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"DISPOSITIF POUR LE REGLAGE D'USINES GENERATRICES INDEPENDANTES FOURNISSANT DU COURANT ET DE LA VAPEUR"
L'invention concerne des centrales électriques à vapeur qui fournissent de l'énergie et de la chaleur, et qui du côté électrique, ne travaillent pas en parallèle avec d'autres usines. Généralement, les conditions sont telles qu'il faut maintenir constantes tant la fréquence dans le réseau électri- que que la pression dans le réseau ou les réseaux de chauffage.
Si la demande de vapeur de chauffage dépasse la quotité qui est nécessaire à la production du courant, le service peut être assuré par des machines à contre-pression pures que l'on
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règle à fréquence (puissance) constante, tandis que la pression de vapeur dans le réseau de chauffage est maintenue constante à l'aide d'un détendeur.
Si, par contre, la quantité de vapeur de chauffage demandée est inférieure à celle qui correspond à la demande d'énergie électrique, il faut, soit laisser de la vapeur s'é chapper du réseau de chauffage dans l'atmosphère, ou mettre en service une machine à condensation. A cet effet, ou bien la machine à condensation a est combinée directement avec la machine à contre-pression h (machine à soutirage, voir Fig. 1), ou bien elle forme un groupe séparé et autonome (voir Fig. 2).
Dans ce dernier cas, on peut encore accoupler avec la partie à condensation une turbine c montée à l'amont de cette dernière pour former avec elle un groupe à soutirage; ± désigne la con- duite de vapeur vive, e la conduite du réseau de chauffage, la conduite de vapeur à haute pression, et g la conduite de vapeur à moyenne pression (voir la Fig. 3).
Dans les installations équipées avec des machines à condensation indépendantes (Fig. 2 et 3), la conduite des machines est assurée de telle façon que la machine à contre- pression h soit réglée suivant la demande de vapeur du réseau de chauffage (c'est-à-dire à pression constante de la vapeur de chauffage, détendeur h), tandis que la machine à condensation a est réglée suivant la demande d'énergie électrique (c'est-à- dire à vitesse constante, régulateur k).
Quand, dans de telles installations, la puissance fournie par le groupe à condensation devient nul par suite d'une augmentation de la demande de vapeur de chauffage ou par suite de la diminution de la demande d'énergie électrique, il n'est plus possible de maintenir la fréquence à l'aide de ce groupe à condensation. Quand la puissance fournie par lama-
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chine à condensation est tombée à zéro, la tâche du maintien de la fréquence doit être reprise par la machine à contre- pression.
Ainsi que le démontre l'expérience, ce passage de la machine à condensation à la machine à contre-pression s'effec- tue de telle façon que quand la fréquence augmente, les ré- gulateurs de vitesse de la turbine à contre-pression entrent en action et mettent hors d'action les régulateurs de la contre- pression. Comme alors la machine à contre-pression ne fournit plus au réseau de chauffage une quantité suffisante de vapeur, la pression de la vapeur de chauffage baisse et le détendeur h monté en parallèle avec la machine à contre-pression entre en action.
Ce procédé de réglage présente l'inconvénient que l'a- justement des régulateurs de vitesse doit se faire de façon très précise, afin de ne pas avoir de trop grands écarts de fré- quence lorsqu'on passe de la machine à condensation à la ma- chine à contre-pression pour maintenir la fréquence. Il peut arriver facilement que par exemple le régulateur de vitesse de la machine à contre-pression entre en action avant que la puissance fournie par la machine à condensation se soit annu lée, c'est-à-dire que le poste détendeur travaille quoique la machine à condensation fournisse encore de la puissance. Un tel état de fonctionnement est naturellement peu; économique.
Quand il se produit fréquemment des oscillations autour de l'état de fonctionnement correspondant au passage par zéro de la puissan- ce fournie par la machine à condensation, le service peut aussi se trouver perturbé par de fausses manoeuvres du personnel des machines.
La présente invention évite ces inconvénients du fait que, dans la marche en parallèle de la machine à condensa- tion et de la machine à contre-pression, on met de façon im- pérative le réglage de la vitesse de la machine à contre-prés-
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sion sous la dépendance de la puissance fournie par la machine à condensation, et cela de façon telle que quand la machine à condensation fournit de la puissance, le réglage de vitesse de la machine à contre-pression soit automatiquement mis hors d'action et qu'il soit mis en action quand la puissance four- nie par la machine à condensation passe par zéro ou par une valeur minimum arbitrairement fixée.
De cette façon, la posi- tion du régulateur de vitesse de la machine à contre-pression est rendue d'une façon parfaitement définie fonction de la puissance fournie par la machine à condensation. A cet effet,il y a intérêt à utiliser comme source d'impulsions une pression dépendant de la puissance fournie par la machine à condensation et comme émetteur d'impulsions un manomètre à contacts raccordé à cette pression, ce manomètre à contact agissant alors sur le dispositif de réglage de vitesse de la machine à contre- pression.
