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"Procédé et dispositif de travail des chambres d'explosion à combustibles pulvérulents".
On rencontre,dans la mise en pratique des procédés et des dispositifs pour le fonctionnement des chambres d'explosion, spécialement pour les turbines à combustion,avec des combusti- bles pulvérulents et de préférence avec du charbon pulvérulent, les problèmes les plus divers à résoudre en même temps que les conditions les plus diverses. Ces problèmes doivent être réso- lus et ces conditions observées avec le procédé et avec le dis- positif que l'on a choisi,afin qu'un moteur à combustion de l'espèce fonctionne sans accroc et avec la sécurité requise.
Les premiers problèmes que l'on doit résoudre sont ceux qui sont posés par les propriétés du charbon pulvérulent. La pous-
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Siéra de charbon possède, en effet,la propriété de s'agglomérer, sous l'effet des plus faibles pressions qui s'exercent dessus en nodules, et à demeurer dans cet état. Il en résulte que l'on ne peut appliquer au charbcn aucun procédé d'alimentation et de réglée (car il va de soi que la poussière de charbon,de même que tout autre combustible, doit être introduit en quanti- té dosée d'après le régime de la chambre d'explosion) qui fait appel à des effets mécaniques du genre dont question plus haut.
En tenant compte de cette propriété du charbon en poudre,dan- gereuse pour la marche, l'inventeur a déjà proposé de préparer le mélange d'air et de charbon pulvérulent à introduire dans la chambre de combustion, en diluant par de l'air au moins une fois la poussière de charbon que l'on introduit. Uette dilution répétée permet notamment de redissoudre par l'air introduit les quantitésde poussière de charbon qui n' ont pas,éventuellement, été dissoutes lors du premier mélange. Il convient toutefois -de chercher quelles conditions spéciales on doit observer et quel- les mesures spéciales on doit prendre pour remplir avec la pré- sente invention cette condition.
On a constaté à ce sujet qu'il convenait de subdiviser tout d'abord la quantité de charbon et de lui ajouter ensuite la quantité d'air requise pour opérer le mélange. Le mélange d'air et de poussier de charbon amené de cette manière à l'état fluide est soumis ensuite au moins à une deuxième dilution par un courant d'air ; l'un des courants de dilution au moins est introduit dans la soupape à distribu.. tion périodique,qui laisse arriver le mélange d'air et de char- bon pulvérulent inflammable préparé de la sorte,dans la chambre d'explosion. En dosant exactement la poussière de charbon @ de la réserve et en ajoutant l'air à cette quantité, on doit tou- jours s'efforcer de réaliser ces processus sans exercer d'effet mécanique sur le charbon.
La présente invention se propose de résoudre ce problème, Mais en résolvant ce problème,on ne doit pas perdre de vue qu'en
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dehors des problèmes purement de combustion, on doit encore résoudre des problèmes imposés par la technique des turbines et qui ont leur origine dans l'emploi,auquel on a recours de pré- férence, des chambres d'explosion de l'espèce pour les turbines à combustion. Il convient encore d'exposer avec plus de détail, en quoi consistent essentiellement ces problèmes posés par la technique des turbines et jusqu'à quel point la solution qui est apportée par la présente invention satisfait à tous les desiderata posés par la technique des turbines.
Ainsi qu'on l'a déjà dit,le problème essentiel consiste à séparer,de la provision de charbon pulvérulent,la quantité de poussier de charbon qu'il faut introduire,par cycle opéra- toire de la chambre d'explosion,dans cette dernière, en mélange ou en dilution avec la quantité d'air,sans exercer sur le char- bon pulvérulent des actions mécaniques,quelles qu'elles soient. ' On a déjà dit à l'origine que l'on connaît des procédés de marche des chambres d'explosion avec des combustibles pulvéru- lents,dans lesquels le combustible pulvérulent est divisé par un dispositif d'éclusage,ensuite additionné d'air et conduit à l'état de mélange charbon en poudre-air dans la soupape d'ad- mission de la chambre d'explosion.
Dans ce procédé,on se sert de l'écluse pour douser une quantité déterminée de combustible que l'on soustrait de la sorte à la réserve, tandis que la sou- pape d'admission de la chambre d'explosion assure principalement la distribution du constituant air du mélange; à cet effet,par exemple,dès avant l'introduction du mélange,l'arrivée d'air s'ouvre et reste ouverte,après que les quantités de combustible pulvérulent nécessaires pour oharger la chambre d'explosion, sont déjà introduites.On.
obtient ainsi des avantages au point de vue de l'introduction du mélange sans aucune possibilité de nouvelle séparation des particules solides de combustible ou d'agglomération de cellas,ci, Le dispositif d'éclusage qui sert à la séparation de quantités' déterminées de combustible a une
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capacité de grandeut variable,en vue de permettre de doser le combustible sur les diverses conditions de rendement et de ré- glage qui se présentent.
Or,on a constaté qu'en modifiant cette capacité,ce qui évidemment se présente également quand précisément du charbon en poudre est rassemblé dans le compartiment de remplissage,il se produit des aotions mécaniques sur la poussière de charbon, qui provoquent le danger de l'agglomération de cette dernière.
