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PERFECTIONNEMENTS AUX MOYENS POUR ASSURER LA FUMIVORITE DES FOYERS.
L'invention est relative à la combustion et elle concerne les moyens à employer pour assurer la fumivorité des foyers par introduction dans ceux-ci d'air auxiliaire de combustion.
Elle vise à rendre cette fumivorité oomplète ou quasicomplète par un contrôle de l'introduction de l'air auxiliaire plus parfait que ceux jusqu'à présent proposés, notamment lors des char- gements des foyers.
Une fumivorité relative à l'aide d'air auxiliaire de combustion est actuellement obtenue en asservissant l'introduction de cet air soit à l'ouverture des portes du foyer, soit au fonctionnement d'une minuterie réglée une fois pour toutes pour une durée moyenne dépendant de la qualité du combustible employé et d'un certain mode de chargement plus ou moins habituel.
Ces deux facteurs peuvent toutefois varier dans des limites étendues pour diverses raisons bien connues et il en résulte soit une fumivorité imparfaite, soit l'introduction d'air auxiliai-
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re pendant une période de temps trop étendue, causant dans chaque cas des pertes notables influençant sérieusement le rendement de la combustion.
L'invention évite ces inconvénients.
A cet effet elle consiste, principalement, pour assurer la fumivorité, à baser le contrôle de l'introduction de l'air auxiliaire directement sur le dégagement des fumées du foyer, c'est à dire sur la coloration de l'atmosphère de ce dernier, de l'air auxiliaire étant introduit dès qu'une certaine coloration, qui peut être aussi faible qu'on le désire, apparait et cette introduction étant supprimée automatiquement lorsque la coloration est redevenue moindre qu'une coloration donnée, qui pourra être aussi faible qu'on le désire.
Et parmi les moyens employés pour asservir L'introduction et la suppression de l'air auxiliaire destiné, à assurer la fumivori- té, l'invention prévoit d'avoir recours à un dispositif comprenant au moins une cellule photo-électrique influencée par une source lumineuse, et des moyens pour interposer entre la source lumineuse et la cellule une portion de l'atmosphère du foyer, les variations du courant engendré dans la cellule étant utilisées pour contrôler le débit d'une source d'air auxiliaire.
Le réglage du débit de la dite source peut être effectué d'une manière proportionnelle aux variations de courant de la ou des cellules, ou bien encore le débit de la source peut être maintenu constant tandis que ce débit est établi et arrêté pour des valeurs données du courant engendré par la ou les cellules,
Et afin que l'on puisse bien comprendre comment les caractéristiques définies ci-dessus peuvent être pratiquement réalisées, l'invention sera ci-après décrite avec plus de détails conjointement à certaines dispositions préférées d'appareillage illustrées, d'une manière plus ou moins schématique, dans le dessin annexé, dans lequel:
Fig. 1 illustre un ensemble de principe d'un système de contrôle conforme à l'invention;
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Fig. 2 est une vue partielle d'une variante ;
Fig, 3 est une vue partielle (L'une autre variante;
Fig. 4 montre un autre ensemble de principe du système de contrôle;
Fig, 5.montre une variante;
Fig. 6 est une vue partielle d'une modification.
En se référant à la figure 1, 1 désigne une capacité qui est conditionnée pour receler une partie de l'atmosphère actuelle du foyer, ce qui peut être réalisé de diverses façons et par exemple au moyen d'un tronçon de tube fermé aux deux extrémités et relié, en 2, à une prise de gaz placée en un endroit choisi du foyer à con- trôler, où se dégagent ou qui est traversé par les fumées. Par exem- ple, dans une chaudière à tube foyer on placera l'organe de prise à l'extrémité de ce tube, et dans une chaudière à faisceau on pour- ra disposer l'organe de prise derrière l'une ou l'autre chicane de la chambre de combustion avant l'entrée du faisceau.
Vers l'autre extrémité du tube 1, ce dernier est relié à la cheminée par l'ajutage 3, le raccord à la cheminée s'effectuant en arrière du registre de cette dernière.
