BE400275A - - Google Patents

Description

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  Dispositif de régularisation du débit des pompes alternatives   @   
Les pompes alternatives ont l'inconvénient, par rapport aux pompes rotatives et centrifuges, d'avoir un débit irrégulier comportant un temps d'arrêt à chaque fin de course du piston pendant le temps nécessaire au change- ment de sens du déplacement dudit piston. 



   Cette irrégularité ou discontinuité dans le débit des pompes alternatives présente des inconvénients pour certaines applications, en particulier dans. l'alimenta- tion en eau froide des réchauffeurs d'eau pour chaudières, dans les pompes à combustible liquide alimentant des brûleurs, dans les installations d'ascenseurs hydrauliques etc... 



   L'invention a pour but de remédier, au moins en par- tie, à cette irrégularité et consiste essentiellement à disposer sur la conduite de refoulement de la pompe une capacité comportant un flotteur ou un piston, et dans laquelle une partie plus ou moins grande du liquide refoulé par la pompe peut être emmagasinée pendant la 

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 course de refoulement en déplaçant dans un sens ledit flot- teur ou piston, tout ou partie de ce liquide étant ensuite restitué à la conduite de refoulement pendant le temps d'arrêt de la pompe lors de chaque changement de sens, en utilisant le mouvement inverse dudit flotteur ou pis- ton, celui-ci étant actionné à ce moment par une force ex- térieure, des dispositions étant prises pour   qu'une   quanti- té notable de liquide soit accumulée progressivement dans la capacité,

   cette quantité étant de préférence très sen- sible aux variations du débit de la pompe, et pour que ce liquide soit restitué à la conduite de refoulement à chaque changement de sens de la pompe, d'une façon assez progressive pour que le débit du liquide soit sensiblement continu et uniforme pour chaque vitesse de la pompe. 



   La force extérieure précitée agissant sur le flotteur ou piston peut être créée soit pendant et par l'intro- duction du liquide dans la capacité/ce qui a pour résultat de soulever le piston qui agit ensuite par son propre poids, ou de comprimer un fluide, ressort, paroi élastique, etc.., grâce à la   création   d'une surpression ou perte de charge dans la conduite de refoulement, soit seulement au moment de la fin de course du piston de la pompe, ce qui ne nécessite pas la création d'une surpression dans la conduite de refoulement, et peut être obtenu par une arrivée de fluide moteur quelconque (vapeur d'échap- pement, vapeur vive, air comprimé, etc...) ou par une commande mécanique. 



   Le dessin annexé montre à titre d'exemple deux modes de réalisation de l'invention, ainsi.que l'application de l'un de ceux-ci à l'alimentation en eau froide d'un réchauf feur d'eau. 



   La figure 1 est une coupe verticale d'un premier mode de réalisation de l'invention. 

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 la   gigure   2 est une coupe analogue montrant une va- riante. 



   La figure 3 est un schéma d'une installation de réchauf feur d'eau d'alimentation   incorporant,le   dispositif de la figure 2. 



   Suivant le mode de réalisation représenté à la figure 1, l'appareil est constitué par une cloche à air perfec- tionnée comprenant une cloche 1 à la partie inférieure de laquelle débouche la conduite de refoulement 2   tenant   de la pompe à mouvement alternatif. Dans cette cloche est monté un flotteur ou piston 3 dont la partie inférieure peut masquer ou découvrir, suivant sa position, un certain nombre d'orifices 4 pratiqués dans la paroi de la   cloche'1.   Ces orifices débouchent d'autre part dans une chambre 5 reliée à la conduite 6 par laquelle le liquide se rend au lieu d'utilisation.

   L'appareil peut comporter éventuellement un clapet de rentrée d'air   7   qui s'ouvre lorsque la pression d'air dans la cloche 1 tombe au- dessous de la pression atmosphérique, mais se ferme lorsque la pression de l'air est supérieure à la pression '   ,   atmosphérique.      



   Le fonctionnement est le suivant: sous l'effetde la ' pression de refoulement du liquide dans la conduite 2, le flotteur se soulève d'une hauteur   variable   suivant le débit du liquide refoulé: De ce fait, il démasque un certain nombre d'ouvertures 4, nombre qui correspond au débit de liquide. La quantité de liquide accumulé dans la cloche 1 est donc directement fonction du débit du liquide refoulé. Au moment   où   le piston de la pompe star- rête à fin de course, le débit de liquide refoulé diminue ou s'annule et l'air qui a été comprimé at-dessus du flotteur 1 lors du soulèvement de ce dernier agit sur le flotteur qui redescend en restituant à la conduite' de 

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 refoulement tout ou partie de la quantité d'eau ac- cumulée au moment où la pompe débitait. 



   Bien entendu, les orifices 4 peuvent être   d'une   forme et d'une section quelconques, le nombre, la forme et la répartition de ces ouvertures étant déterminées pour que les variations de la quantité d'eau accumulée dans la cloche 1 à chaque coup de piston, et par conséquent aussi les variations de la pression'de l'air dans la cloche, soient aussi sensibles que possible aux Variations du débit de la pompe. 



