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Dispositif de réglage automatique de foyers, en particulier de chaudières à vapeur.
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Les dispositifs de réglage automatique de foyers, en particulier de chaudières à vapeur, sont avantageusement construits de façon que la quantité de combustible et la quantité d'air de combustion soient réglées par un organe commun, par exemple un compteur à piston relié à la condui- te collectrice de vapeur.:Dans ces dispositifs déjà propo- sés il existe donc un rapport fixe entre la quantité de combustible et la quantité d'air de combustion, rapport qui est déterminé par le mode de réglage, celui-ci étant choisi de la façon qui semble la plus avantageuse pour les condi- tions de marche.
Or on a constaté qu'il est désirable de modifier ce rapport dans bien des 'cas, par exemple lorsqu'on utilise
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différentes sortes de charbon. Suivant l'invention ce problème est résolu au moyen d'une résistance électrique supplémentaire réglable, de préférence automatiquement, en fonction de la composition des gaz de la fumée et montée dans l'appareil de réglage de façon à modifier par ses va- riations le rapport entre le combustible et l'air. Cette résistance peut être montée dans l'appareil de réglage de l'air de combustion ou dans l'appareil de réglage de l'ar- rivée du combustible, ou bien il peut y avoir aussi une résistance de ce genre dans chacun des deux appareils. On a constaté que la composition des gaz de la fumée est une mesure particulièrement avantageuse pour le réglage de la résistance supplémentaire.
En outre ceci permet de compn- ser simultanément et automatiquement les irrégularités de la conduite du foyer. On recommande d'utiliser pour la manoeuvre de la résistance de réglage supplémentaire, deux appareils de mesure dont l'un surveille la teneur en acide carbonique et le deuxième la teneur en gaz non brûlés, en particulier en oxyde de carbone, des gaz de la fumée. Ces doux appareils de mesure sont montés de préférence de fa- çon que le premier ne provoque la manoeuvre de la résistan- ce que lorsque le deuxième indique une certaine valeur, qui est généralement voisine de zéro, et que le deuxième appa- reil de mesure agisse seul lorsque ses indications s'écar- tent de cette valeur.
Le dessin représente un exemple de réalisation du nouveau dispositif. Un manomètre à piston 1, branché sur la conduite collectrice de vapeur commande de façon connue deux résistances de réglage 2 et 3 faisant partie, la première, de l'appareil de réglage de l'arrivée du combus- tible et la. deuxième, de l'appareil de réglage de l'air de combustion. Pour plus de simplicité le réglage de l'air de combustion a été supprimé dans le dessin. /La résistance 2
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constitue l'organe transmetteur pour un montage en pont
4 dont le relais 5 fait varier la vitesse d'un moteur 7 par l'intermédiaire d'un appareil de réglage connu 6 non représenté. Ce moteur provoque l'arrivée du combustible au foyer.
Pour surveiller si le moteur 7 transporte bien la quantité de charbon désirée donnée par la position de la résistance 2, un régulateur centrifuge 8 agissant sur une résistance de réglage 9 eet commandé par exemple par la vis d'Archimède transportant le charbon pulvérulent.
Ce réglage joue jusqu'à ce que l'équilibre du pont 4, équi- libre troublé par la manoeuvre de la résistance 2, soit rétabli par un réglage correspondant de la résistance 8.
Dans le dispositif décrit jusqu'ici et déjà pro- posé la manoeuvre est effectuée d'après un rapport fixe en- tre la quantité de combustible et la quantité d'air de com- bustion, le réglage de cette dernière quantité pouvant être en principe semblable à celui qui est représenté pour le combustible. Pour faire Varier le rapport indiqué, une ré- sistance de réglage supplémentaire 10 est insérée dans le montage en pont 4. Cette résistance contient deux résis- tances montées en demi-cercle et réglées simultanément et dans le même sens par un bras 12 tournant autour de l'axe 11. L'axe 11 fait partie d'un mécanisme d'avancement pas à pas 13 comportant deux roues d'avancement 14 et 15 fi- xées sur l'axe 11. 'Les deux roues d'avancement 14 et 15 sont actionnées chacune par un électro-aimant.
