique 21 est quant à lui intercalé entre, d'une part, la base 14 de la bague de frottement 13, et d'autre part, l'extrémité inférieure d'une paroi latérale présentée par une bague de réglage altimétrique 24. Cette paroi latérale est constituée par des dents 25 espacées les unes des autres et aptes à glisser au travers de fentes réalisées dans l'extrémité supérieure 6 recourbée du boîtier 2.
Un couvercle moleté 26 est enfin rapporté sur l'extrémité supérieure 6 du boîtier 2, et permet de masquer la bague de réglage altimétrique 24. Ce couvercle moleté 26 possède une face interne partiellement filetée apte à coopérer avec une partie filetée présentée par la paroi latérale 3 du boîtier 2. De plus, le couvercle moleté 26 possède un épaulement interne 27 prévu pour venir en butée contre le décrochement latéral 15 de ladite paroi latérale 3 lorsque le couvercle moleté 26 est totalement vissé sur le boîtier 2. Avant de procéder au transfert effectif du gaz depuis la source de gaz vers l'appareil utilisateur, il est nécessaire, afin de tenir compte de l'altitude à laquelle ledit détendeur 1 est employé, de régler convenablement le positionnement de la bague de réglage altimétrique 24 à l'intérieur du boîtier 2 depuis l'extérieur du détendeur 1. Pour cela, on procède au vissage ou au dévissage du couvercle moleté 26. Ce faisant, en fonction du sens de rotation imposé, il est possible de déplacer la bague de réglage altimétrique 24 dans le boîtier 2, vers le haut ou vers le bas. Le ressort périphérique 21 peut être de ce fait plus ou moins comprimé, et détermine par conséquent le positionnement de consigne de la membrane 8. Comme on peut le déduire de la figure 1 , ce réglage peut être effectué de façon relativement précise à l'aide d'une graduation 27 verticale apposée sur la paroi latérale 3 du boîtier 2. Cette graduation 27 peut par exemple être comprise entre 0 et 2000 mètres, et l'extrémité inférieure du couvercle moleté 26 peut alors faire office de curseur.
Dans le cas où le détendeur 1 est installé sur un site précis de façon définitive, des moyens de scellage (non représentés) peuvent être prévus afin d'immobiliser le couvercle moleté 26 et donc empêcher toute modification du réglage altimétrique après la mise en service du détendeur 1.
Par ailleurs, un tel détendeur 1 permet également la délivrance d'un débit volumique corrigé en pression en fonction de la température ambiante. En effet, l'élément à volume variable de l'organe thermosensible 17 est amené à se dilater ou à se rétracter de façon quasi instantanée, et les contraintes exercées sur le ressort intermédiaire 22 au moyen de la tige de poussée 19 sont par conséquent modifiées. Le ressort intermédiaire 22 prenant appui sur la membrane 8, il en découle que le positionnement de cette dernière varie, et le clapet 11 se rapproche ou s'écarte du siège 12 selon que la membrane 8 se relève ou s'abaisse. En définitive, le gaz traversant le conduit principal 5 est délivré sous une pression corrigée en fonction de la température ambiante.
Avantageusement, comme on peut le déduire des figures 2 et 3, la base 14 de la bague de frottement 13 possède, d'une part, un renflement 29 circulaire permettant de caler le ressort périphérique 21 et le ressort intermédiaire 22 à l'intérieur du boîtier 2, d'autre part, un rebord central enserré par l'extrémité inférieure du ressort central 28.
De plus, afin de compenser toute surpression relative dans la partie aval du détendeur 1 , un système de délestage est aménagé dans le conduit principal 5 de façon à évacuer un flux de gaz depuis ledit conduit principal 5 vers l'intérieur du boîtier 2, jusqu'à rétablissement de la pression nominale en aval du détendeur 1.
Plus précisément, en cas de surpression de ce type, la tige 9 demeure fixe, et la membrane 8 est amenée à s'écarter de l'embase 10 de la tige 9, exerçant de ce fait des contraintes sur le ressort principal 28. Celui-ci se retrouve alors comprimé entre, d'une part, la base 14 de la bague de frottement 13 qui s'est déplacée avec la membrane 8, et d'autre part, la rondelle 16 solidaire de la tige 9. Ce faisant, un flux de gaz peut donc s'échapper du conduit principal 5 vers le boîtier 2 en traversant l'orifice central de la membrane 8. Après avoir traversé les rainures présentées par la paroi latérale dentée de la bague de frottement 13, ce flux de gaz peut être finalement extrait du détendeur 1 grâce à l'orifice de libération 7 présenté par la paroi latérale 3 du boîtier 2.
Comme représenté à la figure 1 , un conduit flexible 30 peut être raccordé à cet orifice de libération 7 afin de canaliser le flux de gaz libéré dans une zone désirée. Lorsque la surpression cesse, le ressort principal 28 tend à retrouver sa position de repos et force la membrane 8 à retrouver son emplacement initial.
