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"APPAREIL D'ALIMENTATION POUR GENERATEUR DE VAPEUR
A RESERVE D'EAU CHAUDE"
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ents aux appareils = C&ïi¯ '1 S-3ifieTitaLeürSy pour chaudiè- res de locomotive en particulier, du genre de ceux compre- nant essentiellement un condenseur par mélange dans lequel l'eau dtalimentation, refoulée dans ce condenseur par une pompe à eau froids, est réchauffée par son mélange avec de la vapeur d'échappement admise dans ce condenseur, l'eau chaude ainsi nbtenue étant aspirée, pour être refoulée dans
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- @ la chaudière par une pompe à eau chaude qui, généralement, est actionnée, simultanément avec la pompe à eau froide précitée, par un moteur à vapeur unique.
Dans ce genre d'appareils, lorsqu'on veut alimen- ter la chaudière pendant les périodes de marche à régula- teur ouvert, c'est-à-dire lorsque la vapeur vive est admise dans les cylindres, tandis que la vapeur d'échappement est admise dans le condenseur réchauffeur, l'alimentation peut être obtenue en eau complètement réchauffée. Par contre, si l'on veut alimenter pendant les périodes de marche à ré- gulateur fermé, la vapeur d'échappement de la locomotive n'étant plus admise dans le réchauffeur-condenseur, l'alimen- tation se fera en eau froide ou en eau insuffisamment ré- chauffée par la vapeur d'échappement des machines auxiliai- res telles que le moteur commandant les pompes à eau froide et à eau chaude.
Aussi a-t-on déjà pensé à munir ces appareils ré- chauffeurs de moyens permettant de constituer, durant les périodes de marche à régulateur ouvert, une réserve d'eau chaude servant pour l'aimentation en périodes de marche à régulateur fermé.
Dans l'appareil selon l'invention, la réserve d'eau chaude est uniquement constituée par le trop-plein d'eau chaude du réchauffeur par mélange, avec lequel elle communique toujours librement, cette réserve, qui reçoit ainsi de l'eau réchauffée soit par le mélange de l'eau froide avec la vapeur d'échappement des cylindres de la loco- motive et des auxiliaires, (marche à régulateur ouvert), soit seulement par le mélange avec la vapeur d'échappement des auxiliaires (marche à régulateur fermé), étant d'autre part reliée à la tuyauterie d'aspiration de la pompe à eau froide, qui communique toujours librement avec la bâche d'alimentation, aussi bien pour la marche à régulateur fermé que pour la marche à régulateur ouvert.
Selon une forme de réalisation, la réserve d'eau communique librement par sa partie inférieure avec la tuyauterie d'aspiration de la pompe à eau froide, en sorte @
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que cette pompe à eau froide aspire constamment, aussi bien pendant la marche à régulateur fermé que pendant la marche à régulateur ouvert, d'une part, une certaine quan- tité d'eau froide venant de la bâche et, d'autre part, une certaine quantité d'eau chaude venant de la réserve, et qui est remplacée dans cell-ci par l'eau chaude arrivant du trop plein.
Cette disposition présente l'avantage de ne né- cessiter aucun organe obturateur, sur les tuyauteries, les communications entre les différents organes (bâche d'ali- mentation, pompe à eau froide, réserve d'eau chaude, ré- chauffeur) sont complètement et constamment libres.
Selon une autre forme de réalisation, la réserve d'eau chaude communique librement par sa partie supérieure avec la tuyauterie d'aspiration de la pompe à eau froide, un clapet de retenue étant intercalé sur la tuyauterie per- mettant cette communication pour empêcher la circulation de l'eau venant de la bâche vers la réserve d'eau chaude, mais permettant au contraire la circulation en sens inverse.
Selon une autre forme de réalisation, on intercale dans le cas où la réserve d'eau chaude communique avec la tuyauterie d'aspiration par sa partie inférieure, sur la tuyauterie permettant cette communication, un obturateur commandé automatiquement, de façon à ce qu'il soit fermé lorsqu'il arrive de la vapeur d'échappement de la locomoti- ve dans le réchauffeur et ouvert dans le cas contraire, cet obturateur pouvant être commandé par exemple par la va- peur d'échappement elle-même, ou par tout autre moyen.
D'autres caractéristiques et particularités de l'invention ressortiront de la description qui va en être faite en regard des dessins annexés dans lesquels :
La fig. 1 est une vue en élévation d'un appareil pour le réchauffage de l'eau d'alimentation conforme à l'invention.
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La fig. 2 montre une variante de construction.
La fig. 3 montre une autre variante.
On a supposé dans l'exemple représenté sur la fig. 1 que l'appareil d'alimentation comportait un réchauf- feur par mélange du genre de celui faisant l'objet de l'ad- dition N 36.560 au brevet français 670.008, c'est-à-dire comportant un condenseur principal 1 et un condenseur auxi- liaire 2. A la manière habituelle, le condenseur principal reçoit de la vapeur d'échappement des cylindres de la loco- motive arrivant par une conduite 4 et de la vapeur d'échap- pement des machines auxiliaires arrivant par une conduite 3.
Une pompe à eau froide 5 qui aspire l'eau froide de la bâche d'alimentation 6 par la conduite 7 refoule par une conduite 9 cette eau dans le condeuseur 1. Le mélange de cette eau et de la vapeur d'échappement donne de l'eau chaude qui s'amasse dans la partie inférieure du condenseur 1 d'où elle est aspirée, par la conduite 10, par une pompe à eau chaude 11 qui la refoule, par la conduite 12, dans le générateur. La pompe à eau froide et la pompe à eau chaude sont de préférence commandées par un moteur à vapeur unique 13. L'excès d'eau chaude dans le condenseur 1 pause par une ouverture 14 dans le condenseur auxiliaire 2 qui reçoit éga- lement, par une conduite 15, une certaine quantité d'eau froide pour la condensation de la vapeur pouvant se trouver dans ce condenseur 2.
