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Tï3DR ET DISPOSITIFS POUR 7;VAUÛL'R LES IlW?UR:'D1'ES DES CHAUDIERES ET 1JILL CHa:R MUR ENTATI'rR.!JlIJGNT.-
Le tartre et autres dépôts et impuretés des chaudières se composent d'éléments de natures différentes et y surgissent aussi d'une manière inégale; donc, ils demandent des traite- ments différents pour leur suppression, Pour empêcher totale- ment l'apparition des dépôts et leurs conséquences déplorables pour le travail et pour la oonservation des chaudières, il faut appliquer périodiquement les procédés indiqués ci-dessous, les- quels quand ils sont judicieusement employés dans leur ensemble, éliminent le nettoyage ordinaire des chaudières.
Pour obtenir un résultat complet, il importe d'exécuter les opérations suivantes :
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1) .Purger fréquemment par petites quantités la mince couche supérieure d'eau de, la chaudière, comme étant la plus infeotée, et précisément par les éléments les plus nuisibles; cette purge est accomplie pendant le travail de la chaudière, avant que les éléments correspondants du tartre ne viennent se déposer et s'accoler à la surface de chauffe dès que l'ébulli- tion a cesse.
2) Une autre purge est nécessaire pour rejeter les dé- pats mous (la vase) moins nuisibles, qui s'amassent précisé- ment au fond de la chaudière dès que son travail est fini, o' est-à-dire aussitôt que cesse la circulation énergique de la masse d'eau; cette purge se fait de même sous pression, mais après .une plus grande période de travail, par exemple celle d'une journée.
3) Enfin il est indispensable de procéder à un renouvel. lement total et périodique de l'eau, lequel devra contribuer à annuler la concentration toujours croissante des sels dissous dans toute la masse d'eau de la chaudière et qui n'ont pu être éliminés avec les opérations précédentes. On change l'eau clam les délais de temps nécessaires au lavage ordinaire de la, chau- dière. Cette opération est faite sous pression, à la condi- tion d'évacuer l'eau non par les robinets de vidange ordinai- res posés au bas du foyer, mais par le robinet spécial ser- vant aux petites purges d'en haut.
Au cas contraire, l'eau propre introduite en même temps par l'injeoteur, étant plus froide, se précipiterait vers le fond de la chaudière et n'y resterait pas. Donc le renouvellement de l'eau serait illu- soire.
En réalisant le programme ci-dessus, sous condition d'un fonctionnement régulier des appareils décrits plus loin employés spécialement pour ces opérations, la chaudière tra- vaille ra sans les arrêts qui étaient prévus pour le lavage ordinaire; ainsi la mise hors de pression ne sera nécessaire
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qu'en cas de quelques révisions ou pour réparati on, mais, seu- lement après des périodes de travail beaucoup plus longues que oelles d'aujourd'hui.
L'invention est applicable aussi bien aux chaudières de locomotives qu'aux chaudières fixes de type quelconque, à bouil- leur ou à tubes d'eau.
On a représenté, à titre d'exemple, au dessin annexé,une forme de réalisation d'un appareil conforme à l'invention appli- qué à une chaudière de locomotive.
La figure I représente en coupe.longitudinale une chau- dière munie de son appareil de nettoyage ;
La figure 2 est une vue de côté et la figure 3 en est une coupe horizontale.
L a figure 4 représente le robinet de purge en coupe lon- gitudinale, la figure 5 une vue de côté. Les figures 6 et 7 rel- présentent le robinet de vidange en coupe et vue de côté.
L'appareil pour évacuer les sédiments de la couche d'eau supérieure se compose d'une ou plusieurs auges fixées à la chau- dière ou appliquées à un flotteur P. Dans le fond des auges se trouve une ouverture; ces ouvertures sont réunies par de courts tuyaux avec un tube assez .élastique C qui longe la chaudière et vient aboutir au robinet de purge v. Le flotteur est guidé dans la chaudière sur un oroohet vertical ou même par des oor- 'des métalliques de façon que l'appareil puisse monter et des- cendre avec le jeu du niveau d'aau dans la chaudière.