L'invention a donc pour objectif de réaliser un procédé pour modifier ces quantités de poussière de charbon,dans lequel on évite le danger des actions mécaniques sur la poussière de charbon en repos. On résout cet objectif conformément à l'inven- tion en amenant la poussière de charbon que l'en doit faire ar- river dans l'écluse en quantité déjà dosée..Par conséquent, on remplace le dispositif de remplissage par un dispositif de réduction,ce qui présente l'avantage que la poussière de char- bon se trouve en mouvement lors de son passage à travers les dispositifs de réglage; de la sorte les actions mécaniques iné- vitables restent sans effet.
Suivant un autre objectif de l'in- vention, la poussière de charbon prélevée dans un réservoir d'ap- provisionnement estmaintenue en mouvement opportunément par une hélice transporteuse et des tanbours agitateurs et avant son introduction dans l'écluse, elle passe dans des passages de section réglable,après quoi l'introduction dans l'écluse s'opère avantageusement par une roue compartimentée.
Il en résulte que le dispositif pour réaliser ce réglage doit satisfaire à deux conditions fondamentales. On ne doit opposer au mouvement du charbon en poudre aucune résistance; en- suite,il ne doit pas y avoir de changement de sens de marche, sinon le charbon s'agglomère et obstrue les ouvertures de pas- Sale, 0'est pour cette raison que tous les dispositifs genre ventilateurs ne conviennent pas pour régler la quantité de com- bustible qui passe, Il faut, en outre, que les organes régula-
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teurs,bien qu'ils se meuvent dans la poussière de charbon,ne provoquent pas de trop grandes résistances de frottement et que notamment, il n'existe pas de propension au blocage ou à la corrosion des pièces en mouvement.
C'est pourquoi tous les dis- positifs genre tir oir ne conviennent pas non plus.
Un dispositif de réglage du passage du charbon qui satis- fait à toutes les exigences se compose,conformément à l'inven- tion,d'un plateau monté entre le réservoir d'approvisionnement de charbon et le point d'utilisation de celui-ci; on peut modi- fier la position du bord de la roue par rapport à un passage et le plan du plateau se colle, opportunément sous pression, sur la paroi où se trouve le passage. Cette disposition ne change d'aucune manière la direction du courant d'air et de charbon en poudre. Il ne se produit pas de résistance au mouvement, si l'on fait abstraction de la résistance inhérente et nécessitée par la réduction ou étranglement.
Il n'y a pas de pièces qui aient tendance à se corroder,car les mouvements du bord de la roue du plateau par rapport au passage sont très lents et ne provoquent pas de résistances par frottement. Il est avantageux que le plateau tourne. Si le bord de la roue accomplit une trajectoire en spirale d'Archimède,alors que le passage forme une section d'anneau concentrique à l'axe du plateau,les modifications de la section provoquées par le déportement du plateau sont pro- portionnelles au déplacement,de sorte qu'il n'est plus nécessai- re de régler l'ensemble par tâtonnements. La position sous ten- si on du plateau sur la paroi dans laquelle se tr ouve le pas sage peut être réalisée des manières les plus diverses. Le plateau lui-même peut être par exemple élastique et faire ressort.
Le plateau peut aussi être rigide et dans ce cas, un organe élas- tiqua, tel que par exemple un ressort,le pousse sur la paroi où se trouve le passage. Il est avantageux que la pression qui crée le joint soit variable, en vue de rattraper l'usure et la diminution de l'élasticité. Comme,pour modifier la quantité qui
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passa,l'adaptation aux exigencesdu rendement, en d'autres termes à l'état du réglage est prédominante,le déplacement des plateaux se fait opportunément, de façon automatique, en dépen- dance du régulateur.
La quantité de poussière de charbon dosée amenée dans les écluses doit être à présent mélangée périodiquement à l'air.
Le mélange doit se faire dans un sas d'écluse plos, é tant donné que si l'on ne prend pas cette précaution, il se peut que l'air sous tension employé pour le mélange échappe du stock de char- bon sans jouer le rôle qu'il doit remplir dans le mélange. La fermeture du sas d'écluse et partant son ouverture sur le stock de charbon doit donc se faire périodiquement en harmonie avec le cycle opératoire de la chambre d'explosion. Or, à ce fonc- tionnement périodique,ouverture et fermeture,du sas de l'écluse, en vue d'introduire une quantité dosée de charbon en poudre, viennent s'opposer des exigences antagonistes de la technique des turbines déjà signalées à l'origine de la description.
Pour que l'on puisse se rendre compte de façon plus précise de ces conditions, on va tout d'abord envisager à titre compa- ratif,celles qui se présentent dans les moteurs à combustion à piston.
