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METHODES PERFECTIONNEES DE CONSERVATION DE
CHALEUR DANS UNE INSTALLATION MOTRICE A VAPEUR.
L'invention est relative à une méthode de conservation de chaleur dans une installation motrice à vapeur, et elle est plus spécialement applicable aux locomotives, la méthode étant du benre dans lequel de la vapeur d'echappement partiellement condensée, provenant de la machine, en marne temps que sa chaleur latente, est ramenée à la chaudière par l'intermédiaire d'une pompe,, ainsi qu'il est décrit dans les brevets anglais ? 254.874 et 271.928:, la métho- de étant une méthode cyclique.
Conformément au brevet anglais 2540874, la vapeur d'échap- pement est conduite dans un collecteur tubulaire possédant une sortie réduite, et la température de la vapeur est brusquement réduite à l'aide d'eau de refroidissement, tandis que la vapeur ne peut s'échap per librement. En raison de l'action compressive de la vapeur pené- trant dans le collecteur et de la chute brusque de température, la vapeur est convertie en "eau-vapeuro Cette emuision 'eau-vapeur ne peut se dilater librement durant son retour de la chaudière, la
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température du collecteur est maintenue aussi constante que possi- ble en concordance avec la pression de la vapeur d'échappement.
Conformément à l'invention, la vapeur d'échappement est partiellement condensée en l'amenant dans un dispositif re- froidisseur tubulaire en lui-même connu, où elle traverse un certain nombre de tubes refroidis par des jets'd'eau alimentés par une pompe. Un grand volume d'air est également envoyé dans l'appareil refroidisseur à l'aide d'un ventilateur.
Dans son application à une locomotive, chaque groupe de conservation de la chaleur comprend un reiroidisseur tubulaire, une pompe de circulation pour l'eau de refroidissement, un venti- lateur pour engendrer le courant d'air et une pompe d'alimenta- tion pour ramener la vapeur d'échappement à la chaudière, ces éléments étant prévus en double situés de chaque côté de la chaudière.
Le mode de fonctionnement @st ainsi qu'il suit : De la vapeur d'échappement est amenée de la machine à un séparateur d'huile, et passe de là au refroidisseur qui comprend des cou- ches ou lits superposés de tubas traversés par la vapeur et sur lesquels de l'eau sous forme de jets très divisés est envoyée d'un certain nombre de points intérieurs à l'enveloppe du refroi- disseur. Une mince couche, d'eau est formée de cette façon sur tout au moins une majeure portion des tubes refroidisseurs, l'eau s'écoulant par gravité d'une série de tubes sur la série inférieu- re, tandis que la plus grande partie de cette eau est convertie en vapeur par la chaleur de la vapeur circulant dans les 'tubes.
Un grand volume d'air est envoyé dans le refroidisseur par le ventilateur, et cet air se combine à la vapeur engendrée. durant le refroidissement et la refoule par une conduite dans la boite à fumée, de laquelle elle passe dans la cheminée, ce courant d'air et de vapeu assurant le tirage de la cheminée,
La vapeur après avoir traversé le refroidisseur est ramenée à la chaudière par la pompe d'alimentation.
Tout surplus d'eau de re- froidissement non converti en vapeur tombe sur le fond du réfroi- disseur où elle est recueillie dans une auge et ramenée au ten- der de la.machine,
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La pompe d'alimentation, le ventilateur et la pompa ae cir- oulation sont avantageusement entrainés par une turbine, le ventila- teur étant actionné à grande vitesse, tandis que les deux pompes sont entrainées à une vitesse réduite par l'intermédiaire d'un réducteur de vitesse.
L'alimentation en eau de refroidissement est contrôlée par une valve automatique actionnée par un diaphragme soumis a la pression variable de la vapeur d'échappement.
Une autre caractéristique de l'invention réside dans la construction particulière du réservoir du tender destiné a contenir l'eau du refroidissement.
La partie supérieure de ce réservoir est divisée en deux compartiments de faible profondeur disposés l'un au dessus de l'autre
Un faisceau de tubes verticaux est assujetti a sa partie supérieure à la plaque de fond du compartiment supérieur, -candis que les tubes se prolongent vers le bas, et traversent a jeu le compartiment inférieur pour aboutir dans la plaque de fond princi- pale du réservoir.
Ces tubes et leurs plaques ne s'étenaent pas transversale- ment sur 'coûte la largeur du tender, mais un ou un plus grand nombre de récipients est ou sont prévus sur les côtés du tender. Ces réoi- pients latéraux peuvent communiquer avec les deux compartiments su- périeurs ainsi qu'avec un puisard assujetti à la plaque de fond du tendes
Tout le réservoir du tender est rempli d'eau, sauf l'espa- ce formé entre la plaque tubulaire inférieure et la plaque située au-dessus de celle-ci et qui forme le fond du compartiment supérieur, tinsi que l'espace entre les réoipients latéraux et les tubes.