   Ce dispositif fonctionne efficacement, même auxplus faibles vitesses de la pompe, puisque son fonctionnement ne dépend pas de la perte de charge, souvent insignifian- te à faible vitesse, dans la conduite de refoulement allant à   1''appareil   d'utilisation. 



   La présence du piston réduit en outre au minimum la section de contact entre l'air et le liquide et par con- séquent empêche la dissolution de l'air dans le liquide. 



   Le deuxième mode de réalisation, représenté à la figure 2, comprend une capacité 8 reliée à la partie in- férieure à la conduite de refoulement 9 de la pompe, la- quelle comprend   un¯branchement   10 se rendant à l'appareil   @   d'utilisation. Dans la   capacité B   est monté un piston Il d'un poids convenable pouvant correspondre à La heureur de refoulement. La partie supérieure de la   capacité   8 présen- te un orifice 12 en communication avec une source de fluide sous pression. La paroi latérale de la capacité 8 présente en outre un certain nombre d'orifices 13 débou- chant dans une chambre 14 reliée à une conduite 15 pour l'évacuation du fluide introduit en 12. 



   De préférence, un diaphragme 16, dont la section est choisie d'après le volume de la capacité, est disposé à la partie inférieure de la capacité 8. 

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   L'arrivée du fluide pénétrant en 12 est commandée par .le déplacement du piston de la pompe, l'orifice 12 étant à l'échappement (par exemple à l'air libre) pendant la course de refoulement du piston et étant en communication avec la source de fluide devant agir comme fluide moteur au moment de l'arrêt du piston à fin de course. 



    Le fonctionnement est le suivant : lorsquele-piston   refoule le liquide dans la conduite 9, une fraction du débit du liquide pénètre dans la capacité 8 en soulevant le piston 11, l'intérieur de la capacité 8 étant à ce moment à l'échappement. Une certaine quantité de liquide s'emmagasine donc dans la capacité 8, sous le piston 11. 



  Aux environs du moment où le piston de la pompe s'arrête à fin de course, le piston 11 masque tout ou partie des orifices 13. A ce moment'; du fluide sous pression est in- troduit en 12 et repousse le piston 11 vers le bas pour restituer le liquide dans la conduite de refoulement 10. 



  Ce mouvement du piston 11 démasque les orifices 13 par lesquels le fluide détendu s'échappe par la conduite   15?   La pression exercée par le fluide pénétrant en 12 sur le piston 11 dépend donc du,nombre d'orifices 13 qui se   trou-;   vent démasqués. Bien entendu la loi du mouvement'de des- cente du piston 11,   c'est -à-dire   de l'écoulement du liquide emmagasiné dans la capacité 8, peut être détermi- née de toute façon désirée en choisissant convenablement le nombre, la forme et la répartition des orifices 13. 



   La section du diaphragme est calculée de façon que le remplissage de la capacité pendant la course de refou- lement de la pompe s'effectue progressivement. Ce dia- phragme pourrait d'ailleurs être remplacé par un disposi- tif d'orifices, multiples analogue à celui représenté à la figure 1. 



   La figure 3 représente schématiquement l'application 

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 de l'invention à l'alimentation en eau froide d'un réchauf- feur d'eau d'alimentation de chaudières. La canalisation de refoulement 9 est reliée au clapet de refoulement de la pompe 17 actionnée par un cylindre à vapeur 18. L'orifi- ce 12 est relié par une conduite 19 à l'échappement du cylindre à vapeur 18, tandis que. la conduite 15 et le tuyau 10 pénètrent tous deux dans le réchauffeur d'eau 20, la conduite 10 servant à amener l'eau froide à réchauffer, et la conduite 15 la vapeur d'échappement de la pompe qui constitue une- partie de la vapeur de chauffage. On voit que, dans cet exemple, la vapeur d'échappement de la pompe pénètre dans la capacité 8 sensiblement au moment de l'arrêt du piston de la pompe, arrêt qui correspond au changement du sens de marche.

   On remarque, en outre, que le piston 11 se trouve équilibré, puisque ses faces supérieure et inférieure sont toutes deux à la-pression régnant dans le réchauffeur 20 grâce aux conduites 15 et 10. 



   Cette disposition présente l'avantage d'assurer la continuité du débit d'eau froide alimentant le réchauffeur. 



  De plus, comme la vapeur d'échappement arrivant dans la capacité 8 ne peut s'en échapper qu'après avoir agi sur le piston 11 et avoir traversé les orifices 13, le débit de vapeur pénétrant dans le réchauffeur 20 se trouve également régularisé et l'appareil se   prouvera.   soustrait aux coups d'échappement brutal de la pompe. 



   Dans le cas particulier d'un réchauffeur par mélange prélevant de la vapeur sur la tuyauterie d'échappement conduisant au dispositif qui produit le tirage, ce qui est le cas notamment sur les locomotives, l'emploi d'une pompe d'alimentation à mouvement alternatif a pour incon- vénient de donner au tirage une allure pulsatoire. Or, -dans le réchauffeur, il se produit une dépression due à 

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 la condensation pendant la course de refoulement du piston et une surpression pendant le temps d'arrêt à fin de course Cette surpression se trouve encore accentuée par le coup d'échappement brutal de la pompe qui se produit au même moment. La disposition ci-dessus décrite'permet de remédier à cet inconvénient. 