Si,pour un moteur à combustion à piston, on exprima, en frac- tions d'un tour de l'arbre de manivelle,les diverses phases d'un cycle opératoire, on constate que les phases de même ordre, sont aussi égales entre elles,même quand la vitesse varie. C'est pourquoi la quantité de combustible doit, exprimée en' fractions d'un tour de l'arbre de manivelle, être maintenue constante. Il en résulte que les variations du début effectif de l'amenée et de l'achèvement effectif de celle-ci,de l'organe transporteur employé pour introduire le combustible,rapportées aux rotations de l'arbre de manivelle,sont déterminées uniquement par la quan- tité de combustible à introduire dans la chambre de combustion.
Les conditions sont toutes différentes dans les turbines'
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à combustion. Si dans une turbine à eombustion commandée par un arbre distributeur dont la vitesse est,,comme de coutume,indé- pendante de la vitesse de la turbine,on règle le rendement de la turbine en faisant varier le nombre des temps,il se fait, qu'en dépit de cette variation du nombre des temps, ou,ce qui est équivalent,de la vitesse de l'arbre de distribution,on doit maintenir absolument constanteslesdiverses phasesd'un jeu opératoire, opportunément en intercalant des arrêts déterminés, indépendamment de la vitesse de l'arbre de la turbine ou de l'arbre de distribution; en effet,leur durée est,comme tous les
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phénomènes physico-chimiques,éterminés d'avance et ne peut être modifiée.
Si l'on exprime en fractions d'un tour de l'arbre de distribution,les phases en fonction des conditions qui se présentent pour lesmoteurs à combustion à piston,elles ne sont nullement égales les unes aux autres quand la vitesse de l'arbre de distribution varie. Il en résulte que l'amenée du combustible,bien qu'au point de vue absolu elle apparaisse comme une phase toujours égale,se révèle différente quand elle est exprimée en fractions d'un tour de l'arbre de distribution ;on doit donc déplacer son point de début et son point d'achèvement de façon bien déterminée,suivant les diverses conditions de ré- glage de la turbine.
Quand on par le, dans la partie de la description qui précède, d'amenée de combustible, il faut distinguer en cas d'emploi de combustibles pulvérulents,ainsi qu'on l'a déjà exposé,deux dis- positifs pour opérer l'amenée du combustible. Le premier de ces dispositifs consiste en un organe du genre d'une écluse qui sert à séparer des quantités de combustible dosées du stock de char- bon pulvérulent. Généralement on ajoute déjà dans cet organe une quantité déterminée d'air à la quantité de Combustible qui a été séparée,ce qui facilite l'amenée au second dispositif.
Ce second dispositif se trouve directement sur la turbina à' combustion ou sur les chambres d'explosion de celle-ci; il se
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compose d'une soupape d'admission, commandée, dans laquelle on ajoute généralement au mélange riche de charbon pulvérulent et d'air formé dans l'écluse,la quantité d'air de dilution néces- saire pour former le mélange inflammable.
C'est- cette soupape d'admission qui est chargée d'intro- duire le mélange charbon pulvérulent-air à des moments déter- minés d'avance,dans les chambres d'explosion.
Si donc,le moment initial et le moment final de l'amenée du combustible doivent être déplacés de façon déterminée dans les divers états de réglage de la turbine,cette exigence ne concerne que la soupape d'admission commandée du mélange com- bustible,directement adjointe à chaque chambre d'explosion. omme le contrôle de cette soupape et celui des autres sou- papes d'une chambre d'explosion,et tout particulièrement celui de la soupape d'air de balayage,des tuyères et d'échappement, est extrêmement difficile à réaliser mécaniquement de façon précise dans les divers états du réglage et qu'il ne peut être accompli qu'à l'aide de dispositifs trèscompliqués qui créent de grandes contre-pressions de réglage et qui exigent en conséquence que l'on donna de grandes dimensions aux régula-.
teurs,c'est déjà un peu prématurément que l'on a réalisé la dis- tribution hydraulique dessoupapes. D'adaptation de la distribu- tion aux divers états de réglage se fait en l'occurrence par un distributeur animé d'un mouvement de rotation,de l'agent sous tension,tandis que le corps distributeur qui crée les impulsions de distribution est pourvu de dispositifs pour modifier l'avance ou le retard de ses points de distributions effectifs sur le mouvement qui commande périodiquement la soupape.
La présente Invention est basée sur la constatation qu'en. cas de commande hydraulique de l'organe genre écluse,qui sert à doser des quantitésde charbon pulvérulent déterminées,on peut modifier de façon simple, le commencement et la fin de ce dosage en fonction du déplacement dans la temps de l'introduction du
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mélange d'air et de charbon pulvérulent dans la chambre de combustion, ainsi que cela se fait déjà pour les soupapes de la chambre d'explosion.
On évite ainsi que l'aotionnement de l'éclu- se à charbon pulvérulent ne se trouve dans un rapport défavora- ble avec l' acti onnement de la soupape d'admission de la chambre d'explosion qui doit être déplacée , en ouvertureet en ferme- ture,pour s'adapter à un nouvel état de réglage. En d'autres termes,par conséquent,de manière que cette soupape s'ouvre ou se ferme quand l'écluse n'a pas encore réparti le charbon ou encore quand la répartition de la quantité de charbon pulvéru- lent nécessaire n'est pas encore terminée.