Un espace subsiste aux extrémités antérieure et postérieure du tender dans lequel de l'air est amené en circulation par un ven- tilateur entrainé de toute manière appropriée.
Les bâches ou chambres à eau du tender sont reliées, grâce à une pompe de circulation, aux deux éléments refroidisseurs décrits;, et de l'eau de refroidissement est mise en circulation de telle fa- çon qu'après s'être échauffée, en refroidissant la vapeur, elle est ramenée au tender où elle est refroidie à nouveau.
L'eau ainsi ramenée passe dans le plus inférieur des deux
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compartiments de la partie supérieure du tender, et comme les tubes sont montés à jeu dans la plaque inférieure de ce oomparti- ment, une partie de l'eau s'écoule sur la face extérieure des tu- bes et, en combinaison.avec le oourant d'air engendré par le venti- lateur, refroidit le restant de l'eau qui traverse les tubes vers le puisard.
Toute l'eau qui passe extérieurement autour des tubes et qui n'est pas évaporée, est recueillie dans une.auge formée par la plaque tubulaire le plus inférieure et se décharge dans un compartiment situé à l'extrémité antérieure du tender. Lorsque l' eau dans ce compartiment s'élève au-dessus d'un niveau déterminée une valve automatique s'ouvre et l'eau en surplus est évacuée par la pompe de circulation.
Une réalisation constructive de l'invention est repré- sentée au dessin annexé dans lequel : Fig. 1. est une coupe verticale schématique d'une loco- motive et de son fondera
Fig. 2, est une coupe verticale détaillée du refroidis- seur du tender, cette coupe étant pratiquée suivant la ligne 2-2 de la fig. 1;
Fig. 3. est une vue détaillée analogue dessinée à plus grande échelle.
En se référant tout d'abord à la fig. l, de la vap.aur d'échappement provenant de la machine à passe dans le conduit b d'où elle est envoyée dans un séparateur d'huile et de là passe dans un refroidisseur , comprenant un oertain nombre de tubes (non représentés) pour la réception de la vapeur.
De l'eau de refroidissement sous forme de jets très dïvisés est dirigée sur la surface externe de ces tubes grâce à une pompe de airou- lation a et la conduite e1, et une mince couche d'eau est ainsi formée sur les tubes,'une partie de cette eau s'écoulant par gravité d'une série de tubes à l'autre tandis que le restant de l'eau est converti en vapeur et, après combinaison avec de l'air amené en circulation dans le refroidisseur 1 à l'aide du venti- lateur (non représenté), est refoulée par une conduite dans la boite à fumée et, de la, pénètre dans la cheminée ou elle déter-
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mine le tirage nécessaire.
Tout surplus d'eau de refroidissement qui n'est pas couver- ti en vapeur est ramené au tender f par la conduite g et y est à nouveau refroidi.
La vapeur de la machine, après avoir traversé les enduits ou tubes du refroidisseur d est ramenée a la chaudiere par le conduit h et l'action de la pompe d'alimentation-!. Le tenaer est muni d'une valve automatique k pour contrôler l'alimentation d'eau de refroidis- sément en ooncordanoe avec la pression de la vapeur d'échappement.
Le tender comprend deux compartiments de laible prot'on- deux, superposés) 1 et m
Un faisceau de tubes verticaux -n est assujetti a sa p&rtie supérieure dans.la plaque inférieure 11 du compartiment supérieur 1, et ces tubes nse prolongent vers le bas et traversent à jeu la plaque inférieure du compartiment m ainsi qu'il est représenté plus clairement à la fig. 3, pour aboutir dans la plaque de fond .2, du réservoir du tender.
De chaque côté de ces tubes on prévoit un ré- oipient à eau propre à communiquer avec les oompartiments 1 et m et avec un puisard .0. adapté au fond du tendero L'eau en circulation pénètre dans le compartiment supérieur 1 et de là une grande partie de cette eau pénètre dans les tubes 11, le restant s'écoulant sur la face extérieure des tubes en raison du jeu ménagé au passage de ceux-ci. L'eau dans les tubes Il est refroi- die par l'eau extérieure en combinaison de l'air amené en circulation à travers le refroidisseur grâce à un ventilateur r, ainsi qu'il est représenté par les flèches (fig. 1 et 2).
Cette eau refroidie passe dans le puisard .0. et est ramenée par le conduit s au refroidisseur , Par suite, à l'aide d'une pompe de circulation, les chambres à eau du tender sont reliées aux, éléments refroidisseurs, respectivement du tender et de la machine, une partie de l'eau de refroidissement échauffée en refroidissant la vapeur, étant ramenée au refroidisseur du tender est refroidie à nouveauo REVENDICATIONS.
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