   Bien entendu, les dispositions ci-dessus décrites n'ont été données qu'à titre d'exemple.   C'est   ainsi qu'on pourrait faire agir sur le piston ou flotteur, non pas la pression d'un fluide, mais celle d'un ressorte On pour-' rait aussi introduire par l'orifice 12 (figure 2) de   l'air   comprimé dont l'écoulement serait commandé par la pompe, soit mécaniquement, soit par un relais actionné par la vapeur d'admission ou d'échappement de la pompe, soit encore par la pression régnant dans la conduite de refou- lement de la pompe. Le piston ou le flotteur pourrait aussi être/commandé mécaniquement, pendant sa course de descente, par la pompe elle-même. 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS.- 1 .- Un dispositif de régularisation du débit des pompes alternatives caractérisé en ce qu'il comporte sur la conduite de refoulement de la pompe, une capacité contenant un flotteur ou un piston, et dans laquelle une partie plus ou moins grande du liquide refoulé par la pompe peut être emmagasinée pendant la course de refou-:

   lement, en déplaçant dans un sens ledit flotteur ou pis- ton, tout ou partie de ce liquide étant ensuite restitué à la conduite de refoulement pendant le temps d'arrêt de la pompe lors de chaque changement de sens, en utili- sant le mouvement inverse dudit flotteur ou piston, celui-ci étant actionné à ce moment'par une force extérieure/et en ce que des dispositions sont prises pour <Desc/Clms Page number 8> qu'une quantité notable de liquide soit accumulée progres- sivement dans la capacité, cette quantité étant de préfé- rence très sensible aux variations du débit de la pompe, et pour que ce liquide soit restitué à la conduite de refoulement à chaque changement de sens de la pompe, d'une façon assez progressive pour que le débit du liqui- de soit sensiblement continu et uniforme pour chaque vitesse de la pompe.

   2 .- Un dispositif suivant 1 , caractérisé en ce que la force extérieure précitée, agissant sur le flotteur ou piston, est créée pendant et par l'introduction du liquide dans la capacité, produisant le soulèvement du piston, qui agit ensuite par son propre poids, ou la compression d'un fluide; ressort, paroi élastique, etc.. avec création simultanée d'une surpression ou perte de charge dans la conduite de refoulement.

   3 .- Un dispositif suivant 1 , caractérisé en ce que ladite force extérieure s'exerce seulement au moment de la fin de course du piston de la pompe, grâce à une arrivée de fluide moteur quelconque (vapeur d'échappement, vapeur vive, air comprimé, etc...) ou par une commande mécanique, ce qui ne nécessite pas lacréation d'une sur- pression dans la conduite de refoulement.

   4 .- Un dispositif suivant 1 , 2 - ou 3 , caracté- risé en ce qu'il est constitué par une cloche, dans laquelle est disposé un flotteur contrôlant des orifices pratiqués dans la paroi latérale de la cloche et dêbou- chant dans la canalisation de refoulement vers l'appa- reil d'utilisation, la partie inférieure de 'la cloche était reliée d'autre part au refoulement de la pompe, et la partie supérieure contenant de l'air, un fluide quelcon- que ou un ressort etc... le nombre, la forme et la répartition de ces orifies étant déterminés de façon <Desc/Clms Page number 9> que les/variations de la quantité d'eau accumulée dans la cloche à chaque coup de piston soient aussi sensible que possible aux variations du débit de la pompe.

   5 .- Un dispositif suivant 1 , 3 ou 4 , caractéri- sé en ce que la dite chambre ou capacité est en communi- cation avec une source de fluide comprimé, par exemple avec l'échappement du cylindre à vapeur de la pompe, et contient un piston qui se soulève pendant la course de refoulement du piston de la pompe et qui, dans sa posi- tion haute, vient masquer des orifices d'échappement du fluide sous pression.

   6 .- Une installation de réchauffage d'eau d'alimen- tation pour chaudières, caractérisée en ce qu'elle com- porte un dispositif suivant l'une quelconque des resendi- dations précédentes.

   7 - Une installation suivant 5 et 6 , caractérisée en ce que lesdits orifices d'échappement' servent à établir une communication entre ladite capacité et le ré- chauffeur, lequel reçoit de la vapeur d'échappement du cylindre à vapeur de la pompe, afin d'équilibrer le flot- teur ou piston, et d'uniformiser le débit de vapeur péné- trant dans le réchauffeur.

   8 .- Un dispositif de régularisation du débit des pompes alternatives, en substance comme décrit et comme représenté au dessin annexé.

   9 .- Une installation de réchauffage d'eau d'alimen- tation pour chaudières, comportant un dispositif de ré- gularisation du débit des pompes alternatives, en substance comme décrit et comme représenté au dessin annexé.