Mais,si l'on essayait d' appliquer ce mode opératoire réservé à l'écluse à charbon pulvérulent de chaque chambre d'explosion.,de façon mécanique aux divers états de réglage qui se présentent,cette tentative ne serait pas couronnée de succès,eu égard à l'impossibilité de loger le dispositif mécanique nécessaire à cet effet.
Conformément à la présente invention, on propose donc d'ac- tionner les parties du dispositif en mouvement par un piston moteur qui se trouve sous l'influence de l'agent sous tension que l'on admet de façon bien déterminée.Sotte disposition s'ap- plique au dispositif pour l'introduction périodique de combus- tibles pulvérulents dans des chambres d'explosion, et particu- lièrement à des turbines à combustion,dans lequel l'arrêt momen- tané de l'arrivée du combustible se fait en faisant coller un tube d'arrivée du combustible sur sa butée,tandis que lorsque l'arrivée du combustible se fait périodiquement,les deux parties s'écartent l'une de l'autre.
Le fonctionnement de dispositifs de l'espèce est fonction de la puissance avec laquelle le tuyau d'arrivée de combustible colle sur sa butée. Si cette pression est trop forte,le bord du tube d'arrivée du combustible s'enfonce après peu de temps dans la butée conçue avantageusement en une matière élastique,de sorte que la surface de portée se rode et provoque l'accumula-
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tion du charbon pulvérulent' Lors de la course suivante du dispositif,le tuyau d'arrivée s'enfonce dans cette aggloméra- tion de charbon,de sorte qu'il se forme des nodules de charbon pulvérulent agglomérées agglutinantes,que l'air de dilution que l'on introduit par la suite n'est plus à même de diviser et qui pénètrent dans leur état dans la chambre de combustion où elles provoquent une combustion supplémentaire,
qui empêche la. combus- tion d'être parfaite. Si d'autre part,la pression est trop fai- ble,le compartiment de l'écluse qui sert à doser la quantité de charbon pulvérulent nécessaire n'est plus séparé du compar- timent d'approvisionnement de charbon pulvérulent, de sorte qu'il se produit des erreurs dans la mesure exacte des quanti- tés de charbon pulvérulent dosées.
Suivant une autre caractéristique de l'invention il se trouve donc entre le piston et le dispositif d'étanchéité en mouvement, un dispositif qui sert à déplacer un ou plusieurs points d'attaque de la force motrice, de sorte que l'on peut régler la pression de fermeture déterminée de la partie du dis- positif en mouvement. Avantageusement deux éléments assemblés de la chaîne cinématique qui sert à transmettre la force motri- ce du piston moteur à la partie du dispositif en mouvement se trouvent à cet effet en relation par une pièce amovible et sus- ceptible d'être calée, qui reçoit l'organe d'accouplement. En déplaçant et en fixant cette pièce,on modifie le point d'atta- que de la force motrice et ainsi on règle la pression de ferme- ture.
Si l'on considère à présent après cette question de la commande de l'écluse envisagée aux points de vue de la technique des turbines, les conditions dans lesquelles s'opère dans le compartiment de l'écluse lui-même le premier mélange du charbon pulvérulent et de l'air,on reconnaît que des mesures spéciales doivent être prises pour empêcher dans ce premier mélange l'ag- glomération du charbon à l'état de nodules,qui est à craindra.
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Si l'on s'adresse /de nouveau aux dispositifs déjà. propo- ses dans lesquels la répartition du combustible qui doit être envoyé dans la chambre d'explosion pour chaque charge, se fait en disposant derrière un compartiment de fermeture,un compar- timent de remplissage de grandeur variable, dispositif dans lequel la grandeur du compartiment réglée automatiquement en fonction de l'état de réglage,détermine la quantité de combus- tible à introduire dans la chambre à explosion,ce principe de ce dispositif de distribution exige que le compartiment de remplissage soit entièrement rempli de charbon pulvérulent pour que sa grandeur puisse ainsi servir de mesure de la quan- tité dosée de charbon à introduire, far conséquent,
conformé- ment au principe de la présente invention,il importe qu'au moment du remplissage de ce compartiment,l'organe quidéter- mine sa.grandeur,puisse se mouvoir sous l'influence d'un état deréglage ou de régime brusquement modifié,de telle sorte qu'il s'exerce sur la quantité de charbon pulvérulent une pression mécanique. Mais il se forme ainsi les bouchons de poussière de charbon,qui sont tellement à craindre et qui viennent s'accumuler dans la conduite),qui mène a la chambre d'explosion sans qu'il soit possible de les réduire en poudre par la suite. A l'aide du nouveau procédé de répartition des quantités de charbon pulvérulent conforme au nouveau procédé, on écarte définitivement ce danger.
