<Desc/Clms Page number 1>
"DISPOSITIF DE REGLAGE DE GENERATEURS DE VAPEUR, APPLICABLE EN PARTICULIER AUX GENERATEURS DE VAPEUR A FOYER SOUS PRESSION"
Une installation de production de vapeur à faible capacité d'accumulation ne peut pas être réglée à la manière usuelle par un machiniste agissant à la main, car toutes les grandeurs de service se modifient tellement rapidément qu'il seraitimpossible à un machiniste d'en suivre les variations. On est donc obligé d'avoir recours au réglage automatique. Lorsque le générateur doit pouvoir suivre de rapides variations de charge, il faut, en particulier, que l'alimentation en combustible et l'alimentation en eau soient réglées automatiquement.
Il est avantageux de régler également de manière automatique l'arrivée d'air comburant de manière à obtenir une combustion complète et économique du combustible,
<Desc/Clms Page number 2>
quelles que soient les conditions de marche.
Le réglage automatique d'un générateur de va.- peur à faible capacité d'accumulation n'est pas simple à réaliser, car étant donnée la rapidité des variations des diverses grandeurs de service, par exemple de la production de vapeur, de la pression de la vapeur, du débit du combustible ... etc.., il est nécessaire qu'à chaque position de l'organe de commande corresponde une position de l'organe commandé et une seule. Mais, dans un pareil générateur de vapeur, les organes de réglage se trouvent tellement éloignés les uns des autres qu'une conjugaison mécanique par tringleries d'asservissement etc..., devient très compliquée.
Ces difficultés sont évitées, suivant lrésente invention, en utilisant pour le réglage de l'huile sous pression, fournie pour tous les orga" nes de réglage par une même pompe à huile. De la tubulure de refoulement de la pompe à huile partent des conduites de dis- tribution allant respectivement chacune à l'un des appareils à commander, par exemple à la soupape d'eau d'alimentation, à la soupape de combustible et à l'appareil de réglage du moteur qui entraîne le compresseur d'air comburant. Ces conduites de distribution sont remplies d'huile par la pompe à huile à travers un étranglement réglé une fois pour toutes et qui reste donc invariable en service.
L'organe qui assure ou contrôle le réglage, par exemple un indicateur de niveau d'eau, ou bien un manomètre ou un indicateur de débit raccordés à la conduite de vapeur, ou bien un régulateur de mélange sous la dépendance des débits d'air et de combustible, agit sur une soupape à huile lorsque la grandeur qu'il mesure éprouve une variation.
Une petite quantité d'huile s'écoule alors à travers l'étran- glement, la conduite d'huile de réglage et cette soupape à huile, et il en résulte dans la conduite d'huile de réglage
<Desc/Clms Page number 3>
une pression d'huile variable avec le degré d'ouverture de cette soupape. Cette pression variable de l'huile agit à l'encontre d'un ressort antagoniste sur un piston à huile ou sur une membrane solidaire de l'organe à régler.
De cette manière, il est possible de provoquer, par un organe de réglage situé en un endroit quelconque et au moyen d'une simple et le plus souvent petite conduite d'huile, le réglage d'un autre organe situé en un endroit éloigné, à chaque position de l'organe de réglage correspondant l'échappement d'un débit déterminé d'huile, ou l'établissement d'une pression déterminée dans la conduite d'huile de réglage, ou bien encore une compression déterminée du ressort dans l'orga- ne réglé, d'où il résulte qu'à chacune des positions de l'organe régulateur correspond une position et une seule de l'organe réglé.
Un avantage important du dispositif suivant l'invention réside en ce que les différents organes de réglage appartiennent à un seul et même circuit d'huile et reçoivent dès lors leur huile d'une même pompe. Il est possible d'obte nir aussi de cette manière une dépendance réciproque entre les différents réglages individuels. Lorsque, par exemple, la sortie d'huile du réglage du combustible se trouve diminuée,, la pression de l'huile n'augmente pas seulement sous le piston moteur de la soupape de réglage du combustible, mais il est également possible de produire aussi un effet en retour et une augmentation de pression sous le piston moteur du rhéostat de réglage du moteur du ventilateur ou bien sous le piston moteur de la soupape d'admission de vapeur de la turbine qu'en¯ traîne le dit ventilateur.
On obtient de cette manière que, lorsque le réglage du combustible agit sous l'effet d'une
<Desc/Clms Page number 4>
augmentation de la charge, le débit de l'air suive, lui aussi et en même tempes le débit modifié du combustible. C'est seulement ensuite que le débit d'air est approprié an débit du combustible au moyen d'un régulateur de débit d'air particulier.
L'invention sera décrite d'une manière plus détaillée en se reportant à l'exemple d'exécution représenté au dessin d'annexé. On a représenté schématiquement sur les figares partielles 1 à 3 respectivement un réglage du niveau de l'ean, un réglage de combustible et un réglage d'air comburant.
