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" Centrales des forces avec réservoirs et sources d'énergie pour charges de base et de pointes ".
La présente invention se rapporte à des centrales de forces, munies de réservoirs et composées de plusieurs sour- ces d'énergie (machines ou usines productrices d'énergie), qui sont raccordées à un réseau commun, dont la paissance est très variable, comme c'est par exemple généralement le cas pour la fourniture de courant à des grandes villes.
Pour des installations de ce genre la répartition de la production du courant sur les différentes sources d'énergie se faisait jusqu'à ce jour de telle manière que l'on répar- tissait la charge totale, ot qu'on réduisait proportionnelle- ment l'admission de vapeur aux différentes machines, et sur- tout à la machine de charge de base ou charge régulière. Les chaudières fournissant la vapeur aux machines correspondan-
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tes, ou dans les usine- correspondantes, devaient alors être chauffées chaque fois proportionnellement à la charge.
Mais ce procédé a de graves inconvénients, parce que la production de vapeur de la 'batterie de chaudières ne peut pas varier assez vite. Pour ce motif il faut déjà avant l'arri- vée de la pointe activer le chauffage aux chaudières, ou bien il faut rallumer de nouvelles chaudières, ce qui dure à peu près une heure. Si alors la pressiQn de la vapeur dans les chaudières atteint la pression de marche nécessaire, avant que le besoin attendu. d'une grande quantité de vapeur ne se fasse sentir, il en résulte que la conduite du feu doit être de nouveau ralentie, sil'on vaut éviter que la
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vapeur ae s'écharpo par les soupapes de sûreté des chatidjè- res.
La caractéristique de la façon dont la charge était ré- partie jusqu'ici, c'est que l'on imposait en premier lieu aux différentes sources d'énergie (machines ou usines) une
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partie déterminée de la charga totale, et que les chaudières de ces s9urces d'énergie étaient chauffées proportionnelle- ment à la charge, ce qui, même avec les soins les plus atten
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tifs donnés à la conduite de la chaudière, occasionne de gra- ves inconvénients, basés sur la faible faculté d'adaptation
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de la chaudière.
Les difficultés ment,oruiées sont particulièrement gran- des avec les usines productrices d'énergie de canstructi.on récente dont les chaudières travaillent à haute pression et à température élevée, ne renfermant qu'anc, tS0 faible quand- tité d'eau, etsont extr:ordiniJire;"ent sc,,sible5vis-b,-vis des chxnçements de la charge.
La présente invention se rapportes, des centrales avec plusieurs sources d'énergie (machines ou usines productri-
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ces d'énergie), raccordées à an réseau cOLman, et réparties en sources d'énergie pour couvrir la charge de base ou char-
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ge régulière et dt,utres pour couvrir les charges de poin-
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tes, et l'invention a pour but de permettre une répartiton d'énergie, s'écartant des procédés utilisés jusqu'ici , et évitant les inconvénients décrits ci.-dessus.
Ce bat sera en réalité atteint saivant l'invention par le fait que, contrairement aux procédés utilisés jusqu'ici la part d'énergie des machines ou des usines de charges ré- gulières sera chaque fois mise en concordance avec la pro- duction de vapeur, et que les sources d'énergie prévues pour
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ouvr5.r les charges de pointes reçoivent la vapeu.- nécessai- re à leur marche en tput ou .n partie d'un ou de plusieurs accumulateurs de (,,haleur; de plus l'arrivée de la vapeur à ces sources d'énergie est réglée par un régulateur de vitesse proportionnellement à la partie de la charge totale non cou- verte par les machines ou les usines de charges de base.
Pour le réglage de la distribution et de la répartition de la charge c'est donc, suivant l'invention, la production de la
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vapeur aui entre en ligne de compte, alors que jusqu'ici c>était au contraire la production de vapeur qui devait s'a- dapter à la répartition de la charge. De plus on peut avan- tageusei.ient régler, soit autorûatig.aeme-nt soit à la main, l'ar rivée de vapeur aux sources d'énergie servant à couvrir la charge de base, et cela proportionnellement à la pression des
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Cih[JQdières. os à la tsmpératare de la vapeur fraiche, ou à n'importe quelle autre unité êquiva ente; alors que ha par- tie de la production totale exigée non couverte par la sour- ce de charge de base, sera répartie par le régulateur de vitesse sur les sources d'énergie de pointes.
La production des machines s'adapte ainsi automatiquement et à chaque ins- tant à la production de vapeur.
