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"Installation de force motrice à vapeur à deux ou plusieurs étages, munie d'un surchauffeur et d'un
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surchauffeur intermédiaire.
La présente invention concerne une installation de force motrice à vapeur, à deux ou plusieurs étages, munie d'un surchauffeur et d'un surchauffeur intermédiaire, et a pour objet de résurchauffer à une température élevée,, la vapeur d'échappement de l'étage à haute pression de
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l'installation, d'une façon avantageuse au point de vue technique et économique.
Parmi les surchauffeurs inter- médiaires, chauffés à la vapeur, il existe, dans le cas de températures peu élevées de la vapeur intermédiaire, des surchauffeurs à un étage chauffés par la vapeur saturée à haute pression et par la vapeur motrice surchauffée de la machine à haute pression, et, dans le cas d'une surchauffe intermédiaire plus élevée, des surchauffeurs intermédiaires à deux étages, dont le premier effectue la surchauffe préliminaire de la vapeur intermédiaire à l'aide d'une partie de la vapeur motrice et le deuxième termine la surchauffe à l'aide de la vapeur motrice totale, allant à l'étage à haute pression de la machine.
A cet effet,toute la vapeur motrice est portée dans le surchauffeur de chaudière à une surchauffe plus élevée qu'il n'est nécessaire au fonctionnement de la machine motrice.
Le problème est résolu selon la présente invention en effectuant le réchauffage de la vapeur intermédiaire dans un surchauffeur intermédiaire simple par la vapeur de chauffe, dont la pression est égale à clle de la vapeur surchauffée de chaudère, mais dont la surchauffe est supérieure à la température de cette vapeur. Il est avan- tageux de prévoir pour la surchauffe de la vapeur de chauffe à un endroit convenable du générateur de vapeur motrice un deuxième surchauffeur de vapeur plus petit que le surchauffeur normal de la vapeur motrice.
La quantité de vapeur, nécessaire à la surchauffe intermédiaire, est amenée à ce surchauffeur par un conduit, branché sur ;le conduit de vapeur motrice, et est portée dans ledit surchauffeur
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à la température élevée voulue, nécessaire pour effectuer la surchauffe intermédiaire. Le surchauffeur de vapeur de chauffe pourrait aussi être constitué par un surchauffeur; séparé du générateur de la vapeur motrice ou d'une batterie de ces générateurs et muni d'un foyer particulier.
Etant donné la matière des tubes, employée actuellement dans des surchauffeurs, et la densité plus grande de la vapeur à haute pression, on peut faire monter la surchauffe jusqu'à 470-5000 et même davantage, dans le cas de matières mieux appropriées, que l'on emploiera à l'avenir, De cette façon on arrive à effectuer toute résurchauffe intermédiaire, pouvant. être demandée en pratique, à l'aide d'un surchauffeur inter- médiaire simple et ceci avec les avantages suivants, par rapport à la surchauffe intermédiaire à deux étages: suppression du deuxième surchauffeur intermédiaire dont la section de passage de la vapeur de chauffe doit être très grande, étant donné que la totalité de vapeur motrice doit passer à travers cette section;
la grande chute de température nécessaire entre la vapeur de chauffe et la vapeur intermédiaire à surchauffe élevée ne doit exister que dans le petit surchauffeur de la chaudière présentant une plus faible section de passage de vapeur, et nun pas dans le surchauffeur principal qui devrait être, de plus, agrandi, de manière appropriée.
Un autre avantage pour l'exploitation réside en ce que le danger de détérioration par la température élevée de la vapeur de chauffe se limite au petit surchauffeur, susceptible d'être mis hors circuit, de sorte que lors d'une
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détérioration de ce surchauffeur dans la chaudière le fonctionnement de l'installation peut être poursuivi provisoirement avec le surchauffeur principal, seul, quoique avec une surchauffe intermédiaire moindre.
La vapeur de chauffe se condense plus ou moins suivant la différence entre la température de la vapeur motrice à haute pression et la température de saturation de la vapeur de chauffe dans le surchauffeur intermédiaire.