Dans les conditions indiquées, le tube 1 est traversé lon- gitudinalement par une partie de l'atmosphère du foyer, mais il va de soi que l'on pourrait amener dans le tube 1 la dite portion autre- ment que par une liaison à la cheminée.
Les deux extrémités du tube 1 sont obturées par des or- ganes en matière transparente, ou tout au moins translucide, par exemple en verre, mica, quartz, etc. 4, assujettis de façon étanche par des moyens appropriés, telles des bagues 5, avec, le cas échéant, interposition d'éléments de joint.
En regard de l'une des extrémités du tube 1 on dispose une @ 6 source lumineuse, telle une lampe à incandescence électrique ali- mentée par un circuit 9 et dont on se réserve de pouvoir régler l'intensité, à l'aide, par exemple, de la résistance réglable 8.
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Un réflecteur 7 peut être prévu pour accroître l'effica- cité de la source.
En regard de l'autre extrémité du tube 1 on dispose d'autre part une cellule photo-électrique 10, d'un type quelconque connu, dont le courant et les variations de ce dernier pourront être utilisés pour contrôler l'introduction d'air auxiliaire dans le foyer comme il sera décrit ci-après.
En effet, lorsque l'atmosphère du foyer est claire, c'est à dire exempte de fumées, l'atmosphère du tube 1 est également claire et les rayons lumineux émis par la source 6 atteignent avec un maximum d'intensité la cellule 10, qui de ce fait engendre un courant également d'intensité maximum.
Si des fumées font leur apparition dans le foyer, elles chargeront également l'atmosphère du tube 1, et dès lors les rayons issus de 6 n'atteindront plus la cellule 10 qu'avec une intensité réduite, d'autant plus que l'atmosphère du foyer et du tube 1 est plus obscurcie par les fumées. La cellule engendrera un courant réduit sensiblement en proportion de l'obscurcissement de l'atmosphère du tube et donc de la quantité de fumées chargeant l'atmosphère du foyer.
Pour utiliser les variations du courant de la cellule 10 au contrôle de l'introduction d'air auxiliaire de combustion des fumées, on pourra procéder de diverses façons, et notamment comme suit :
Dans la fige 1, le courant de la cellule 10, après une amplification convenable, obtenue dans l'amplificateur 11 d'un genre quelconque approprié, et par exemple constitué par un transformateur ou une série de tubes thermioniques, est envoyé dans un relais 12 qui commande l'interrupteur 13 d'un moteur électrique 14, par exemple alternatif, entrainant le ventilateur 15 qui insuffle dans le foyer, aux endroits choisis les mieux appropriés, l'air auxiliaire de combustion des fumées.
Comme l'insufflation d'air auxiliaire est inutile et au contraire nuisible lorsque l'atmosphère du foyer est claire, le
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relais 12 est réglé pour interrompre l'alimentation du moteur 14 lorsque la cellule 10 débite son courant maximum, et dès lors maintenir dans ces conditions l'interrupteur 13 déclenché, tandis qu'il libère son noyau dès réduction du courant de la cellule 10, c'est à dire dès apparition des famées.
A ce moment l'enclenchement de l'interrupteur 13 est assuré par un organe de rappel, tel le ressort 16.
Il résulte de ce qui précède que l'insufflation d'air auxiliaire perdurera aussi longtemps que le courant dans la cellule 10 n'aura pas atteint à nouveau une valeur voisine de son maximum, c'est à dire tant que persistera un dégagement de fumées dans le foyer.
Dès que ce dégagement cesse, le courant de la cellule 10 croit en intensité vers son maximum, en excitant à nouveau le relais 12 dans une mesure propre à déterminer le déclenchement de l'interrupteur 13 ce qui arrête le moteur 14 et le ventilateur 15.
Si des fumées réapparaissent dans l'atmosphère du foyer, et dès lors du tube 1, les opérations décrites se répètent, comme on le comprendra aisément. ,
Dans la disposition précédente, le réglage de l'introduction d'air auxiliaire s'effectue par la mise en marche et l'arrêt du ventilateur 15 débitant à un régime donné.
