BE358372A - - Google Patents

Description

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  Régulateur d'alimentation. 



   Einvention est relative à un dispositif pour contrêler l'écoudement des   fluides   à travers des ori- fices et en particulier l'écoulement de l'eau à tra- vers des vannes, soupapes, ou robinets. L'invention a notamment pour but d'établir un dispositif pour l'ali- mentat ion en eau des chaudières, en particulier des chaudières à vapeur pour la production de force motrice, de façon à augmenter   l'économie   d'exploitation et la oa- pactié de production de la chaudière et du foyer. 



   Le rendement du foyer d'une chaudière dépend dans une large mesure de la vitesse avec laquelle le   oombus-   tible est   consuma   et le rendement maximum correspond à une vitesse de combustion bien définie. L'invention a donc notamment pour but de maintenir sensiblement cons- tante la vitesse de combustion optimum, en tenant oompte de ce que, dans le cas d'une batterie de chaudières, ce résultat est obtenu en mettant en ligne un plus ou moins grand nombre de chaudières suivant la quantité de vapeur nécessaire. 



    D!autres   objets dé l'invention apparaîtront dans 

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 la description ci-dessous du proc4d4 et de l'appareil objets de l"invention, en se r:fêrant Sl dessin anne:x4, dans lequel : La fig. 1 est une; vue en élévation d-,eune instal- lation de chaudière comprenant un   régulateur   d'eau d'a- limentation comportant les   caractéristiques   dê l'inven- tion, certaines parties de   l'appareil   étant en coupe, et 
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 à S.g. 8 est une coupe a. plus grande échelle d'un aoufflet pouvant être utilisé pour Inapplication die loin-   vention.   
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  Afin de maintenir parfaitement constante l'inten- sité de la combustion dans le foyer, on a d4;jà utilisa couramment des appareils d'alimentation d'eau pour chau- dières ilizl maintiennent sensiblement constant le niveau d'eau dans la   chaudière   tant que la demande de vapeur à chaudière est sensiblement uniforme, mais qui font va- rier le niveau   d'eau,   en même temps que la demande de va- peur en faisant généralement remonter le niveau, lorsque 
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 la demande diminue et en faisant baisser le niveau lors- que la demande augmente.

   Lorsqu'on introduit en une seule fois une   grandè   quantité d'eau dans une chaudière, la capacité, de vaporisation est considérablement réduite et, pour rétablir le débit de vapeur de la chaudière, il est 
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 nécessaire d'augmenter notablement la vitesse de aombus- tion du combustible. Pour éviter cet inconvénient, il était de pratique courante de laisser baisser le   nivesu   de Peau lorsque la demande augmente, de façon à empêcher 
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 Itintrocluction dans la chaudière d'une quantité: d'eau exagérée. 



   Pour obtenir ce résultat, et aussi pour d'autres raisons, on préfère, suivant   la présente   invention, utiliser un système   régulateur   d'eau d'alimentation com- 
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 prenant un tube thetrmoitatique 5. Ce tube est monté sur un support quelconque, comme par exemple tme poutre 6, et ce tube est relié par un tuyau 7 à la chambre û 

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 de vapeur de la   chaudière   4 et par un   -tuyau   8   à   la cham- 
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 bre deau de cette chaudière, ds tsl7.sorts que le niveau (11e,au dans le tube est toujours à. peu. près le même que le niveau d'eau .dans la. chaudière.

   %'uno des extcémités du th9Bmostat est fixê6 1% la poutre 6 et l'autre extrémité lui est j'élise de façon mobile et coopère avec un levier 10 destiné à actionner la soupape ou vanne d 'a1imentat ion 15, par l'intermédiaire   d'uns   bielle 11 reliant le levier 
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 10 eu levier 18. Ce dernier est fixé sur un arbre mobile 36, traversant la botte de soupape 13. Dans cette boite est   mont 4   un bras 14, également fixé sur l'arbre   36   et 
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 relid à la soupape 15. La ooltpa e 15 est montée sur 1& tuyauterie d'ali-   mentation     d'eau   30, 31.