Il est à remarquer, que l'un des bords de l'auge est plus bas que le bord opposé. De cette façon, l'auge est tou- jours un peu submergée par l'eau éoumeuse de la couche sapé- rieure de la chaudière et dans la direction seulement, de la circulation naturelle dans cette couche.
L'eau s'accumule dans l'auge et,lors de l'ouverture du robinet de purge V. Les sédiments amassés sont expulsés à l' extérieur par la pression de la vapeur.
Les détails essontiels pour la construction du flotteur
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sont les suivants ; a) Afin de permettre l'introduction dans le flotteur d'une certaine quantité d'un liquide quelconque, une ou plu- sieurs petites ouvertures sont aménagées à la partie supérieure du corps du flotteur. Ces ouvertures sont fermées par des bouchons spéciaux donnant une étanchéité complète. b) un manomètre relié avec l'intérieur du flotteur est fixé à l'extérieur de la chaudière. o) le liquide qui est introduit dans le flotteur, doit être d'une composition telle (alcool, benzine, etc... avec mélange d'eau) que son degré d'ébullition soit inférieur celui de l'eau, c'est-à-dire inférieur à 1000 centigrade.
Par ce procédé, après la mise en pression de la chau- dière, on obtient dans l'intérieur du corps du flotteur une pression suffisamment plus grande que la pression de la chau- dière.
Cette différence de pression augmente la résistance du corps du flotteur contre l'influence de la pression extérieure, qui a tendance à écraser le flotteur ou à l'endommager.
Si le flotteur, ayant cessé de fonotionner, était sub- mergé par l'insuffisance d'étanchéité, le cas serait immédia- tement signalé par le manomètre dont on a parlé plus haut et qui communique avec l'intérieur du flotteur. Dans ce cas le manomètre indiquerait immédiatement une pression égale à celle indiquée par le manomètre de la chaudière. d) Un deuxième moyen plus simple consiste à remplacer le liquide mentionné ci-dessus par de l'eau colorée et co- lorante.
En cas de mauvaise étanchéité du flotteur, l'eau colo- rante s'échappant du corps du flotteur colore l'eau de la ohau- dière ainsi que l'eau du tube de niveau, et l'accident est ainsi signalé d'une façon automatique. e) Enfin si on fait abstraction du manomètre relié au flotteur et des liquides cités plus haut, '1 existe un au.-
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tre moyen qui consiste à introduire dans le corps du flotteur une certaine quantité d'eau, afin d'empêher son éorasement par l'influence de la pression venant de la ohaudière.
Pour s'assurer de l'état de conservation du flotteur, et de son bon fonctionnement, il suffirait de faire l'opéra- tion suivante : après avoir baissé la pression dans la on.au- dière à 2, 3 atm. (c'est-à-dire jusqu'à la limite de la résis- tanoe du flotteur sans la pression intérieure de son eau) on ou- vre le robinet K; alors un jet de vapeur de faible durée, oor- respondant à l'eau contenue dans le flotteur, indiquera son bon état; par contre, un jet de vapeur continu indiquera l'endom- magement du flotteur. Pour renouveler l'eau du flotteur après l'épreuve mentionnée, on @e sert de l'entonnoir L.
Un autre arrangement pour contrôler l'état de l'appareil consiste à introduire un fil métallique X d'une épaisseur de
1 mm. dans le tube 0. Un bout du fil se fixe à l'auge, et l'au- tre à une tige spéciale posée le long du clapet du robinet de purge V.
En cas d'une rupture du tube 0, le fil X se rompt de même et alors la pression de vapeur agissant sur la tige la pous- se en dehors du robinet et l'endommagement est signalé,
La signalisation automatique de l'endommageaient du flot- teur ou du tube peut-être obtenue, aussi, par un mécanisme oon- venable enolanohant un courant électrique pour signalisation a- coustique ou optique.