Il peut être désirable de faire varier ce débit de façon plus ou moins corrëspondante à la variation du courant émis par la cellule 10, Pour ce faire on pourra, par exemple, compléter le dispositif comme représenté fig. 2, dans laquelle le relais 12, outre qu'il commande l'interrupteur 13, commande en outre un clapet 17 monté, par exemple, dans l'ouie du ventilateur 15, de telle façon qu'une première réduction du courant de la cellule 10, à partir de son maximum,provoque l'enclenchement de l'interrupteur 13 ce qui met le ventilateur 15 en marche avec un débit donné, tandis que les réductions subséquentes du courant dans la cellule déplacent le Oiepet 17 dans le sens d'un accroissement du débit du ventilateur, jus-
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qu'à un maximum de débit,
les variations inverses du courant de cellule procurant des variations inverses du débit d'air auxiliaire.
Comme le montre la fig. 2, le noyau mobile du solénoïde 12 a été relié au levier de manoeuvre 18 du clapet 17 par une comman- de comprenant un ressort de rappel 19,prenant appui sur une butée fixe 20 d'une part et sur une butée 21 montée sur la tige de liaison 22, d'autre part.
L'agencement ci-dessus a été supposé combiné avec celui de la figure 1, mais il pourrait également être utilisé seul, le ventilateur 15 étant alors maintenu en état de fonctionnement constant et son débit étant modifié dans les limites désirées soit par le clapet 17 soit, mais alors de façon inverse, par un clapet disposé sur le conduit de refoulement.du ventilateur 15.
On pourrait du reste obtenir des résultats équivalents en ayant recours à une autre source d'air auxiliaire qu'un ventilateur, par exemple un réservoir d'air comprimé, ou un injecteur à vapeur , l'organe obturateur du réservoir ou celui du débit de vapeur est alors commandé à la manière indiquée depuis sa fermeture complète jusqu'à l'ouverture désirée et vice-versa.
Suivant la fig. 3, le réglage du débit du ventilateur 15 est obtenu en agissant sur sa vitesse d'entrainement, c'est à dire sur la vitesse de rotation de son moteur de commande 14,
A cet effet, on pourra, par exemple, intercaler dans le aircuit d'alimentation de ce moteur une résistance 23, dont le réglage est effectué automatiquement par le solénolde 12.
Le noyau de ce dernier est dans ce cas pourvu d'un prolongement 24 comprenant une fente 25, engageant un bouton de commande de l'interrupteur 13 et un curseur 26 se déplaçant sur la résistance 23 intercalée dans le circuit 24 du moteur 14.
Lorsque le courant de la cellule 10 décroît à partir de son maximum, le solénoïde 12 libère tout d'abord l'interrupteur 13
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qui est enclenché par son ressort 16, tandis que le déplacement subséquent, de même sens, du noyau du solénoïde supprime progressivement la résistance 23 avec, comme conséquence, une augmentation progressive de la vitesse du moteur et du ventilateur, que l'on supposera dans ce cas être du type volumétrique.
Les variations de courant inverses dans la cellule 10 provoquent naturellement l'inversion des opérations qui précèdent, le retour au courant maximum déterminant l'arrêt du moteur 14.
La disposition de la figure 4 est de principe analogue à celle de la fig. 1, mais on a prévu deux relais distincts pour assurer la mise en marche et l'arrêt du ventilateur 15.
Dans cette disposition en effet, le solénolde 12 à noyau fixe maintient son armature 26 attirée pour une valeur du courant de la cellule supérieure à une valeur donnée ; cette armature une fois libérée rompt le courant dans le solénoîde 12 et 1' établit simultanément dans le moteur 14 et dans un autre sloéeoide à noyau fixe, 27, réglé pour une valeur du courant de cellule un peu supérieure à la première, Lorsque cette valeur de courant est atteinte, l'armature est rappelée dans sa position initiale avec rupture simultanée du courant d'alimentation du moteur 14 et du circuit du solénolde de rappel, tandis que le circuit du premier solénoide est rétabli.