La présente invention va être exposée en détail à l'aide d'un exemple d'exécution représenté à la Fig. 4. a désigne à nouveau une turbine à condensation et une machine à contre-pression, d la conduite de vapeur vive, $ la conduite du réseau de chauffage à vapeur, h le réglage par laminage de la vapeur de la machine à contre"pression, et k le régulateur de vitesse de la machine à condensation. Les soupapes d'admission 1 de la machine à condensation sont ou- vertes par de l'huile sous pression, de sorte que la pression variable de l'huile de manoeuvre mesure sans ambiguïté la posi- tion des soupapes et, par conséquent, la puissance fournie par la machine à condensation.
La soupape d'admission h de la machine à contre-pression est sous l'influence, d'une part, du régulateur m de la contre-pression et, d'autre part, d'un ré- gulateur de vitesse n. Un manomètre à contacts o est raccordé
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à la pression de l'huile de manoeuvre de la machine à conden- sation, et porte deux contacts qui peuvent être ouverts ou fermés par l'aiguille du manomètre. Les soupapes 1 de la machi- ne à condensation sont réglées par exemple pour qu'elles se ferment Juste pour une pression de l'huile de manoeuvre de 1,5 atmosphères.
Si la machine à condensation fournit de la puissan- ce, l'aiguille du manomètre indique plus de 1,5 atmosphère, de sorte qu'elle ferme le contact p. Comme la fermeture de ce contact p branche le régulateur de vitesse de la machine à contre-pression h sur 1'augmentation de la fréquence, ce régu- lateur de vitesse est dans sa position extrême (sens de la plei- ne charge de la turbine). Si la puissance fournie par la machi- ne à condensation passe par zéro, l'aiguille ouvre tout d'abord le contact p. Une augmentation encore plus grande de la fré- quence et l'abaissement qui s'ensuit de la pression de l'huile de manoeuvre ont pour effet que l'aiguille du manomètre ferme le contact q. Cette manoeuvre branche le régulateur de vitesse de la machine à contre-pression sur la diminution de la fré- quence (diminution de la charge).
Par suite de la chute de la fréquence, la pression de l'huile de manoeuvre de la machine à condensation se relève et le contact q s'ouvre. Le réglage com- plet de la machine à contre-pression depuis la marche à vide jusqu'à la pleine charge s'étend entre les contacts p et q, et en rapprochant les deux contacts l'un de l'autre, il peut se faire presque à une vitesse constante.
Le manomètre à contacts du circuit d'huile de ma- noeuvre peut aussi être remplacé par un autre appareil indi- quant fidèlement la puissance fournie par la machine à conden- sation. On peut utiliser à cet effet, par exemple, la pression
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de la vapeur en n'importe quel point des aubages, le mouvement d'un organe ae manoeuvre ou un indicateur de puissance (wattmè... tre).
Les indications de l'instrument émetteur d'impul- sions peuvent être transmises au mécanisme de distribution de la machine à contre-pression, soit à l'aide d'air comprimé, soit par des moyens hydrauliques ou mécaniques. L'instrument émetteur d'impulsions peut s'installer dans le voisinage soit de la machine à condensation, soit de la machine à contre- pression.
Ainsidonc, tant que la machine à condensation four- nit de la puissance, le régulateur de vitesse de la machine à contre-pression est mis hors d'action (par exemple en le dé- plaçant vers la position extrême correspondant à la pleine charge). Quand la puissance fournie par la machine à condensa- Lion passe par zéro, ou par une valeur minimum fixée à volonté, le régulateur de'vitesse de la machine à contre-pression est mis en service et rendu prêt à agir dans le sens correspondant à une réduction de la fréquence. Quand la machine à condensa- tion est chargée, ce même régulateur de vitesse est ramené dans la direction correspondant à une augmentation de la fréquence, c'est-à-dire qu'il est mis hors d'action.
Quand le réglage est fait conformément à la pré- sente invention, il n'est plus possible de faire de fausse ma- noeuvre pouvant conduire l'installation à marcher dans des con- ditions peu économiques ou peu sûres. Dans le cas, par exemple, où la machine à condensation fournit de la puissance, si pour corriger la valeur de la fréquence, le mécanicien venait par erreur à agir (à la main) sur le régulateur de vitesse de la machine à contre"pression au lieu d'agir sur celui de la machi-
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ne à condensation, le régulateur de vitesse se trouverait aus- sitôt ramené, du fait du contact fermé p, dans la position ex- trême exacte qu'il doit occuper.
La liaison impérative prévue entre les deux dispositifs de réglage fait qu'il est impossi ble de les mettre par erreur dans une fausse position l'un par rapport à l'autre.
Le dispositif de réglage peut naturellement s'uti- liser aussi dans le même esprit pour agir sur plusieurs ma- chines à contre-pression, la charge pouvant être répartie uni- formément ou arbitrairement entre les différentes machines à contre-pression.