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Natarellement il est bon de prévoie dans tous les cas ce que l'on pourrait appeler des régulateurs limites, qui limitent vers le haut le nombre de tours des machines, lors- ciue la quantité de vapeur circulant dans ces machines y en-
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gendrerait une puissance plus grande que celle exigée dans le réseau en ce moment là.
Si dans l'usine des charges de base on emploie un accumulateur à pression constante, il faudra cherger cet accumulateur lorsque la puissance de production des machines des charges de base est limitée par le régulateur de vites, se ou bien, lorsque la vaporisation des chaudières dépasse la consommation des machines en marche.
Dans ce but on rè- gla également par la pression à la chaudière, ou. par une uni té équivalente, l'arrivée de la vapeur à l'accumulateur ou bien l'arrivée de l'eau froide peur la condensation de la vapeur, Si la répartition de la charge se fait dans les usi.- nes des charges de base en agissant respectivement sur les machines des charges de base à l'aidede soupapes de déchar- ge, on règlera les régulateurs influencés par la pression à la chaudière de telle façon que la condensation de la vapeur commence avec l'accroissement de la pression à la chaudière, après que les soupapes de décharge disposées à l'entrée des machines aient été complètement ouvertes.
Si dans les usines reliées,à la centrale il y a plu- sieurs turbines, on peut actionner celles-ci ou bien en pa- rallèle, ou bien on peut arriver à une répartition détermi- née da la charge entre les différentes turbines par un ré- glage à différentes limites de pression des régulateurs de décharge, ou bien à différents nombres de tours des régula- tours de vitesse; par exemple dans ce sens que la mise en marche et l'arrêt des machines se fasse suivant leur degré de bonne qualité.
Si on reconnsissait comme opportun d'arrê- ter pendant la nuit une ou. plusieurs des turbines de char- ge de base, cola peut se faire également sans difficulté avec la présente invention par lafermetrure de l'arrivée de vapeur aux machines en question. Alors les régulateurs de décharge
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répartissent la charge sans aucun réglage spécial entre les autres machines encore en marche.
Comme exemple d'une installation réglée suivant l'inven tion on a représenté fig. 1 une centrale de fore.? se compo- sant d'ane usine des charges de bases oa charge régulière et d'une usine des charges de pointes, qui sent @a@oocdées sur an réseau commun.
La 'batterie de chaudières K1, de l'usine des charges de base est alimentée par la pompe P, soit à froid par l'eau. venant da réservoir à condensation C et passant par la soa- pape ? réglée par le nivela de l'cau, soit à chaud par l'eau venant du réservoir d'eaa d'alimentation S1 et passant par la soupape H, réglée par la pression de la conduite de vapeur fraîche F1; l'accumulateur S1 en ce qui concerne la vapeur est en communication avec la conduite Fi. L'arrivée de l'eaa dans le réservoir S1 venant du réservoir à conden- sation \., 'se fait à l'aide de la pompe P1, et est réglée par une soupape R, inflaencée par la pression à la chaudière.
D'être part la conduite de vapear fraiche F1 est raccordée à une turbine T1, réglée par le régulateur de vitesse Z1, et par la soupape de décharge V1 influencée par la pression à la chaudière; la turbine T1 actionne un générateur G1 et sa vapeur condensée s'écoule versie réservoir C.
La vapeur engendrée dans la batterie de chaudières K 2 de l'usine des charges de pointes s'écoule par la conduite de vapeur fraiche F2, oa bien vers la turbine T2, réglée par le régulateur de vitesse Z2 etqui actionne le générateur G2 ou bien elle est conduite aa. réservoir "Raths" S en passant par la soupape de décharge V2 influencés par la pression dans la conduite F2.
Au réservoir S2 est raccordée une turbine Ts avec générateur Gs; cette turbine est réglée par le régulateur de vitesse Zs.Les générateurs Gs,G1, et G2 sont raccordés entr'eax par le réseau électrique N.j
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La saccesion de l'entrée en jeu des différents organes de réglage est représentée par les fig. 2 et 3. La fig. 2 montre que, par suite de l'accroissement de la pression à la batterie de chaudières K1,c'est d'abord la soupape V1 qui s'ouvre, puis H se ferme et enfin R s'ouvre. La fig. 3 mon- tre que par l'accroissement du nombre de tours les régala- teurs de vitesse se ferment dans l'ordre suivant : Zs, Z2 et Z1. La marche des installations décrites est visible par le diagramme des charges ceproduit par la fig. 4.