Pour mettre en marche automatiquement le robinet purgeur en fonction du travail de la chaudière, il est conjugue d'une manière oonvenable aveo des détails respectifs de la chaudière ou de la machine; par exemple, on peut profiter du mouvement de la portière du foyer; chaque ouverture et fermeture produit une courte purge; nais cette petite purge est suffisante. Le nombre de ces purges dépend à peu près de la quantité de charbon brûlé,
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donc de la vapeur produits- le mouvement de la portière peut-être remplace par celui des clapets d'injecteur$ de quelques parties d'une pompe d'alimentation; enfin on peut u- tiliser la rotation de quelques parties de la machine elle-même, etc...
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Dans tous oes oas, liautomaolté du ionotionnemsnt,ainsi que la possibilité d'un contrôle, sont garantis puisque on peut toujours ajouter des compteurs, des plombs de sûreté eto...
Les moyens mentionnés n'éliminent pas non plus la mise en mar- ohe du robinet de purge à main.
Pour évacuer la vase déposée dans le fond de la ohau- dière, après son travail fini, on emploie le robinet de vidan- ge M. Les robinets de vidange employés jusqu'ici cessant ordi- nairement de fonctionner à la suite des.obstructions dans leur passage par des particules qui viennent se plaoer sous le cla- pet, ce qui empêche leur fermeture étanohe; Dans l'appareil faisant partie de l'invention présente, le clapet est pourvu d'un couteau (fraise F) lequel lors de sa manoeuvre tourne au- t omatiquement en nettoyant le passage.
La rotation du couteau est obtenue par une dent Z du levier K lequel pendant le mouvement oscillatoire du levier R attaque et tourne la roue dentée située sur la tige du clapet- en même temps elle attaque, par un ressort H fixé au levierla denture T qui défend la rotation inverse de la tige. L'entrée au clapet possède une oavité longitudinale n, ou s'amassent les Particules plus grandes, lesquelles y sont meulées par la fraise et puis, dans un état affiné, sont purgées librement
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dès l'ouverture QU. clapet et sans eur,$aher sa fermeture étanche.
Les robinets de vidange peuvent être employés en une seule ou plusieurs pièces convenablement montées en bas de la chaudière.
Il est bien entendu que l'exemple décrit ci-dessus ,et représenté au dessin annexé n'a aucun caractère limitatif, et qu'on peut y apporter diverses modifications; en!particulier
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l'organe reoevant l'eau de la couche supérieure pour effeo- tuer des purges fréquentes par petites quantités peut être de forme quelconque et maintenue à la hauteur voulue par un dis- positif quelconque qui n'est pas nécessairement un flotteur; il suffit pour rester dans le cadre de l'invention que l'on dispose un organe dans lequel est admise l'eau de la couche supérieure pour y déposer ses sédiments qui se trouvent ohas- sés par l'ouverture fréquente d'un robinet de purge.
REVENDICATIONS
1 ) Méthode pour évacuer des dépôts des chaudières à va- peur et pour empeher la formation du tartre selon laquelle on effectue fréquemment des purges automatiques ou non, par pe- tites quantités,de la couche supérieure d'eau dans la ohaudiè- re pendant son travail, et qui est caractérisée essentiellement par la disposition d'un organe oonstit ué et plaoé de telle fa- çon que l'eau de la couche supérieure y soit admise pour y dé- poser au passage ses matières.en suspension qui se trouvent chassées par l'ouverture fréquente d'un robinet de purge relié audit organe.
2 ) Méthode pour contrôler le fonctionnement régulier des appareils effectuant la purge de la couche supérieure, par laquelle la signalisation de détérioration est obtenue d'une manière automatique,optique, acoustique ou autre; ou d'une manière expérimentale (par exemple la rupture d'un fil de con- trôle, le maintien de la surpression dans le flotteur contra- lée par un manomètre la coloration d'eau des purges d'épreuve, etc...).
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