   La tuyauterie 30 reçoit de   l'eau   sous pression   d'une   source quelconque et cette   eau traver,-   se les ouvertures de la soupape 15 et la. tuyauterie   31   
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 pour se rendre à. la ahaàdière. 



   Pendant le fonctionnement,   l'eau   de la chaudière se vaporise, le   niveau     d'eau,   décroît et une nouvelle quantité de vapeur pénètre dans le tube 5; ce tube se di- late, ce qui permet l'abaissement du. bras le plus long du levier 10 et permet au contrepoids 32 de soulever da- 
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 vannage la soupape 15, augmentant ainsi le dbit d'eau par ses orifices.

   Comme on le comprend, ceci permet l'in-   troduction   d'eau clans la chaudière et   empêche   le niveau. de baisser dans celle-ci plus qu'il n'est désirable; bien entendu, le fonctionnement est inverse lorsque le niveau 
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 dteau s'élève dans la chaudière. couverture plus grande des orifices de la soupape 15 et l'augmentation du débit qui en résulte se tradui- sent généralement par une diminution de la   chute   de pression à travers la soupape, de sorte qu'il arrive 
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 souvent que le ce@bit d'eau à travers la soupape est in- suffisant pour satisfaire aux exigences particulières de la chaudière.

   On comprend que les chaudières fonction- 

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 nent souvent en batteries, les   différentes     chaudiè-   res étant alimentées par une seule pompe d'alimentation. de sorte que la pression de   leau   l'entrée de la son- pape d'alimentation est sensiblement la même pour toutes les chaudières; il peut donc arriver que cette pression ne soit pas du tout appropriée aux conditions à remplir pour chacune des chaudières individuelles de la batte- rie. Par zonséquent. il est souvent avantageux de contrô- ler la chute de pression à travers la soupape par des moyens dont le fonctionnement dépende des conditions dans lesquelles fonctionne chaque chaudière individuelle. 



   Suivant l'invention, on utilise pour ce contrôle un dispositif qui tend à empêcher une diminution de la chute de pression a travers la soupape lorsque le débit d'eau à travers celle-ci augmente, ou pour empêcher une augmentation de la chute de pression lorsque le   débit à   travers la soupape diminue. On utilisera de préférence dans ce but un dispositif comprenant une soupape de con- trôle 16 qui, dans cet exemple, est montre dans la botte même   13   et dont la disposition est telle que l'eau doit traverser d'abourd les lumières   .de   cette soupape   avant   d'atteindre les lumières de la soupape 15.

   On comprend qu'avec une telle disposition, il suffit, pour empêcher une diminution de la chute de pression à travers la sou- pape 15, (l'augmenter couverture des lumières de la soupape   16.   Ce résultat est obtenu de la façon suivante : 
Dans la carter 41, qui communique avec la boîte de soupape 13, est monté un organe moteur à pression dif- férentielle. Il est préférable   d'employer   dans ce but un soufflet 19. la surface extérieure de ce soufflet est soumise à la pression de l'eau dans la chambre 34 et par conséquent à la pression de   l'eau   à l'entrée de la soupape 15.

   La chambre de sortie 37 de la soupape 15 est relire par un tube 29 à la chambre 39, laquelle ,communique avec l'intérieur du   souffl'et     19.   De plus, 

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 s c,a.uycuus.uv 4-.MQ wa muu111CV iv ài3b ra11CT9 a LU Soupape 
16 au moyen d'un levier 17, fixé à l'axe 18, lequel est monté de façon mobile dans le carter 41. 



   Grâce à cette disposition, lorsque la soupape 15 est soulevée de façon à augmenter le débit à travers ses lumières, la chute de pression à travers cette soupape diminue et par conséquent l'extrémité libre du soufflet 
1& se soulève, ce qui repousse la soupape 16 vers le haut      et augmente le débit de ses orifices. Il en résulte une augmentation de pression dans la chambre 34, qui main- tient sensiblement constante la chute de pression entre la chambre   34   et la chambre   37   par les lumières de la soupape   15.   On   remarquera   que les deux soupapes s'ouvrent par soulèvement. 



