<Desc/Clms Page number 1>
Dans les générateurs de vapeur tubulaires à courant forcé, lorsque l'état de la vapeur produite doit rester inchangé lors de variations de charge, il faut faire varier ladmission de l'agent de travail et de combustible de maniè- re qu'un rapport déterminé de ces deux agents de fonctionne- ment l'un par rapport à l'autre reste approximativement maintenu. Les deux procédés de réglage utilisés jusqu'à présent en premier lieu remplissent aussi cette condition.
Dans l'un de ces procédés, l'admission de l'agent de travail et celle du combustible sont en principe réglées simultané- ment en les augmentant ou les diminuant dans chaque cas sui- vant le débit nécessité et, pour obtenir un réglage sûr de la température de la vapeur, on tire encore de celle-ci une impulsion corrective qui agit supplémentairement sur l'admis- sion du combustible. Dans l'autre procédé, on ne fait pas varier l'agent de travail et le combustible simultanément, @
<Desc/Clms Page number 2>
mais successivement et; en fait, l'admission de l'agent de travail est tout d'abord réglée à la nouvelle valeur néces- saire, puis ensuite l'admission du combustible est réglée par une impulsion dérivée de la température de la vapeur produite.
Par conséquent, dans ces deux procédés de réglage la prise sûre et efficace d'une impulsion fonction de la température donnée par la vapeur produite joue toujours un rôle important. Pour la prise de cette impulsion fonction de la température, il ne venait en question jusqu'à présent que deux points de la surface de chauffe du générateur de vapeur, à savoir, en premier lieu le surchauffeur et, en outre, le réchauffeur. biais la prise de l'impulsion donnée par ces parties de la surface de chauffe ne donne pas entière satisfaction. Une impulsion prise au surchauffeur arrive en règle générale trop tard. Le réglage subordonné à cette impulsion est donc relativement très tardif. Par contre, l'impulsion tirée du réchauffeur se produit si pré- maturément que de fortes variations d'état peuvent encore se produire de nouveau à l'extrémité de la chaudière.
On ne peut pas tirer d'impulsions fonction de la température de la partie de la surface de chauffe qui se trouve placée entre le réchauffeur et le surchauffeur, par conséquent de la surface de chauffe de vaporisation de la chaudière, parce que la température de l'agent de travail reste inchangée pendant l'opération de vaporisation.
L'invention se pose donc le problème de rendre cette partie de la surface de chauffe placée entre le réchauffeur et le surchauffeur utilisable pour en tirer l'impulsion de réglage.
L'idée fondamentale de l'invention consiste d'une manière tout à fait générale en ce que l'admission de cha- leur ou l'admission de l'agent de travail à l'une des suites de tubes montées en parallèle et formant la surface de chauffe est réglée vis-à-vis des autres suites de tubes de manière que le réchauffage se termine plus tard ou la sur- chauffe commence plus tôt dans cette suite de tubes mise à
<Desc/Clms Page number 3>
part que dans les autres suites de tubes et que l'impulsion fonction de la température est dérivée de cette suite de tubes d'un point de terminaison du réchauffage ou de commen- cement de la surchauffe.
Si l'impulsion doit être fournie en temps utile par la vapeur surchauffée, la suite de tubes destinée à don- ner l'impulsion doit subir, vis-à-vis des autres suites de tubes, une réduction de l'admission de l'agent de travail ou une augmentation de l'admission de chaleur. Dans chaque cas suivant la mesure dont on pousse cette diminution ou cette augmentation de l'admission des deux agents de fonc- tionnement cités, la surchauffe, mesurée sur la longueur du tube, se trouvera dans la suite de tubes fournissant l'impul- sion dans une mesure correspondante en avant du point où commence la surchauffe dans les autres suites de tubes.
On est en mesure de cette façon de tirer les impulsions fonc- tion de la température données par ou prises à la vapeur sur- chauffée dans une mesure suffisante d'une partie de la sur- face de chauffe, qui constitue normalement la surface de chauffe de vaporisation. Dans la mise en oeuvre pratique de ce procédé, on obtient le résultat recherché de la façon la plus simple par une réduction de l'admission de l'agent de travail à la suite de tubes de mesure par rapport aux autres suites de tubes. Il suffit d'intercaler dans cette suite de tubes, au point approprié, rationnellement dans la région dans laquelle l'agent de travail est encore liquide, une résistance calculée de façon correspondante dans le trajet du courant.
Le point de commencement de la surchauffe dans la suite de tubes de mesure se déplacera alors plus ou moins contre le sens du courant de l'agent de travail sui- vant la grandeur de cette résistance par rapport aux autres suites de tubes.