La pression de la vapeur intermédiaire étant la même, la quantité de la vapeur de chauffe condensée est, dans le cas des pressions élevées de marche plus grande que dans le cas de basses pressions de marche, car la température . de la vapeur.intermédiaire est dans le premier cas moins élevée. Comme le renvoi d'un mélange de vapeur et d'eau de condensation est assez difficile à des pressions et températur.es élevées et occasionne souvent des dérangements dans le fonctionnement des pompes, on conduit le mélange d'abord dans un échangeur de chaleur, de préférence dans un réchauffeur de l'eau d'alimentation, 'branché derrière le réchauffeur habituel à gaza, de fumée et muni d'une chute naturelle, pour condenser complètement le reste de la vapeur.
De là l'eau de condensation est refoulée à l'aide d'une pompe à faible différence de pression dans la chaudière.
Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, repré- sente schématiquement un mode de réalisation du dispo- sitif, objet de l'invention, 1 est le collecteur de vapeur du générateur de la vapeur motrice dont le carneau contient le surchauffeur principal 2, et un réchauffeur à gaz de fumée 3. La vapeur motrice surchauffée et à haute pression est amenée par le conduit 4 à la machine à hante pression,
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câpres le dessin! une turbine à vapeur 5.
La vapeur intermédiaire se dirige par le conduit 6, un surchauffeur intermédiaire simple 7 et de là, à l'état surchauffé , par le conduit 8 dans la turbine principale 9, branchée derrière la turbine à haute pression; la vapeur condensée est extraite du condenseur 10 et dirigée dans le réchauffeur gaz de fumée 3 à l'aide d'une pompe 11.
Selon l'invention, dans le carneau et avant le surchauffeur principal 2 est disposé un petit surchauffeur 12, dans lequel pénètre une partie de la vapeur motrice à surchauffe élevée par un branchement 13 du conduit 4 une pour être surchauffée jusqu'à température plus élevée nécessaire à la surchauffe de la vapeur intermédiaire, La vapeur de chauffe surchauffée se dirige par le conduit 14 dans le serpentin de chauffe du surchauffeur intermédiaire 7.
Le mélange de la vapeur de chauffe et de l'eau de condensation s'écuule par le conduit 15 dans le serpentin de chauffe d'un réchauffeur de l'eau d'alimentation 16, branché derrière le réchauffeur à gaz de fumée 3, et, une, fois complètement condensée, l'eau de condensation est refoulée dans le collecteur de chaudière 1 à l'aide d'une pompe 17. L'eau d'alimentation réchauffée est amenée dans le collecteur de chaudière 1 à l'aide d'une pompe à haute pression 18.
Entre les conduits 4 et 14 est prévu un conduit de connexion 20, muni d'une soupape de fermeture 21.
D'autres soupapes de fermeture 22 et 23 sont disposées dans les conduits 13 et 14. Dans le cas d'une détério- ration du petit surchau ffeur 12 de la vapeur de chauffe, soumis à une fatigue particulièrement élevée, on ferme les soupapes 22 et 23 et on ouvre la Soupape 21, de sorte que la surchauffe intermédiaire peut être poursuivie de @
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la façon connue à l'aide'de la vapeur de marche, quique à un degré moindre, et on n'est pas obligé d'arrêter le service. La vapeur de chauffe, dérivée à l'aide du conduit 13 et comportant les mêmes pression et température que la vapeur motrice, est portée dans le surchauffeur 12 à une surchauffe beaucoup plus élevée.
Gomme on l'a déjà spécifié dans le cas où pour une raison quelconque le montage du surchauffeur 12 dans la chaudière devient impossible, ce surchauffeur peut être monté séparément avec un foyer particulier, la conduite de la vapeur et le mode de fonctionnement restant les mêmes* Le réchauffeur préliminaire 16 n'est pas indis- ,pensable pour la présente invention lorsqu'on arrive à s'arranger de façon à pousser l'évacuation de chaleur de la vapeur de chauffe dans le surchauffeur intermédiaire jusqu'à la condensation compléte. D'une manière générale, on emploie cependant avec avantage le réchauffeur, chauffa par la chaleur de vaporisation de la vapeur restante.
R e v e n d i c a t ion s.
1 .- Une installation de force motrice à vapeur à deux ou plusieurs étages, munie d'un surchauffeur et d'un surchauffeur intermédiaire et caractérisée en ce que la surchauffe intermédiaire s'effectue à l'aide d'une partie de la vapeur motrice, dont la pression est égale à celle de la chaudière, mais dont la surchauffe est supérieure à la température de la vapeur motrice surchauffée.
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