   On notera que   la.   pression à l'intérieur du souf- flet 19, qui est relié à la sortie de la soupape 15, ne change pas sensiblement, étant donné que la pression à la sortie de la soupape 15 est sensiblement égale à la pression dans la chaudière, la seule différence étant due à la chute de pression résultant des frottements dans le tube 31. Par conséquent, la diminution de pression dans la chambre 34 a pour effet de dilater le soufflet 19, lequel ouvre alors davantage les orifices de la soupape 16   jusqutà   ce que la pression dans la chambre 34 revienne à l'équilibre. 



   La pression à l'intérieur du soufflet 19 étant normalement moindre que la pression à l'extérieur du soufflet, ce dernier aura tendance a se contracter. Pour contrebalancer cette tendance, on dispose un levier   18,   fixé sur l'arbre 38 à l'extérieur du carter 41, et sur lequel est monté le contrepoids 33. La position de ce contrepoids le long de ce levier peut être réglée de façon à modifier à volonté l'action de l'appareil,   e'est-   à-dire le contrôle de la chute de pression à travers les orifices de la soupape 15. 

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   Néanmoins, il est quelquefois avantageux de contrô- ler   la.   chute de pression à travers la soupape d'alimenta.- tion suivant l'allure particulière de la chaudière. Avec des   chaudières   montées en batterie, le débit de vapeur a souvent tendance   à   osciller d'une chaudière à. l'autre suivant la vitesse avec laquelle l'eau est amende dans ces chaudières. Si l'on introduit trop d'eau dans une chaudière, le débit de vapeur fourni par celle-ci dimi- nue et, en raison de la densité plus grande de l'eau, le niveau d'eau   s'abaisse;   dans ce cas, le régulateur d'eau d'alimentation ci-dessus décrit augmentera encore davantage l'alimentation et diminuera par conséquent da- vantage le débit de vapeur jusqu'à ce qu'une grande par- tie de débit soit fournt par une autre chaudière.

   Pour cette raison, et pour d'autres également, on a constaté qu'il est souvent avantageux d'augmenter l'alimentation de la chamdière lorsque la demande de vapeur augmente et de la diminuer lorsque   la.   demande diminue, dans   une propos   tion plus grande que celle qui résulte du fonctionnement du régulateur automatique   d'alimentation.   Bien qu'on ait déjà décrit un procéda pour obtenir ce résultat, on peut aussi en employer un.autre. L'une ou l'autre de ces mé-   thodes   peut être employée indépendamment de l'autre ou les deux peuvent être employées simultanément. Pour plus de simplicité, on a représenté un appareil pour la mise en pratique des deux procédés simultanément. 



   Lorsque la   quantité   de vapeur demandée à une chaudière augmente, la pression de vapeur dans le col- lecteur de vapeur de cette chaudière a tendance à dé- croître.   l'ax   exemple, la pression au point 28 de la tuyau- terie de vapeur 27 diminuera d'une certainequantité du ' fait que le débit de vapeur demanda à la chaudière aug- mante.   Tour   amplifier cette diminution   (le   pression il est préférable cependant de prévoir dans le tube un ori- fice de petit diamètre 26. Grâce à cet orifice, lorsque 

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 le débit   demanda     augmente,     la   chute de pression à travers 
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 Itorifice Z6 augmente et la pression au point 28 est moindre.

   Pour utiliser cette chute de pression, amplifiée   pas     l'orifice   26, la tuyauterie 27 est reliée à un carter 
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 82 au moyen cltun tube 85, de sorte que les variations de pression au point 88 sont transmises à l'intérie= du carter 88. Dans ce carter estante un soufflet 24, dont 1 tint$rieur communique également avec la chambre 58, Si le lkébit de vapeur demandez à la chaudière augnente, la chute de pression par leorifiçe 86 augmente, la pression diminue dans la chambre 38 et le'soufflet tend. par con- séquent à se dilater. Bonr utiliser cette dilatation,   l'extrémité   libre du soufflet est reliée par un bras 23 à un arbre   pivotent   40, monté dans le capter 22, un le- vier 21 et une bielle 20 reliant   l'arbre   40 au levier 18. 



