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DISPOSITIF POUR ASSURER LA MARCHE D'UNE INSTALLATION COMBI- NEE D'ALIMENTATION DE CHAUDIERES ET DE CONDENSATION POUR PLUSIEURS TURBINES A VAPEUR TRAVAILLANT EN PARALLELE.
On connait des dispositifs dans lesquels le règlage , de l'eau condensée s'effectue au moyen d'un flotteur, et où l'eau d'alimentation de la chaudière est désaérée. La pom- pe à eau condensée et la pompe d'alimentation de la chaudière peuvent être branchées immédiatement à la suite l'une de l'au- tre de telle sorte que l'eau d'alimentation demeure rigoureu- sement à l'abri de-l'air dans son trajet entre le condenseur et la chaudière et qu'on puisse se dispenser d'une nouvelle désaération de l'eau d'alimentation. Ce dispositif est aussi
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utilisable lorsque l'eau d'alimentation est réchauffée dans des réchauffeurs au moyen de vapeur soutirée de la turbine.
Mais si plusieurs turbines travaillent en parallèle tant en ce qui concerne l'eau qu'en ce qui concerne la bapeur, autrement dit si elles sont alimentées en vapeur par un grou- pe de chaudières commun et si elles sont munies d'une régu- lation par flotteurs il faut, pour assurer un service régu- lier, qu'elles soient pourvues d'un réservoir d'équilibre d'eau d'alimentation commun, et c'est pourquoi les condenseurs sont en liaison entre eux par l'intermédiaire des régulateurs à flotteurs. Ce fonctionnement en parallèle implique toutefoB le risque de la formation de circuits fermés parasites dans la circulation de l'eau, du fait que les pompes qui fonction- nenta le mieux tendent à mettre à sec celles qui fonctionnent moins bien.
Afin de montrer comment ces circuits parasites sont possibles, on a représenté à la fig.l du dessin ci-joint la circulation de la vapeur et de l'eau dans le cas de deux tutbines munies chacune d'un réchauffeur et d'une régulation à flotteur pour l'eau condensée, suivant le système connu jusqu'ici. A cette disposition est opposé, à la fig. 2 le fonctionnement tel qu'il résulte de la présente invention.
Avec ce dernier, il est impossible que les économies de com- bustible permises par le réchauffage de l'eau d'alimentation soient perdues par suite de défectuosités dans la circulation de l'eau.
A la fig.l, I et 2 désignent les turbines pourvues respectivement de leurs pompes à eau condensée 3 et 4, des pompes alimentaires 5 et 6, des récha&ffeurs 7 et 8, des rè- glages par flotteurs 9 et 10 pour l'eau condensée, avec le réservoir d'équilibre commun II et,la chaudière commune 12.
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Les pompes alimentaires sont établies en amont des réchauf- feurs de sorte qu'elles n'ont à aspirer que de l'eau froide, ce qui évite aussi efficacement que possible toute vaporisa- tion dans les réchauffeurs. La vapeur de chauffage des réchauf feurs est, dans chaque cas, soutirée à la turbine intéressée, comme l'indique la figure. Il s'ensuit que la pression et, par conséquent, la température de saturation de la vapeur de chauffage varient avec la charge de la turbine. On sait que la pression de la vapeur à l'intérieur de la turbine et, par suite, au point de soutirage, est à peu près proportionnelle à la charge, et comme c'est la température de saturation de la vapeur de chauffage qui importe pour le réchauffage, la cha leur que les réchauffeurs peuvent céder à l'eau d'alimentation dépend de la charge momentanée de la turbine.
Afin de conserver l'avantage de l'économie de combustible assuré par le réchauffage, il est donc nécessaire qu'il passe dans chaque réchauffeur une quantité d'eau condensée à peu près proportionnelle à la charge de la turbine intéressée .