L'eau chaude arrivant dans ce conden- seur auxiliaire 2 se rend par une conduite de trop-pleinl6 dans la réserve d'eau chaude 18 qui communique par sa par- tieinférieure, au moyen d'une canalisation 19, avec la con- duite d'aspiration 7 de la pompe à eau froide 5.
Le fonctionnement se produit de la façon suivante :
La réserve d'eau se trouve, à l'arrêt, remplie par de l'eau froide à la même températureque l'eau de la bâche 6. A la mise en marche de la locomotive, le condenseur auxiliaire apporte de l'eau chaude à 1000 et plus, qui ré-
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chauffe progressivement et remplace l'eau froide de la ré- serve 18. Au bout d'un certain temps, et suivant la cana- cité de la réserve, la température de T'eau à l'intérieur de celle-ci est très voisine de celle de l'eau arrivant par le trop-pleine.
La réserve d'eau chaude sera ainsi automatiquement constituée par l'apport de l'eau du condenseur auxiliaire et cet échauffement sera facilité par l'évacuation de l'eau la plus froide par la partie basse au fur et à mesure de l'arrivée d'eau chaude par la partie haute, simplementpar différence de c.ensité. A la fermeture du régulateur, ou à l'arrêt de la locomotive, si on continue à alimenter, l'eau chaude de la réserve est admise en mélange avec l'eau froi- de de la bâche d'alimentation dans la conduite d'aspiration de la pompe à eau froide etl'eau d'admission au condenseur 1 peut être ainsi portée à une température de l'ordre de 70 à 75 .
Un réchauffage complémentaire sera provoqué par la vapeur d'échappement des auxiliaires arrivant par la conduite 3 et on -courra alimenter à environ 85 . De toutes façons, la réserve d'eau chaude constituée pendant la marche à régulateur ouvert sera introduite dans la chaudière pen- dant les arrêts. Au bout d'un certain temps de marche, l'eau chaude de la réserve 18 sera naturellement remplacée par de l'eau froide ; à la mise en marche de la locomotive, le réchauffage se produira à nouveau et au prochain arrêt
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la réserve f0tionra dan les P8A rondti()ns. En d'au- tres mots, on récupérera pendant les arrêts les calories que l'on aura accumulées pendant la marche à régulateur ouvert.
La disposition qui vient d'être décrite ne comporte aucun organe à mouvement et constitue un régulateurde température Dour la marche normale du réchauffeur, et elle est surtout avantageuse pour les machines qui fonctionnent par inter- mittence avec de nombreux arrêts.
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Dans la variante représentée sur la fig. 2, la réserve d'eau chaude 18 communique avec la conduite d'aspi- ration 7 de la pompe à eau froide 5 par une conduite 20 qui débouche à la partie supérieure de cette réserve et qui comporte un clapet de retenue 21 empêchant l'arrivée d'eau froide de la bâche 6 dans la réserve 18. Avec cette dispo- sition, seule une quantité d'eau égale à la quantité d'eau arrivant par le trop-plein 16 peut être évacuée par la conduite 20 et être mélangée à l'eau froide aspirée par la canalisation 7. L'eau contenue dans cette réserve aura tou- jours une certaine température, en sorte qu'elle permettra d'alimenter pendant la marche à régulateur fermé en eau re- lativement chaude, pendant un temps relativement long.
Enfin, dans la variante représentée sur la fig. 3, et qui constitue un perfectionnement du dispositif de la fig.
1, on intercale sur la conduite 19 un obturateur 22 qui peut être de toute, construction appropriée et qui est comman- dé de,manière à ce qu'il soit ouvert lorsqu'il n'arrive pas de vapeur d'échappement par la conduite 4 et fermé dans le cas contraire. On pourrait par exemple prévoir un obtura- teur constitué par un clapet 23 monté à l'extrémité d'un piston 24 commandé en antagonisme à l'action d'un ressort de rappel 25 par la pression de la vapeur d'échappement passant dans la conduite 4. L'appareil fonctionne alors dans les conditions suivantes :
Pendant la marche à régulateur ouvert, la vapeur d'échappement arrive par la conduite 4 dans le condenseur l; l'obturateur 22 est fermé. L'eau chaude arrivant par le trop-plein 16 permet donc d'obtenir rapidement une réserve d'eau chaude dans le récipient 18.
Le trop-plein de l'eau contenue dans cette réserve s'écoule comme dans le disposi- tif de la fig. 2 par une conduite 20 avec clapet de retenue 21 .
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Pendant la marche à régulateur fermé, il ne cir- cule plus de vapeur dans la conauite 4, en sorte que l'ob- turatur 22 s'ouvre et permet à une certaine quantité d'eau chaude de la réserve 18 de se mélanger à l'eau froide as- pirée par la conduite 7. Naturellement avec cette disposi- tion, la réserve se videra petit à petit durant la marche à régulateur fermé. Cette disposition permet par contre d'alimenter avec de l'eau très chaude, même en marche à régulateur fermé. On peut prévoir avantageusement sur la conduite 19 en outre de l'obturateur 22 un clapet de rete- nue 27.
Il va d'ailleurs de soi que l'invention n'a été décrite qu'à titre purement explicatif mais nullement limi- tatif et qu'on pourrait y apporter des modifications de détail sans altérer son esprit.