  Par   conséquent:,   lorsque le soufflet 24 se dilate, le bras 31 tend à abaisser le bras 18 et à ouvrir davantage la soupape 16, jusque ce que la pression dans la cham- bre 34, qui. agit sur le   souffle%   19, soit suffisante pour 
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 rétablir lldquilibre. 



  Du fait que Itécoulement a. travers un orifice varie   Proportionnellement   à la racine carrée de la chute de pression par cet crifice, le contrôle de l'alimenta- tion au moyen de la variation de pression à travers la 
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 soupgl?e ils est limite à des stations plutôt thoriqrxes du débit de xapeule, étant donne est nécessaire de maintenir dans la tuyauterie po =0 pression suffisam- ment élevde pour tenir compte de la demande maximum, et quil serait &ésavantage= de mgiutenîr cette pression très sn9éiieure à la pression de la es2aire; il en ré- sulte que -le Qonteoie de lilmemta'tion de la chatière p les va,xi.ation de pPSE10n 4 tramrs itorifioa a6 est lim.të es &4bJ te de vapeur compris entre certaines limita.

   Bour des débits de vapeur clt= autre ordre de grande lcoulement de l'eau citalimentation à la 

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 chaudière est contrôlé par le   régulateur     deau   d'allmen-   tation.   



   On voit donc que, grâce à l'appareil décrit ci- dessus   pour.la   réalisation du procédé de contrôle de l'alimentation des chaudières objet de l'invention,lra- limentation est contrôlée normalement au moyen d'un régu- lateur d'eau d'alimentation de la façon habituelle.

   Mais, pour éviter des variations nuisibles de la chute de pres- sion à travers la soupape d'alimentation avec ce procédé de réglage, des moyens sont prévus pour s'opposer aux va- riations de la chute de   pression   qui résultent des varia- tions de l'ouverture de la soupape   d'alimentation;   les moyens employés sont tels que leur fonctionnement dépend de la chute réelle de pression à travers la soupape elle- même ou bien dépend dea variations de pression dans le collecteur de vapeur de la chaudière, ou encore dépend de ces deux facteurs simultanément. Cependant, l'inven- tion n'est pas limitée au   dispositif   particulier décrit ci-dessus, car on pourrait utiliser d'autres appareils tels que des régulateurs d'alimentation à flotteur.

   D'ail- leurs, on pourrait apporter   à   l'appareil décrit de nom-   breuses   modifications sans sortir pour cela du cadre de   l'invention. 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS 1 .- Dans une installation de chaudière,une soupape d'eau d'alimentation et des moyens dont le fonctionnement dépend de la quantité de vapeur demandée à la chaudière pour faire varier la chute de pression à travers cette soupape, 2 .- Dans une installation de chaudière,une soupape d'eau d'alimentation, des moyens pour faire varier l'ou- verture de cette soupape, et des moyens dont le fonction- nement dépend de la quantité de vapeur demandée à la chaudière pour faire varier la chute de pression à travers <Desc/Clms Page number 9> ladite soupape, 3 .- Dans une installation de chaudière comprenant une soupape d'eau d'alimentation destinée à recevoir de l'eau sous pression, des moyens pour faire varier l'ouverture de cette soupape,

   des moyens tendant à maintenir constante la chute de pression à travers cette soupape, et des moyens tendant à faire varier la chute de pression à travers cette soupape.

   4 .- Une installation de chaudière comprenant une soupape deau d'alimentation destinée à recevoir de l'eau sous pression, des moyens pour faire varier l'ouverture de cette soupape, des moyens tendant à maintenir constante la chute de pression à travers cette soupape, et des moyens tendant à faire varier la chute de pression à travers cette soupape proportionnellement à la quantité de vapeur demandée à la chaudière.

   5 .- Une installation de chaudière comprenant une tuyaute- rie de vapeur, une soupape d'eau d'alimentation, des moyens ten- dant à maintenir constante la chute de pression, et des moyens actionnas par la pression de la vapeur dans ladite tuyauterie tendant à rendre variable la chute de pression à travers ladite soupape.

   6 .- Dans une installation de chaudière, une soupape d'eau d'alimentation et des moyens dont le fonctionnement dépend de la quantité de vapeur demandée à la chaudière et de la chute de pression à travers ladite soupape pour agir sur l'écoulement de l'eau à-travers ladite soupape.