Les bobines des électro-aimants sont désignées par 16 et 17., Les deux électro-aimants font tourner l'axe 11 en sens contraire l'un de l'autre. Les circuits des deux bobines 16 et 17 sont commandés par deux appareils de mesure 18 et 19 in- diquant la teneur des gaz de la fumée en oxyde de carbone et en acide carbonique.
Pour l'instrument de mesure 19 le dessin
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représente un dispositif connu servant par exemple à déter- miner la teneur en acide carbonique. Ce dispositif est cons- titué par un pont 20 à deux résistances fixes 21,. un fil de résistance 22 baigné par les gaz de la fumée et un fil de résistance 23 placé dans un gaz de comparaison.
Linstrument de mesure 19 est monté dans la branche dia- gonale du pont 20. Il est muni do deux contacts 24 et 25.
L'aiguille de l'instrument de mesure est appuyée périodique- ment sur sa base par un arceau mobile 26. La bobine de l'aimant qui actionne l'arceau mobile 26 est désignée par 27. L'instrument de mesure 18 mesure la teneur du gaz de fumée en éléments non brûlés, en particulier par conséquent en oxyde de carbone et en hydrogène, et il comporte égale- ment deux contacts 28 et 29. L'établissement des contacts est commandé par un arceau mobile actionné par un électro- aimant comportant une bobine 31, Alors que les contacts 24 t 25 de l'instrument de mesure 19 servent respective- ment de contact à maximum et à minimum, les contacts 28 ot 29 de l'instrument de mesure 18 ont un autre but.
Le contact 28 est établi à une valeur donnée, qui est de préférence aussi voisine que possible de zéro, tandis que le contact 29 recouvre toute la partie qui se trouve en dehors de cette valeur, Le mouvement périodique des arceaux mobiles 26 et 30, mouvement dont il est question plus haut, est obtenu au moyen d'un interrupteur 32 qui se ferme et qui s'ouvre périodiquement à des moments détermi- nés, de façon-non représentée, de façon à fermer ou à in- terrompre les circuits des bobines d'aimants 31 et 27.
Le circuit de la bobine 27 passe par le contact 28 de l'appareil de mesure, de sorte qu'il ne peut être fermé par 1' interrupteur 32 que lorsque l'aiguille de l'appareil de mesure 18 ferme le contact 28.
Le fonctionnement du dispositif récritest le
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suivant : Tant que l'aiguille de l'appareil de mesure 19 reste dans sa position normale représentée et que l'aiguil- le de l'appareil de mesure 18 indique la valeur normale correspondant à la position du contact 28, le réglage fonctionne de la façon décrite ci-dessus.
Si la teneur des gaz de la fumée en acide carbonique vient par exemple à di- minuer, l'aiguille de l'appareil de mesure 19 arrive sur le contact 24 et, à condition que l'aiguille de l'appa- reil de mesure 18 soit encore sur le contact 28, elle est abaissée périodiquement par l'arceau mobile 26 de fa- çon à fermer le contact 24.' Le circuit de la bobine 27 de l'électro-aimant qui actionne l'arceau mobile est alors le suivant : +, interrupteur 32, ligne 33, bobine 27, li- gne 34, contact 28, ligne 35, - . La fermeture du con- tact 24 a pour effet d'exciter la bobine 16 par le cir- cuit +, ligne 36, dontact 24, ligne 37, bobine 16, (-) et la roue 15 avance d'un pas.
Ceci déplace le bras 12 fixé sur Marbre 11 de la roue d'avancement et' ce déplace- ment est tel que la valeur qui agit dans le réglage sur la quantité de combustible est plus grande que celle qui cor- respond au rapport donné entre la quantité de combustible et la quantité d'air* Ce réglage de la résistance 10 con-- tinue jusqu'à ce que la teneur en acide carbonique atteigne de nouveau la Valeur normale,
Si la teneur en acide carbonique dépasse au con- traire la valeur normale* l'aiguille de l'instrument de me- sure 19 vient se placer sur le contact 25.