Il est connu, dans des générateurs de vapeur tubu- laires à courant forcé, de disposer tout au moins une partie
<Desc/Clms Page number 4>
de la surface de chauffe dans laquelle la transformation du liquide en vapeur s'effectue en fonctionnement normal comme surface de chauffe par contact dans le courant des gzz de combustion pour empêcher que les sels qui se séparent de l'a- gent de travail principalement dans cette phase de la pro- duction de vapeur donnent lieu à des combustions des tubes.
Etant donné qu'en avançant le commencement de la surchauffe, les autres phases de la production de la vapeur se déplacent aussi plus ou moins vers le côté d'entrée de la chaudière, dans certains cas ladite zone de séparation des sels dans la suite de tubes de mesure ne reste plus dans la surface de chauffe chauffée par contact. En règle générale, la par- tie de la surface de chauffe placée dans le sens du courant devant la zone de séparation des sels est une surface de chauffe par rayonnement. Il peut donc se produire que dans la suite de tubes de mesure, la zone de séparation des sels passe dans une surface de chauffe par rayonnement par suite du déplacement des diverses phases de production de la vapeur.
Des séparations de sels dans une surface de chauffe .par rayonnement font alors de nouveau courir le grand danger d'une combustion du tube, qui avait été évitée auparavant en repoussant intentionnellement la zone de séparation des sels dans une surface de chauffe par contact. Ce danger peut alors être écarté d'une manière simple, conformément à l'invention, en insérant dans chacune des suites de tubes existantes, montées en parallèle, une résistance pouvant être mise en et hors de service, pour diminuer la quantité d'agent de travail qui passe, ainsi qu'un dispositif de mesure de température comme émetteur d'impulsion et en utilisant les suites de tubes successivement et alternativement, chacune pendant un certain temps, pour l'émission d'impulsions.
On obtient ainsi le résultat qu'au cas où il se produit dans la suite de tubes de mesure une séparation de-sels à l'intérieur d'une partie du tube chauffée par rayonnement, cette séparation de sels dangereuse ne s'effectue toujours
<Desc/Clms Page number 5>
que pendant un temps plus ou moins court et de plus qu'après que les conditions de passage de courant normales sont rétablies dans la suite de tubes de mesure, des sels éven- tuellement déposés sont arrachés ou balayés et entraînés par le nouveau déplacement des diverses phases de production de la vapeur vers la sortie de la chaudière.
L'autre solution déjà indiquée d'une façon géné- rale du problème sur lequel l'invention est basée prescrit qu'au moins une des suites de tubes montées en parallèle doit subir une augmentation de l'admission de l'agent de travail ou une diminution de l'admission de chaleur par rapport aux autres et que l'impulsion de température doit être prise dans cette suite de tubes mise à part au point de la terminaison du réchauffage. En pratique, on peut réa- liser cette proposition en donnant à la suite de tubes de mesure une plus grande section de passage que celle que présentent les autres suites de tubes ou bien en construi- sant la suite de tubes de mesure avec la même section inté- rieure, mais en lui donnant une plus grande longueur que celle des autres suites de tubes.
Si on réalise l'idée de l'invention de la manière indiquée en dernier lieu il est recommandable de placer la suite de tubes de mesure raccour- cie de façon qu'elle parcourre au moins approximativement les mêmes zones de chaleur que les autres suites de tubes, afin que les phénomènes se produisant dans la suite de tubes de mesure donnent dans une certaine mesure une reproduction fidèle et naturelle de ceux qui se produisant dans les au- tres suites de tubes et que des variations de la distribu- tion de chaleur dans la chaudière s'exercent de façon que la prise d'impulsion au point prévu pour cela donne avec sûreté un réglage utilisable. Enfin, on peut aussi procé- der de la manière qu'on étrangle le passage de l'agent de travail dans chaque cas dans les suites de tubes sauf dans la suite de tubes de mesure.
Dans ce cas également, la possibilité s'offre de nouveau lorsque toutes les suites
<Desc/Clms Page number 6>
de tubes présentent des dispositifs d'étranglement et des dispositifs de mesure de la température d'utiliser les diverses suites de tubes successivement et alternativement comme suites de tubes de mesure. Dans ce cas également on place de nouveau les points d'étranglement dans les sui- tes de tubes rationnellement aux endroits où il passe encore du liquide par ces suites.
Il y a encore liqu de signaler que l'invention pré- sente une importance particulière pour des générateurs de vapeur qui sont alimentés avec un excès d'agent de travail et dans lesquels la vapeur, avant que sa surchauffe commence, entre dans un tambour dans lequel l'eau en excès est séparée de la vapeur produite jusque là et évacuée de la chaudière.