Enfin, afin de protéger l'installation et d'éviter d'importantes fuites de gaz intempestives provenant de la rupture d'un élément quelconque de l'installation en aval du détendeur 1 , ce dernier est pourvu d'un système limiteur de débit dont l'intervention se produit pour tout débit supérieur à au moins 20% du débit nominal. Ce système limiteur de débit est réalisé à partir d'un élément obturateur monté sur ressort et d'un organe de réarmement manuel également monté sur ressort. Plus précisément, l'élément obturateur se décompose en un piston
31 et en une tête plate 32. Cette dernière est située dans un logement tronconique et est pourvue d'un joint d'étanchéité 33 annulaire. Par ailleurs, l'organe de réarmement comprend, d'une part, une tige 34 positionnée dans le prolongement du piston 31 , et d'autre part, un couvercle 35 auquel est raccordée ladite tige 34.
En cas de débit supérieur à au moins 20% du débit nominal, le piston 31 se déplace en translation et force le joint d'étanchéité 33 à venir se plaquer contre le bord du logement tronconique. Le conduit principal 5 est alors obturé par la tête plate 32, et le débit est stoppé. Lorsque les conditions normales de distribution sont rétablies, il suffit d'appuyer sur le couvercle 35 de l'organe de réarmement, la tige 34 venant alors au contact du piston 31 et forçant ce dernier à réintégrer son emplacement initial.
Ce système limiteur de débit protège également l'installation lors de sa mise en service en pression, lors d'un passage d'une situation hors pression à une situation sous pression de service. En effet, dans cette situation, le système limiteur de débit entre en action et protège l'installation aval de la montée en pression rapide. Une intervention manuelle de réarmement permet alors d'effectuer la mise en pression lente de toute l'installation aval. Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec des exemples particuliers de réalisation, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS
1.- Détendeur (1) de gaz destiné à être monté sur un conduit d'amenée de gaz reliant une source de gaz à un appareil utilisateur, et comportant un mécanisme de régulation de la pression (11 , 12) commandé par le déplacement d'un élément mobile (8), caractérisé en ce qu'il comprend un boîtier (2) renfermant au moins un actionneur précontraint réglable (21) agissant sur l'élément mobile et permettant de prendre en compte la variation de la pression altimétrique.
2.- Détendeur (1) selon la revendication 1 , caractérisé en ce que l'actionneur précontraint réglable est réalisé à l'aide d'un ressort (21) présentant, d'une part, une première extrémité en appui contre l'élément mobile (8), et d'autre part, une seconde extrémité en appui contre un organe réglable (24) depuis l'extérieur.
3.- Détendeur (1) selon la revendication 2, caractérisé en que l'organe réglable est réalisé à l'aide d'une bague de réglage altimétrique (24) présentant une paroi latérale reposant sur la seconde extrémité du ressort (21).
4.- Détendeur (1) selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce qu'un couvercle moleté (26) recouvre l'organe réglable
(24).
5.- Détendeur (1) selon la revendication 4, caractérisé en ce que le couvercle moleté (26) présente une face interne au moins partiellement filetée apte à coopérer avec une partie filetée de la paroi latérale (3) du boîtier (2).
6.- Détendeur (1) selon l'une quelconque des revendications 4 ou
5, caractérisé en ce que la paroi latérale (3) du boîtier (2) est pourvue d'une graduation (27) permettant de positionner le couvercle moleté (26) de façon adéquate en fonction de l'altitude.
7.- Détendeur (1) selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de scellage permettant d'immobiliser le couvercle moleté (26) après qu'il a été correctement positionné.
8.- Détendeur (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend un organe thermosensible (17) agissant sur l'élément mobile (8) par l'intermédiaire d'au moins un actionneur.
9. Détendeur selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'organe thermosensible (17) comprend une paroi interne déformable.
10.- Détendeur (1) selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'organe thermosensible (17) renferme un élément à volume variable.
11.- Détendeur (1) selon l'une quelconque des revendications 9 ou
10, caractérisé en ce que l'actionneur est réalisé à l'aide d'une tige de poussée (19) prenant appui sur un ressort intermédiaire (22), ladite tige de poussée étant insérée dans l'organe thermosensible (17) de façon à venir au contact de la paroi interne déformable de celui-ci.
12.- Détendeur (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à
11 , caractérisé en ce qu'un système de délestage est aménagé au niveau de l'élément mobile (8).
13.- Détendeur (1) selon la revendication 12, caractérisé en ce que l'élément mobile est réalisé sous la forme d'une membrane (8), et en ce que le système de délestage comprend, d'une part, une embase (10) rattachée au mécanisme de régulation de la pression (11 , 12), et d'autre part, une tige (9) traversant la membrane, un ressort central (28) étant positionné autour de la tige de façon à présenter une première extrémité reposant sur la membrane et une seconde extrémité solidaire de la tige.
14.- Détendeur (1) selon l'une quelconque des revendications 12 ou 13, caractérisé en ce que la paroi latérale (3) du boîtier (2) comporte au moins un orifice de libération (7) du flux de gaz ayant traversé le système de délestage.
15.- Détendeur (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce qu'une bague de frottement (13) est disposée dans le boîtier (2) et présente, d'une part, une base (14) glissée entre l'élément mobile (8) et les ressorts (21, 22, 28), et d'autre part, une paroi latérale dentée au contact de la face interne de la paroi latérale (3) du boîtier.
16.- Détendeur (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé en ce qu'il comprend un système limiteur de débit dont le déclenchement se produit pour tout débit supérieur à au moins 20% du débit nominal.
17.- Détendeur (1) selon la revendication 16, caractérisé en ce que le système limiteur de débit comprend un organe de réarmement manuel apte à agir sur un élément obturateur.
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