La ligne 1 représente l'intensité de la charge en Kg de va- .peur par heure. L a ligne droite a représente la limite de la production, qui petit être assurée par l'usine des charges de bas''- ou charges régulières . Les pointes situées au-dessus de cette ligne droite seront couvertes par l'usi- ne de pointes. La production de vapeur de l'usine des char- ges de base s'effectue suivant la ligne G, alors que dans l'usine de pointes les chaudières seront chauffées réguliè- rement suivant la ligne droite s.
Les surfaces hachurées verticalement représentent la charge del'accumulateur à pression constante S1, alors que les surfaces hachurées horizontalement montrent les.charges enl'vées à cet accumula teur. De la même manière, les surfaces hachurées à droite et à gauche représentent respectivement la charge ou la décharge du réservoir "Ruths" S .
Avant et jusqu'au moment 1 la production de la puissan- ce se fait exclusivement dans l'usine des charges de base, ou le régulateur de vitesse Zl limite la prcdaction. La va- peur produite en excès augmente la prcssjon dans la condui- te F1 et ouvre ainsi la soupape R, de façon à ce que cette vapeur puisse se condenser dans l'accumulatreur S1, alors que la soupape H est fermée en morne temps, ce qui a pour eifet d'alimenter la chaudière d'eau froide.
Au moment 1 la puissance nécessaire dépasse celle établie par la soupape
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de décharge V1; la pression à la chaudière descend un peu,
1 defaçon à ce que toat d'abord la soupape R se referme, ce qui produit l'arrêt de la condensation de la vapeur. Ensui- te la soupane E s'ouvre, et la chaudière K1 sera alimentée avec de l'eau chaud, ce qui fora monter la production de vapeur de la ligne g jusqu'à la ligne A.B.
Au moment 3 la puissance nécessaire dépasse également cette hauteur de la production de vapeur. Maintenant la fréquence commence à fléchir, ce qui a pour effet de faire entrer en action l'asine des charges de pointes, où jusqu'ici la vapeur engendrée dans la batterie des chaudières K2 était conduite au réservoir S2 par la haute pression et la soupa- pe ouverte V . Par suite de la diminution du nombre de tours
2 la régulateur de vitesse Z2 ouvre tout d'abord l'arrivée de la vapeur à la turbine T de telle façon que colle-ci engen-
2 dre une partie de la production, alors que, la pression à la chaudière diminuent en même temps, la soupape V2 se fer- me.
Dans la fig.4 le triangle A-B-C de la surface de char- ge, au-dessus de la ligne droite a, et couvert par l'usine depointes est répété une nouvelle fois en A'-B'-C', afin de rendre plus claire la manière d'opérer.
Au moment; 3 la puissance nécessaire dépasse également celle qui peut ôtre atteinte par la vapeur fraiche de l'o.si- ne dépeintes, de telle façon que par une nouvelle chute du nombre de tours, Zs s'ouvre aussi, et la vapeur du réservoir S2 est employée pour aetionner la turbine Ts.
Au moment 4 l'usine des charges de base devra prendre une partie plas grande de la charge accrue. Dans ce but on a suivant la présente invention, ac'tivé la conduite da feu dans l'usine des charges de base quelque temps auparavent, de telle 'façon qa'aa moment 4 il se produit une forte augmen- tation de la production de vapeur dans la batterie des chau- dières K1, ce qui fait augmenter la pression dans la condo.i- te de vapeur frainche F1 à un tel point que, par l'ouverture
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de la soupape de décharge V1, la turbine T1 est actionnés, ce qui a pour effet de faire monter le nombre de tours, de fermer Z 2 dans l'usine de pointeset de continuer, par l'ou- verture de V2,
à charger le réservoir "Ruths" Il $2. En même temps dans l'usime des charges de baso l'alimentation par l'eau. chaude de la chaudière K2 est interrompue par suite dà la pression de la chaudière continuant à monter et par la fermeture de H; de plus l'ouverture de R provoque une condensation dans l'accumulateur S1 de la vapeur prodaite en excès, de telle façon qu'on atteint de nouveau ainsi le marne état de marche qu'avant le moment 1.
D'autre part les procédés 5,6,7 etc.. correspondent ensuite aux changements de marche 1, 2, 3 et dans le même or<.re. Au lieu de travailler alternativement avec de l'eau d'alimentation froide et chaude, on peut aussi employer un appareil d'alimentation avec lequel la chaudière est constamment alimentée par de l'eau chaude.
REVENDICATIONS.
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