Toutefois,si l'on voulait, dans ce procédé,faire le compartiment de ratissage analogue à celui dont on se sert à présent,il serait dangereux que l'air admis par secousses et qui sert à transporter la quan-. tité de charbon pulvérulent qui se trouve dans le compartiment de remplissage,ne saisisse cette quantité dans son ensemble et ne l'amène, par l'organe de fermeture conçu élastiquement selon la conception usuelle,dans la chambre d'explosion.Or si l'on fait passer brusquement une quantité de combustible pulvérulent assez importante,de l'état de repos à celui du
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mouvement,il se produit au moment oà l'on vainc les forces d' inertie, deseffets mécaniques sur la masse de charbon pul- vérulent en mouvement rapiàe,
qui sont indésirable parce qu'ils peuvent provoquer cette formation des bouchons que l'on a évi- tée jusqu'à présent. On doit donc prendre soin qu'en dépit de l'admission brusque de l'air das tiné au mélange , c onforme à l'esprit de l'invention,la quantité de charbon pulvérulent à introduire par charge ne soit pas saisie dans son ensemble, mais seulement en partie ; demanière que des particules de charbon pulvérulent soient détachées,pour ainsi dire,succes- sivement de la masse de charbon et ne se mélangent qu'à d'autres particules de charbon pulvérulent détachées de la même manière.
La présente invention permet de réaliser ce de- sideratum de la façon la plus simple; le compartiment destiné à recevoir la quantité dosée de charbon pulvérulent a, en vue de l'introduction périodique du combustible pulvérulent, une capacité plusieurs fois plus grande que le compartiment qui reçoit le charbon pulvérulent séparé de la masse. On peut ainsi, quand on remplit de la sorte cecompartiment d'air mé- langeur ou transporteur,donner à celui-ci une vitesse qui pro- vaque la désagrégation et le tourbillonnement des particules de charbon pulvérulent désagrégé avant que la pression de l'air transporteur sous tension ait atteint la valeur nécessaire pour pr ovoquer l'ouverture de l'organe defermeture él asti qu e.
Au commencement du mouvement d'amenée,la poussière de charbon est donc déjà en mouvement,de sorte que l'accélération qui la fait passer de cet état de mouvement a l'état de transport est beaucoup plus faible que l'augmentation de vitesse qui est nécessairepour faire passer de la poussière de charbon de l'état de repos à celui de mouvement. Proportionnellement à cette diminution de l'accélération,les effets des forces dimi, nuent également,de sorte que formation de bouchons est rendue complètement impossible.
Si sur le trajet de l'air qui transpor- te la poussière de charbon plus loin on intercale des passages
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dont le sens est transversal au sens du courant et si l'on dispose successivement plusieurs passages d'air groupés cir- culairement, on crée un tourbillon tangentiel,qui vient sai- sir la totalité de la quantité de poussière de charbon subdi- visée et la dilue sans qu'il y ait formation de nodules.
lors du passage de ce charbon pulvérulent tourbillonriaire à travers l'organe de fermeture élastique,il n'est pas possible que la poussière de charbon se sépare à nouveau ou s'agglomère.On peut encore renforcer cet effet en rendant le trajet de la soupape d'admission d'air, aux passages,spiraloïde,de manière que la vitesse de l'air soit déjà élevée avant son entrée dans les passages inclinés ; cette grande vitesse augmente le pou- du courant voir tourbillonnaire après la transformation en tourbillon.
Le dessin montre à titre d'exemple des réalisations de l'objet de l'invention.
La figure 1 est une coupe longitudinale dans le disposi- tif qui sert à réaliser le procédé. La figure 2 est une coupe horizontale dans le dispositif conforme à la figurai suivant la ligne 11-11,la moitié supérieure de la figure 2 correspon- dant à la coupe de droite de la figure 1. La figure 3 montre un détail de la figure 1 à échelle plus grande,en vue de faire, apparaître les dispositifs de réglage supplémentaire de la pression d'étanchéité d'un plateau de réglage. La figure 4 montre une coupe longitudinale dans l'écluse qui fait suite au dispositif de réglage conforme aux figures 1 à 3. La figure 5 est une coupe horizontale dans la pièce glissante de la figu- re 4 pratiquée suivant la ligne V-V. La figure 6 est une coupe horizontale dans l'écluse suivant la ligne VI-VI de la figure 4.
La figure7 est une coupe dans la paroi où sont ménagés les passages,suivant la ligne VII-VII de la figure 6. Les figures 8 et 9,enfin,montrent une coupe longitudinale dans l'ensemble du dispositif de distribution, ou une vue en plan de celui-ci, qui montre la position respective des diverses parties.
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Dans la figure l,la référence 1 désigne une enveloppe dans laquelle le charbon pulvérulent est mis en mouvement et est débité en quantité dosée aux écluses 2. La poussière de charbon est introduite dans l'enveloppe 1 par deshélices 3, qui possèdent un mouvement de rotation et l'amènent ainsi du silo d'approvisionnement. Un tambour conique 4,commandé en 5 et pourvu de pales agitatrices 6, sert à recevoir le charbon pulvérulent,qui sort des gaines d'hélice 7,au point 8,et à le maintenir en mouvement .Le charbon, pulvérulent qui dégringole dans le tambour,arrive sous l'effet de la pesanteur à la base du tambour et pénètre par des ouvertures en forme de section d'anneaux 9,ménagées dans le fond circulaire 10 de l'enveloppe 1,dans l'anneau 11 subdivisé en compartiments et qui tourne avec le tambour 4.