   7 .- Une installation de chaudière suivant l'une quelcon- que des revendications précédentes, caractérisée en ce que llappareil comprend une chambre contenant un diaphragme for- mant cloison de séparation et intercalée sur le tube deau d'a- limentation de la chaudière, une soupape principale et une soupape de contrôle, montées dans ce diaphragme, un dispositif pour faire varier l'ouverture de la soupape principale, et un dispositif dont le fonctionnement dépend de la chute de pres- <Desc/Clms Page number 10> sion à travers la soupape principale pour modifier l'ouver- ture de la soupape de contrôle.

   9 .- une installation de chaudière suivant 7 , caracté- risée en ce qu'elle est complétée par un dispositif dont le fonctionnement dépend du débit de vapeur demandé à la ahan- dière pour modifier l'ouverture de la soupape de contrôle.

   9 .- une installation de chaudière suivant l'une quel- conque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend une soupape principale et une soupape de contrôle, montées dans la tuyauterie d'eau d'alimentation, un soufflet actionnant la soupape de contrôle, l'une des fa- ces du soufflet étant en communication avec l'entrée de la soupape principale, et l'autre étant en communication avec la sortie de cette soupape principale.

   10 .- Une installation de chaudière suivant la revendi- cation 9 , caractérisée en ce qu'elle comprend également des moyens, actionnés par l'écoulement de vapeur sortant de la chaudière, pour agir sur le fonctionnement de ce soufflet.

   Il .- Une installation de chaudière suivant la revendi- cation 9 , caractérisée en ce qu'elle comprend, en outre, un second soufflet, dont l'une des faces communique avec la sortie de la soupape principale, et l'autre avec le collec- teur de vapeur, ce second soufflet étant relié à la soupape de contrôle.

   12 .- Une installation suivant l'une quelconque des re- vendications précédentes, caractérisée en ce que le diaphrag- me qui forme l'une des parois de la chambre intercalée sur la conduite d'eau d'alimentation, comprend deux orifices, la soupape principale contrôlant l'ouverture de l'un de ces ori- fices et la soupape de contrôle contrôlant l'autre orifice, l'eau, étant refoulée à travers ces orifices lorsqu'ils sont ouverts, et des moyens permettant d'actionner la soupape principale tandis qu'un dispositif, actionné par la différen- <Desc/Clms Page number 11> ce entre la pression de l'eau, dans ladite chambre et la pres- sion de l'eau à la 'sortie de celle-ci, règle la position de la soupape de contrôla,

   13 .- Un système pour le contrôle de l'écoulement d'un fluide, caractérisé en ce qu'il se compose d'une soupape et d' un système pour contrôler la chute de pression du fluide tra- versant cette soupape, ce système comprenant un organe moteur actionné par le fluide et en communication avec les deux cô- tés de cette soupape, et un soufflet en communication avec l'un des cotes de la soupape et avec ledit organe moteur, 14 .- Un système de contrôle suivant 13 , caractérisé en ce que sur le conduit d'écoulement du fluide est disposée une chambre contenant d'une part un diaphragme formant cloi- son de séparation, et, d'autre part, une soupape principale et une soupape de contrôle, des moyens permettant de modifier l'ouverture de la soupape principale, tandis qu'un dispositif,

   dont le fonctionnement dépend de la chute de pression à tra- vers la soupape principale, permet de faire varier l'ouvertu- re de la soupape de contrôle.

   15 .- Un système de contr8le suivant 13 ou 14 , carac- térisé par un dispositif, dont le fonctionnement dépend de l'écoulement du fluide à travers l'une des soupapes, et qui permet de faire varier l'ouverture de l'autre soupape.

   16 .- Un système de contrôle suivant 15 , caractérisé en ce quun autre dispositif permet de faire varier l'écoule- ment du fluide à travers l'une des soupapes lorsque l'ouverta- re de l'autre soupape varie, 17 .- Une installation de chaudière en substance comme décrit et comme représenté au dessin annexé.

   18 .- Un système de contrôle de l'écoulement d'un fluide, en substance comme décrit et comme représenté au dessin annexé.