Dans la figure partielle 1, cn a désigné par 1 le niveau de l'eau dans le générateur de vapeur, ou, dans le cas d'une chaudière "Velox", le niveau de l'eau dans le séparateur de vapeur. Le manomètre différentiel 4, qui mesure la différence de pression entre le niveau 1 et le niveau 5 du raccord supérieur, est branché sur le générateur au moyen des raccords 2 et 3. Cette différence de pression agit sur le soufflet métallique 6 à l'encontre du ressort 7. Le niveau 5 du raccord supérieur demeure invariable et indépendant du niveau 1, de sorte que lorsque le niveau 1 varie, le soufflet métallique 6 et le ressort 7 sont comprimés ou se dilatent. Ces mouve- ments provoquent l'ouverture ou la fermeture d'une soupape de réglage d'huile 8.
De l'huile sous pression est envoyée par la pompe à huile P de la conduite 9 à travers l'étranglement réglable 10 dans la conduite de réglage 11 et sous le piston moteur 12 de la soupape de réglage du débit d'eau d'alimentation 13. La pression sur le piston 12 est équilibrée par le ressort qui se trouve sous le piston. La pression dans la conduite de réglage 11 varie suivant le degré d'ouverture de la soupape 8, ce qui a pour effet d'ouvrir ou de fermer éga-
<Desc/Clms Page number 5>
lement la soupape d'eau d'alimentation 13.
On voit sans qu'il soit nécessaire d'insister, que le manomètre et sa soupape de réglage 8 peuvent être disposés à l'endroit le plus convenable de la chaudière, tandis que la soupape d'eau d'alimentation peut être placée en un endroit tout à fait différente tel que son emplacement habituel sur la conduite d'eau d'alimentation.
La f igure partielle 2 représente le réglage du combustible d'un générateur de vapeur. On utilise dans ce cas le même principe que pour le réglage du niveau d'eau, sauf que la soupape de réglage du débit d'huile 14 est commandée par un manomètre 15 qui agit sur cette soupape en fonction de la pression de la vapeur dans la conduite 16 par l'intermédiaire du soufflet métallique 17 et du ressort 18.
Cette soupape 14 fait varier à son tour la pression dans la conduite de réglage 19 et sous le piston moteur 20 de la soupape de réglage du combustible 21. L'huile pour le réglage arrive de nouveau à la soupape de réglage d'huile par la conduite d'huile sous pression 22 et par l'étranglement 23 réglé une fois pour toutes.
Dans la figure partielle 3, on a représenté le réglage de l'air comburant d'un générateur de vapeur, réglage qui doit maintenir constante ou à peu près constante, è, la valeur la plus favorable pour une bonne combustion, la composition du mélange de combustible et d'air. A cet effet, on mesure les débits aussi bien du combustible dans la conduite 24 au moyen de la tuyère de mesure 25, que de l'air dans la conduite 26, au moyen de la tuyère de mesure 27. Les pressions produites dans les tuyères ou diaphragmes de mesure agissent par l'intermédiaire de conduites de mesure chacune sur un soufflet métallique 28 ou 29. Les forces développées par ces
<Desc/Clms Page number 6>
soufflets agissent dans des sens opposés et se compensent pratiquement.
Un ressort 30 est intercalé en au moins un point du système pour des raisons de stabilité. Il peut être désirable de modifier la stabilité du système, de telle sorte que l'action du ressort diminue pour de faibles pressions et de faibles débits d'air dans la conduite 26. Ceci est obtenu, dans l'exemple représenté, du fait que le point d'oscillation 31 du levier actionné par le ressort 30 peut être déplacé au moyen d'un piston moteur 32 soumis à la pression de l'air dans la conduite 26. Dès que le rapport entre les débits du combustible et de l'air vient à être modifié, par exemple à la suite de l'ouverture de la soupape de combustible 21, le régulateur d'air comburant entre en action.
La différence des pressions de part et d'autre du soufflet métallique 28 augmente, la soupape de réglage de l'huile 33 se ferme, la pression de l'huile augmente dans la conduite 34 et soas le piston moteur 35 du rhéostat du moteur, et une plus grande partie de la résistance du rhéostat 36 du moteur est mise en circuit. Il en résulte une augmentation de la vitesse du moteur 37 et du compresseur 39 qui lui est accouplé; de ce fait, le débit d'air comburant dans la conduite 26 augmente et s'adapte au débit augmenté de combustible (38 désigne un moteur auxiliaire, le plus souvent une turbine à gaz ou à vapeur, dont l'action s'ajoute à celle du moteur 37).
Si les deux conduites de réglage 19 pour le débit de combustible et 34 pour le débit d'air comburant sont alimentées par une même conduite d'huile 40 dont le débit est également quelque peu limité au moyen de l'étranglement 41, une augmentation de pression dans la conduite 19 entraîne également une augmentation de pression dans les conduites 22 et 34, de sorte que le piston moteur 35 agit immédiatement sur le rhéostat 36 du moteur avant que le régu-
<Desc/Clms Page number 7>
lateur de mélange 28,29 n'ait commencé à agir. Ce mode d'agencernent améliore le réglage. Lorsque le compresser 39 est entraîné par une turbine à vapeur 42 remplaçant le moteur 37, la soupape de réglage 43 de cette turbine peut être influencée au moyen d'un piston moteur 44.