Ainsi que le montre la figure 2 dans sa partie supérieure, les ouvertures 12 ménagées dans la plaque d'assise 13 et'qui donnent sur les écluses 2,sont légèrement d--éportées sur les passages 9, de sorte que la quantité de char- bon pulvérulent,qui traverse les passages 9,est transportée par les parois des compartiments 14 de la bague 11 animée d'un mouvement de rotation aux ouvertures 12 de l'écluse.
Conformément à l'invention, le charbon pulvérulent qui doit être conduit aux écluses 2 est amené dans ces dernières en quantité déjà dosée,, Pour réaliser ce réglage du passage du charbon, on a prévu, suivant une caractéristique de l' invention, en dessous des ouvertures 9 du fond annulaire 10, des plateaux 15 dont le plan est parallèle à la face limite inférieure du fond 10. De cette manière,leurs bords périphériques 16 peuvent être déplacés par rapport aux passages 9. A cette fin,les pla- teaux 15 peuvent tourner sur les tourillons 17. Les tourillons 17 portent à leur extrémité supérieure un pignon 18, qui engrè- ne une crémaillère 19.
Cette crémaillère 19 forme le prolonge- ment d'un piston 20. Ce piston 20 est soumis d'une part à l'influence d'un ressort 21 et d'autre part à celle d'un agent
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sous tension que l'on fait arriver en 22. Suivant la façon dont on admet cet agent sous tension,la position du bord faî- tière 16 peut être modifiée par rapport aux pas sage9. cette fin , le bord 16 est conçu à la façon d'une spirale d'Archimè- de,de manière que les modifications des sections de passage des ouvertures 9 soient proportionnelles aux torsions des pla- absolument teaux 15. Afin qu'il ne soit/pas possible que de la poussière de charbon pénètre entre la bague 10 et le plateau 15,ces der- niers se trouvent sous tension.
A cet effet les plateaux sont élastiques et une vis de pression 23 (voir figure .3),que l'on ;peut faire avancer et reculer dans la plaque d'assise 13 et qui est fixée par un contre-écrou 24,leur donne la pression de portée ou d'étanchéité requise. Les plateaux 15 peuvent aussi être rigides et dans ce cas,on leur donne la pression d'étanchéité requise à l'aide d'un dispositif à ressort.
On voit que la résistance qu'éprouvent les plateaux 15 à la torsion est extrêmement faible et,en tout cas, pas plus grande que lé, résistance des organes de la poupe,dont on se sert en cas d'emploi de combustible liquide pour faire varier la quantité refoulée. On peut ainsi régler la quantité qui passe par l'intermédiaire des plateaux la en se servant d'un régulateur. Cette action se fait de façon connue par l'inter- médiaire d'un agent sous tension introduit en 22 que l'on fait agir,suivant l'état de réglage de la turbine,avec une pression plus ou moins grande sur les surfaces du piston 20.
Les figures 4 à 7 montrent a présent an détail la concep- tion des écluses 2. La référence 25 désigne le tuyau d'arri- vée du combustible qui repose, suivant un procédé déjà. proposé, sur une butée 26 ou sur une partie spéciale 27 élastique de celle-ci,en vue de couper l'arrivée du combustible dans le compartiment distributeur 28; cette butée permet également d'écarter le tuyau quand on doit faire arriver du combustible dans le compartiment distributeur 28. Le compartiment distri- buteur 28 est séparé de la conduite 30,qui mène à la soupape
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d'admission commandée raccordée à la chambre d'explosion,par une plaque annulaire élastique 31.
Aussitôt qu'en écartant le tuyau d'arrivée du combustible 25 de la butée 27 et en le ra-plaçant sur celle-ci, on opère un prélèvement dosé de la quantité de charbon pulvérulent à amener dans la chambre d'ex- plosion pendant l'espace d'un temps opératoire,une soupape à air comprimé 62 s'ouvre. Grâce à celle-ci,l'air comprimé pas- sant par lestrous 33 pour se rendre dans le compartiment distriouteur 28 imprime un mouvement tourbillonnaire à la quantité de charbon pulvérulent séparé du stock et qui se trouve dans le tuyau d'alimentation 25; la plaque annulaire 33 en s'ouvrant laisse arriver le mélange sous forme de mélange riche,poussière de charbon et air,dans la conduite 31.
Confor- mément à l'invention, le tuyau d'alimentation de charbon pulvé- rulent 25 est actionné par un piston moteur 34 influencé par un agent sous tension que l'on admet de façon rythmée par la conduite 35. On a exposé à l'origine qua grâce à ce mode d'ac- tionnement du tuyau d'alimentation de combustible 25,on adapte sans difficulté le dosage du charbon aux différents états de réglage qui se présentent.
L'admission de l'agent sous tension se fait ainsi opportunément par un distributeur animé par un mouvement de rotation qui sera décrit plus loin, Le piston 34 est en relation avec le tuyau d'alimentation de charbon 25, à commander,par un prolongement en forme de piston porté dans l'enveloppe 2 etle levier à deux branches 36,qui peut tourner en 37 dans l'enveloppe 2 de l'écluse à charbon pulvérulent.