Elle est alors abaissée périodiquement, par l'arceau mobile 26 qui monte et qui descend, sur le contact 25 qui ferme le cir- cuit suivant : + , bobine 17, ligne 38, contact 25, ligne 39, ,.- La bobine d'aimant 17 est alors excitée par ce circuit et la roue d'avancement 14 -est entraînée pas à pas, en sens inversa du précédent') jusqu'à ce que/la teneur en
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acide carbonique atteigne de nouveau sa valeur normale: La rotation de la roue devancement 14 déplace de nouveau le bras de couplage 12, mais en sens inverse que précédem- ment, pour effectuer le réglage de la résistance 10.
Le réglage en fonction de la teneur des gaz de la fumée en acide carbonique, réglage décrit jusqu'ici, suppo- serait que l'aiguille de l'appareil de mesure 18, qui sur- veille la teneur des'gaz de la fumée en éléments non brûlés, a sa valeur normale donnée par le contact 28.. .i cette va- leur normale varie, l'aiguille de l'instrument de mesure 18 vient se placer sur le contact 29, ce qui met hors d'action le réglage en fonction de la teneur en acide carbonique, parce que le contact 26 est toujours ouvert. Lorsque l'aiguille de l'instrument de mesure 18 vient se placer sur le contact 29, celui-ci est ouvert et fermé périodi- quement, à des moments déterminés, par le dispositif à ar- ceau mobile 30, 31 mentionné précédemment. La fermeture du contact 29 provoque l'excitation de la bobine 17.
Le circuit est dans ce cas le suivant : bobine 17, ligne 38, ligne 40, contact 29, ligne 41, ligne 39, La roue d'avancement 14 tourne alors pas à pas et déplace le bras 12 pour le règlage de la résistance 10. Ce déplacement, qui dure jusqu'à ce que l'aiguille de l'instrument de mesure 18 reprenne sa,déviation normale, agit sur l'interrupteur de règlage de façon à diminuer la quantité de combustible déterminée par le rapport donné entre la quantité.de com- bustible et la quantité d'air de combustion.
Dans le dispositif décrit ci-dessus,lorsque la charge augmente, celle-ci pourrait finalement atteindre des valeurs telles que le massif du foyer,- en particulier dar.s les foyers à charbon pulvérulent, travaille de façon exagérée. Pour éviter cet inconvénient, l'établissement du contact sur l'appareil de mesure 19 pour la teneur en
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acide carbonique dépend aussi, dans le nouveau dispositif, de lacharge du foyer. On peut obtenir ce résultat de dif- férentes façons, par exemple en déplacant les deux contacts 24 et 25 en fonction de la charge ou en faisant varier la sensibilité ou en déplaçant le zéro de l'appareil de mesure 19.
Le dessin représente à titre d'exemple cette der- nière possibilité. A cet effet on utilise une résistance réglable .43 dont le réglée est effectué par un compteur de vapeur ou un instrument indiquant la charge do la chau- dière. Comme plusieurs chaudières sont commandées par un régulateur principal, mais ont des charges et une construc- tion ou d'autres particularités différentes, il faut aussi que la teneur des gaz de la fumée puisse différer suivant les chaudières pour obtenir une marche économique, ce qui est possible grâce à cette disposition. Les extrémités de la résistance 43 sont reliées aux deux fils 22 et 23 du pont de mesure 20, tandis que le troisième branchement de la résietance 42 constitue l'un des points de connexions de la diagonale du pont dans laquelle se trouve l'instrument de mesure 19.
Grâce au dispositif indiqué, on marche bien avec une teneur en acide carbonique relativement défavora- ble lorsque la charge augmente de façon anormale, mais on évite ainsi toute fatigue exagérée du massif en maçonnerie.