L'armature est constituée par un levier 26 à plateau 28 sur lequel est monté un ergot excentré 290 A cet ergot est fixé d'une part le ressort de rappel 16 de l'armature et d'autre part un organe pendant 30 portant des plaques de contact 31, 32 et 33 appartenant respectivement aux circuits du relais 12, du relais 27 et du moteur 14.
Des butées 34 limitent les déplacements de l'armature 26.
Lorsque cette dernière cesse d'être attirée par le soléno- 'de 12, le ressort 16 en provoque le déplacement de manière à rompre le circuit du solénoYde 12 à la plaque 31 et à établir les circuits
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du solénolde 27 par la plaque 32 et celui du moteur par la plaque
33. Le moteur 14 et le ventilateur 15 sont ainsi mis en marche aus- si longtemps que le courant de la cellule 10 décroît et ne se réta- blit pas aux environs de son maximum, à la valeur pour laquelle le relais 27 a été réglé. Cette valeur atteinte, ce relais attire l'ar- mature 26 a rencontre de l'action du ressort 16 en rompant les circuits du moteur 14 et le sien propre, respectivement aux plaques de contact 33 et 32, et en rétablissant le circuit du relais 12 par la plaque 31.
L'emploi des deux relais 12 et 27 permet un réglage plus précis du fonctionnement, et l'on remarquera que le relais 27, au lieu d'être alimenté par le courant de la cellule 10 pourrait l'être également par un courant auxiliaire provenant d'une source quelcon- que appropriée.
DJune manière analogue, l'action du relais 12 pourrait se transmettre à des organes commandés, tel que l'interrupteur 13 notam- ment, par l'intermédiaire d'un relais alimenté par un circuit auxi- liaire.
La fig. 5 montre à titre d'exemple comment un relais tel que 12 des dispositions précédentes pourrait agir indirectement, la figure indiquant également comment. un relais tel que 27 pourrait agir indirectement, l'exemple n'étant pas limité à l'association des deux relais 12 et 27, dans une même disposition, tandis que le relais
12 pourrait, conjointement, agir directement encore sur d'autres or- ganes du système de réglage:
Dans cette figure, le relais 12 actionne un contact 38 commandant le circuit 39 d'un solé node 40 propre à enclencher un interrupteur tel que 13 et, dans l'exemple, à déplacer le levier 26 en fermant par 33 le circuit du moteur 14, ouvrant simultanément en' 31 le circuit du relais 12 et fermant en 32 le circuit du relais 27
Lorsque le courant de la cellule 10 atteint à nouveau la valeur pour laquelle,avec l'amplification prévue, en 11, le relais
27 est réglé, ce dernier attire son contact 41 et ferme le circuit
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42 du solénolde 43. Le levier 26 est alors déplacé en sens inverse, l'équipage 30 rompant en 33 le circuit du moteur 14, en 32 le circuit du relais 27 et rétablissant en 31 le circuit du relais 12.
Ce der- nier attire son contact 38 en rétablissant les organes dans leurs po- sitions primitives.
Enfin dans la fig, 6 on a représenté un montage connu de démarreur, grâce auquel le moteur 14 prendra progressivement sa vitesse de régime. Dans cette figure, 35 désigne une résistance qui est branchée dans le circuit du moteur 14 lors de l'enclenchement de l'interrupteur 13, l'intensité croissante du courant de démarrage provoquant finalement l'excitation du solénolde 36 et l'enclenchement de l'interrupteur auxiliaire 37: On obtient de cette façon une pro- gression du débit du ventilateur associé au moteur 14, répondant aux buts définis précédemment.
Bien que l'on ait décrit avec plus de @ détails cer- taines dispositions préférées de montage., il est bien entendu que l' invention n'y est pas limitée, mais qu'elle englobe au contraire les variantes et les équivalents. Il va de soi également que l'introduc- tion d'air auxiliaire de combustion des fumées ne préjuge pas d'une introduction d'air secondaire de combustion normale.
REVENDICATIONS
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