La pièce coulissante 38 logée dans un creux du prolongement en forme da piston 39 porte un tourillon 40, par l'intermédiaire d duquel elle est accouplée avec l'extrémité fourchue du levier à deux branches 36. Dans un évidement en forme de fente et entaillé 41 de la pièce 38,que l'on voit clairement dans la figure 5,vient se loger le tourillon 42 du boulon fileté 43.
La position du boulon fileté 43 par rapport au prolongement an.
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forme de piston 39 du piston 34 détermine donc la position de la pièce 38 par rapport à l'élément 39 de la transmission de force motrice et de la sorte la position du tuyau d'arri- vée de combustible 25 par rapport à la portée 25. Cette posi- tion, à son tour,détermine la pression de fermeture de la par- tie d'écluse 25 sur la partie d'écluse 7. Cette pression de fermeture est,ainsi qu'on l'a exposé à l'origine, d'une très grande importance pour réaliser le fonctionnement sans accroc et précis du dispositif qui a été décrit.
Un contre-écrou 44 sert à fixer la position une fois réglée' du boulnn fileté 43 sur l'élément 39, et ainsi à maintenir la pression de ferme- ture une fois que celle-ci a été réglée. Le ressort 45 qui ra- mène le piston 34 dans sa position de départ est calculé, de manière que ce rappel se fasse de façon sûre,indépendamment des résistances qui se produisent par suite du mouvement du tuyau d'arrivée de charbon pulvérulent 25.
Dans l'esprit de l'invention, il est entendu que les dis- positions prises et discutées au sujet du point d'attaque de la force 40,peuvent être appliquées avec le même résultat au point de rotation 37 ou au point d'attaque 46 du levier 36 du tuyau d'arrivée de combustible 25.
Le tuyau 28 qui est séparé d'une part du stock de charbon en poudre par le tuyau d'alimentation de combustible mobile 25 et séparé d'autre part de la conduite 30 par un organe de fermeture élastique composé de la bague 31 formant fond sou- tenue élastiquement par un ressort 48 est, suivant une autre caractéristique de l' invention, d' une capacité plusieurs fois plus grande que celle nécessaire à l'admission de la quantité maxima de charbon pulvérulent que l'on peut y doser en ouvrant au maximum le tuyau d'arrivée du combustible 35.Onjouit ainsi des possibilitésci-après.
Sur le trajet de l' air d'amenêe,qui arrive de la conduite 49 par la soupape à distribution 33, on branche,aussitôt que la quantité dosée de charbon est arrivée
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/ dans la conduite 30,despassages :53,qui,ainsi que le montre la figure 7, se dirigent transversalement au sens de l'écoulement.
En outre,ceux-ci sont,ainsi que le montre la figure 6,disposés' en cercle les uns à côté des autres. il en résulte donc qu' avant que l'air qui commence à remplir le compartiment 28 grâce à l'ouverture de la soupape 32,ait atteint la tension qu'il possède dans la conduite de refoulement 49, il se précipite par les passages 33 dans le compartiment inférieur 28 pour le rem- plir. Il crée donc,grâce à la disposition des passages 33,un tourbillon concentrique à l'axe du dispositif qui saisit le charbon pulvérulent accumulé sur le fond 31 et lui imprime un mouvement tourbillonnaire.
Ce mouvement tourbillonnaire se poursuit jusqu'à ce que l'air,qui sort à la dilution et au transport.ait rempli entièrement le compartiment 28 et ait fi- nalement atteint une tension qui,l'emportant sur la force an- tagoniste du ressort 48,repousse le fond 31. fendant que ce mouvement tourbillonnaire se maintient,le charbon pulvérulent qui a été éclusé arrive donc dans la conduite 30 sans qu'il y ait possibilité de séparation nouvelle du charbon pulvérulent ou d'agglomération de celui-ci. On renforce encore l'action du tourbillon d'air en donnant au trajet de la soupape d'aération 32 à la paroi intermédiaire 50 où se trouvent les passages 33, la forme d'une spirale, ainsi que le montre la figure 6.
La sou- pape d'aération 32 est contrôlée, suivant le procédé connu,par le piston moteur 51 contre l'action antagoniste du ressort 52; on fait arriver, a cet effet,par la conduite 53,un agent sous tension au moment requis. En plus de la soupape d'aération 32, on a prévu une soupape de désaération 47,en vue de débarrasser le compartiment 28 des résidus du charbon pulvérulent et d'air de dilution et pour le préparer ainsi pour le remplissage sui- vant,en répétant les processus qui viennent d'être exposés.
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Les figures 8 et 9 montrent l'ensemble du dispositif de distribution. Le dessin montre tout d'abord que la commande des éléments'de distribution des soupapes des chambres d'ex plosion,d'une turbine à combustion par exemple, se fait par l'intermédiaire des dispositifs répartiteurs de charbon pul- vérulent; en effet,les dispositifs de distribution et les dispositifs d'allumage se trouvent au-dessus du plancher et la commande des dispositifs répartiteurs de charbon en des- sous. Dans l'exemple de réalisation donné,deux éléments dis- tributeurs snnt disposés parallèlement dans l'enveloppe 54.