Mais dans la disposition suivant la fig. 1, ce mode de fonc- tionnement est troublé dès que la capacité d'aspiration des pompes d'une turbine dépasse celle des autres, ce qu'on ne peut pratiquement pas éviter. On supposera , par exemple, que la turbine I soit fortement chargée, et la turbine 2 fai- blement, tandis que les pompes 4 et 6 travaillent mieux que les pompes 3 et 5. Dans ce cas, le niveau de l'eau condensée mon- te dans le condenseur de la turbine I, de sorte que la pompe à eau condensée 3 envoie l'eau aux pompes 4 et 6 par l'inter- médiaire des flotteurs 9 et 10.
Il en résulte que l'eau d'ali mentation circule principalement à travers le réchauffeur 8 au lieu du réchauffeur 7 et se réchauffe mal, par suite de la température moins élevée de la vapeur de chauffage; la chau- dière ne reçoit donc que de l'eau faiblement réchauffée et
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l'économie attendue de combustible ne se produit pas.
Avec la disposition suivant la fig. 2, ces inconvénients sont évités tout en conservant les avantages du réchauffage et de la régulation par flotteurs, c'est à dire la possibili- té d'alimenter la chaudière avec de l'eau désaérée. Cette disposition consiste essentiellement à relier entre elles, par leur côté refoulement, les pompes d'alimentation de la chaudière au moyen d'une tuyauterie, de manière que les ré- chauffeurs 7 et 8 reçoivent leur eau du système de refoule- ment commun. Dans chaque système de réchauffeur il est en outre intercalé, dans la conduite d'eau condensée, une vanne d'étranglement 13 et 14 à régulation automatique qui offre à l'eau d'alimentation un orifice de passage correspondant à la charge momentanée de la turbine à laquelle ce réchauf- feur appartient.
La section de cet orifice est donc minimum pour la marche à vide et elle augmente progressivement avec la char- ge. On obtient ainsi ce résultat,que le réchauffeur de la turbine fortement chargée, celui par conséquent qui est sus- ceptible de céder une grande quantité de chaleur, soit aussi traversé par une quantité d'eau plus grande en conséquence, laquelle eau s'y trouve réchauffée à la température voulue.
La vanne d'étranglement intercalée dans la conduite d'alimen- tation peut être gouvernée de différentes manières, par exem- ple : a) électriquement, au moyen d'un électro-aimant qui règle la position de cette vanne suivant la charge de la turbine ; b) par un piston équilibré par un ressort et sur lequel agit la pression de la vapeur soutirée à un point quelconque de la turbine;
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c) par un piston équilibré par un ressort et sur lequel agit l'huile sous pression du système de réglage de la turbine.
Cette dernière disposition convient très bien pour les turbines à régulation par pression d'huile, car cette pression mesure la charge de la turbine. Il serait égale- ment possible de gouverner la vanne d'étranglement au moyen d'un thermostat disposé dans la conduite d'alimentation en aval du réchauffeur. Toutefois, une telle régulation présen- terait toujours une certaine inertie et elle offre en outre cet inconvénient qu'il n'existe aucune relation directe en- tre la charge de la turbine et la quantété d'eau condensée traversant le réchauffeur.
Le principe de l'invention, qui est de réaliser un équilibrage de pression dans lteau condensée en amont du ré- chauffeur et d'établir dans les conduites d'alimentation al- lant aux réchauffeurs des organes automatiques d'étranglement dont la position dépend de la charge de la turbine intéressée, est évidemment applicable aussi dans les cas où il n'existe pas de régulateurs à flotteurs pour l'eau condensée. Dans ce cas, un réservoir à moyenne pression avec une pompe à moyenne pression, et éventuellement un appareil de désaéra- tion sont nécessaires; ceci rend difficile un fonctionnement automatique et nuit à la simplicité et à la sécurité de fonctionnement ment de l'installation; La disposition représentée par la fig. 2 doit donc être considérée comme un cas particulière- ment simple.