Dans ces générateurs de vapeur, il n'y avait pas jusqu'à présent la possibilité de recevoir avant le tambour de sépa- ration ou purge une impulsion de température utilisable aux fins de réglage de la chaudière. Si l'on veut utiliser l'invention dans les générateurs de vapeur qui viennent d'être mentionnés, on q deux possibilités de ce faire en appliquant de façon sensée l'idée inventive. L'une de ces possibilités consiste à repousser de la manière décrite l'extrémité du réchauffage vers le cote de sortie de la chaudière ou ici vers le tambour de séparation et de tirer l'impulsion de température du point où se termine le ré- chauffage.
L'autre possibilité consiste à faire varier le rapport de l'admission de chaleur à l'admission d'agent de travail pour une des suites de tubes montées en parallèle de façon qu'il se forme de la vapeur surchauffée dans cette suite de tubes avant que son contenu atteigne le tambour de séparation. On peut alors tirer de nouveau de façon nette l'impulsion de température nécessaire pour le réglage de la chaudière de ce point de la surface de chauffe où commence la surchauffe. Il suffit que l'on règle l'admission de l'agent de travail ou l'admission de chaleur pour cette
<Desc/Clms Page number 7>
suite de tubes de mesure de façon que la vapeur entrant de cette suite de tubes de mesure dans le tambour de sépara- tion des sels ne soit surchauffée que très faiblement.
Dans tous les cas d'application de l'invention, il est recommandable en outre de superposer à la résistance au passage du courant des tubes dans une certaine mesure une résistance en insérant dans chaque suite de tubes un papillon ou autre organe d'étranglement restant constamment en action.
Les figs. 1 à 5 du dessin annexé illustrent l'in- vention.
Les tubes constituant les surfaces de chauffe sont représentés schématiquement sous la forme de traits pleins épais. A leurs extrémités les tubes débouchent dans des collecteurs ou dans des nourrices de distribution. Le sens du passage du courant de l'agent de travail est indiqué par des flèches. Les points d'étranglement prévus dans les suites de tubes sont indiqués par de courts traits transver- saux faits sur les lignes indiquant les suites de tubes et les points de mesure de température sont indiqués par de petits cercles placés sur les lignes de suites de tubes.
Lorsque les points d'étranglement sont mis hors service ou lorsque les points de mesure de température ne sont pas uti- lisés pour le réglage, les symboles correspondants sont des- sdnés en pointillé dans toutes les figures. Dans toutes les figures c'est dans chaque cas la plus basse des trois suites de tubes qui sert à la prise de l'impulsion. Cette impulsion peut être prise, comme indiqué dans la description qui précède, successivement à l'une ou l'autre des suites de tubes représentées, en utilisant des dispositifs commu- tateurs non représentés en détail. La forme de réalisation illustrée par le dessin, qui ne comporte que trois suites de tubes ou tnyautages, ne doit naturellement être considé- rée que comme un exemples le nombre de suite de tubes ou tuyautages pouvant être grand ou petit à volonté.
Les figs. 1 et 5 représentent les conditions pour le cas où l'impulsion est tirée ou dérivée de la vapeur sur-
<Desc/Clms Page number 8>
chauffée, le moment dú commencement de la surchauffe, étant repoussé vers le point d'entrée de l'agent de travail.
Les figs. 2 et 4 montrent la prise de l'impulsion en un point d' impulsion placé à l'extrémité ou à peu près à l'extrémité du réchauffage, cette extrémité du réchauffage étant repoussée vers la sortie de la chaudière par rapport à celle des autres suites de tubes. La fig. 5 représente la prise de l'impulsion dans un générateur de vapeur qui est alimenté avec de l'eau en excès et dans lequel l'eau en excès est séparée de la vapeur dans un tambour bien recon- naissable danss cette figure.
REVENDICATIONS
1 - Générateur de vapeur tubulaire comportant plusieurs tubes montés en parallèle, caractérisé en ce qu'il est amené à au moins une de ces suites de tubes ou tuyautages une quantité d'agent de travail diminuée ou une quantité de chaleur augmentée par rapport aux autres suites de tubes ou tuyautages et en ce qu'il est pris à cette suite de tubes ou tuyautages au point pu commence la sur- chauffe de l'agent de travail une impulsion fonction de la température aux fins de réglage de la chaudière.
2 - Générateur de vapeur tubulaire comportant plusieurs tubes montés en parallèle, caractérisé en ce qu'il est amené auamoins à l'une de ses suites de tubes ou tuyautages une quantité d'agent de travail augmentée ou une quantité de chaleur diminuée par rapport aux autres suites de tubes ou tuyautages et en ce qu'il est pris à cette suite de tubes à l'endroit où le réchauffage se termine une impulsion fonction de la température aux fins de réglage de la chaudière.