Leur mouvement de rotation est imprimé par le moteur 55,l'ar- bre de vis sans fin 56,la roue de vis sans fin 57,l'arbre de transmission 58 par l'intermédiaire d'un dispositif de renvoi non représenté. L'élément distributeur de gauche commande par l'intermédiaire des pièces 59,60,61 et 62,les soupapes à air, les soupapes de chargement d'appoint, les soupapes de tuyères et les soupapesd'échappement de l'une des chambres d'explo- si on et, par l'intermédiaire des pièces 59',60',61' et 62' , les soupapes correspondantes de l'autre chambre.
L'élément dis tributeur de droite commande,par l'intermédiaire des pièces 63,64,65 et 66 les soupapes de gaz d'allumage ou les pompes à combustible,les tiroirs des écluses à charbon pulvérulent, les soupapes d'aération et les soupapes de désaération des écluses à charbon pulvérulent de l'une des chambres, tandis que les soupapes ou les.organes correspondants de l'autre cham- bre sont actionnés par les pièces 63',64',65' et 66'. Deux dômes à air 67 et 68 servent à équilibrer la pression de l'hui- le utilisée comme liquide de distribution.
En dessous des élé- ments distributeurs ou encore en dessous de l'enveloppe l,qui abrite ceux-ci,se trouvent les dispositifs d'allumage 69,70 et 71,72 des deux bougies d'allumage de chacune des deux cham-. bres d'explosion d'une turbine à deux chambras. Le point d'al- lumage 73 est facilement accessible au-dessus du plancher 74.
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Les éléments distributeurs se trouvent avec les dispositifs d'allumage sur un socle 75, qui prend appui sur une plaque d'as- sise encastrée dans le plancher de la machine 74. L'accouple- ment entre les parties mobiles situées au-dessus du plancher et les parties se trouvant en dessous de celui-ci, est conçu de manière que l'on puisse soulever ou faire descendre les deux parties sans toucher à l'accouplement.
Le mouvement de l'arbre 58 est transmis par un mécanisme de renvoi 76 et un accouplement élastique 77 actionné par une poignée 78 aux dispositifs répartiteurs de charbon pulvérulent se trouvant en dessous des dispositifs de commande 55,56,57, 76,77 et 78. Deux hélices d'alimentation 3 amènent le charbon pulvérulent, qui arrive de la conduite 79 sous l'action de la pesanteur,dans le compartiment 80 ; le charbon pulvérulent ar- rive ensuite par un tambour agitateur 4,des dispositifs doseurs non représentés et une roue à compratiments mise en mouvement par le tambour agitateur 4,animé d'un mouvement de rotation, dans les écluses 2. Des conduites 30 conduisent le mélange rich de charbon pulvérulent et d'air formé,dans leschambresd'ex- plosion de la turbine.
Les écluses sont également commandées par de l'huile sous pression par l'intermédiaire du piston mo- teur adjoint à chaque écluse. La figure 1 montre les dispositifs de commande à huile sous pression qui actionnent les écluses 2.
Dans ces figures,les cylindres des dispositifs des pistons mo-' teurs qui servent à faire varier la quantité de charbon pulvé- rulent, qui passe dans lesécluses 2,sont représentés.
On obtient donc une disposition d'ensemble dans laquelle les conduites d'huile sous pression 59-62 ou 59'-62' respec- tivement donnant sur les éléments distributeurs,peuvent être facilement désaérées. Quand on a enlevé les dômes 67 et 68,on peut facilement avoir accès aux éléments distributeurs pour les démonter ou encore on peut monter ceux-ci sans difficulté. Les dispositifs d'allumage sont accessibles en permanence par '73.
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Les pièces de commande rotatives 56,57,76 et 77 qui se trouvent dans un bain d'huile et n'exigent pas de surveillance, sont di-. rectement sous le plancher,donc en un endroit où elles ne peuvent pas occasionner d' ennui. A l'aide de la poignée ou manette 78,on peut, à tout moment,passer, quand c'est nécessai- re,du combustible d'allumage à la marche au combustible pul- vérulent ou encore de la marche au charbon pulvérulent au com- bustible d'allumage.
En accouplant la commande des éléments distributeurs avec la commande du dispositif répartiteur de charbon pulvérulent,il s'opère automatiquement un équilibre entre la répartition du charbon en poudre et le besoin de char- bon,indépendamment du nombre de jeux opérât cires, qui se dérou- lent par unité de temps dans les chambres d'explosion. Dans lesdispositifs répartiteurs de charbon pulvérulentproprement dits,la poussière de charbon passe par chute naturelle,d'une partie dans une au'tre, sans subir de changement de direction.
Toutes les parties et particulièrement toutes les parties en mouvement du dispositif répartiteur de charbon en poudre sont accessibles de toutes parts,de sorte que quand il se produit des troubles dans l'arrivée du cnarbon,on peut y avoir accès immé di a tement.
REVENDICATIONS.
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