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Générateur de vapeur
Cette invention a pour objet un générateur de vapeur dans lequel l'agent de travail parcourt une fois une surface de chauffe constituée- par des tubes sur le tra- jet du point d'admission de liquide d'alimentation au point* de prise de vapeur d'utilisation et dans lequel, dans llétat d'inertie de service, il est amené dans l'unité de.temps autant d'agent de travail liquide qu'il est prélevé ou re- tiré en même temps de vapeur d'utilisation.
On sait que ces générateurs de vapeur n'ont qu'un pouvoir accumulateur @
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relativement faible, ce qui a pour conséquence qu'un dispositif de réglage agissant rapidement sur l'amenée de combustible et d'agent de travail est nécessaire lorsqu'on doit suivre suffisamment, dans la production de la vapeur, de très grandes fluctuations du besoin de vapeur,
Cette propriété désagréable de la faible élasticité des générateurs de vapeur sus-rappelés peut être supprimée, conformément à l'invention, en intercalant un tambour ou élément analogue partiellement rempli d'agent de travail liquide dans le trajet de courant de l'agent .
de travail de telle Manière que de la vapeur saturée sèche entre, à l'état d'inertie de service, dans le liquide ou dans un serpentin tubulaire ouvert à son extrémité et placé dans le liquide, tandis que la vapeur s'accumulant à partir de l'espace situé au-dessus du liquide est surchauffée dans la partie de surface de chauffe placée après le tambour, et que dans le cas de variations du niveau du liquide dans ce tambour le niveau normal est rétabli par variation correspondante du rapport de la quantité d'agent de travail admise dans la partie de surface de chauffe placée en amont à la quantité de chaleur amenée à cette partie de surface de chauffe.
De ce fait, le tambour in- tercalé dans le trajet de courant exerce une action égalisatrioe en cas de fluctuations du besoin de vapeur étant donné qu'au cas où le besoin de vapeur s'élève subitement le liquide contenu dans ce tambour se vaporise et qu'au cas où le besoin de vapeur diminue ce liquide exerce une aotion aocumulatrioe. Ce tambour constitue un élément organique de la chaudière et est associé, comme cela ressort de ce qui a déjà été dit, en ce qui concerne son fonctionnement avec le réglage de la chaudière en tant que le niveau du liquide dans ce tambour est ramené au niveau normal, après une diminution ou une augmentation précédente du liquide,
du fait que l'état de la vapeur fournie par la chaudière et amenée au tambour est varié en-ponction
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du niveau du liquide dans ce tambour. Lo réglage du niveau du liquide dans le tambour au niveau normal est effectué ex- clusivement de cette manière. En d'autres termes, le régla- ge du niveau du liquide dans le tambour coincice par aonsé- quent avec le réglage de la chaudière. Le règlage du nou- veau générateur de vapeur s'établit d'une manière très sim- ple.
L'amenée d'eau d'alimentation est réglée conformément à l'invention, d'une part, en fonction de la quantité de va-. peur sortant du tambour intercalé et, d'autre part, en fonc- tion du niveau du liquide dans le tambour, le réglage étant agencé de façon que les deux impulsions de réglage puissent agir sans être dérangées, concurremment sur l'organe ré- glant l'amenée d'eau d'alimentation. Le réglage se fait dans un sens tel qu'une augmentation de la prise de vapeur au tambour ainsi qulun abaissement du niveau du liquide dans le tambour aient pour conséquence une augmentation de l'admission d'eau d'alimentation et inversement qu'une di- minution de l'amenée d'eau d'alimentation soit provoquée en cas de diminution de la prise de vapeur ou dtaugmentation du contenu de liquide.
L'amenée de combustible se fait dans ce cas en fonction de la pression au point de prise de vapeur de la chaudière. A la différence de cela,'rien ne s'oppose à régler l'amenée de combustible de la manière qui a été indiquée ci-dessus pour le réglage de l'agent de travail en fonction du niveau du liquide dans le tam- bour et de la quantité de vapeur sortant du tambour et, au lieu de cela, de régler l'amenée d'agent de travail d'une manière sensée on fonction de la pression régnant au point de prise de vapeur d'utilisation de la chaudière.
Un exemple de réalisation de l'invention est illustré par la figure unique du dessin annexé.
On reconnaît le trajet de passage du courant de l'agent de travail en suivant dans leur ordre les référen- ces 1 à 23. L'élément constitutif essentiel de la chau-
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dière représentée est le tambour 14 rempli d'agent de travail liquide Jusqu'à un niveau normal déterminé à l'état d'inertie de service, Le dispositif de réglage est constitué essentiellement par un compteur quantitatif 24 qui mesure la quantité de vapeur sortant du tambour 14 et un flotteur 25, qui surveille le niveau du liquide contenu dans le tambour 14. Le dispositif de réglage prévu pour l'amenée du combustible n'est pas représenté; ce réglage s'effectue en utilisant des éléments régulateurs connus en eux-mêmes en fonction de la pression régnant dans la conduite 23.
Tant que l'installation se trouve à l'état d'inertie de service, le tambour 14 est rempli de liquide jusqu'à, son niveau normal ot la chaudière est chauffée et alimentée de telle manière que la vapeur arrivant du conduit 13 -et entrant dans le tambour est précisément saturée sèche. Etant donné que de la vapeur également saturée sèche est prélevée au tambour, le contenu en liquide du tambour reste par conséquent constamment inchangé pendant cet état de service. Un dérangement de cet équilibre de fonctionnement ou de service peut se produire du fait que pour un motif quelconque le rapport entre la quantité d'eau admise dans la chaudière et la quantité de combustible amenée varie, ou bien du fait qu'il se produit une variation plus ou moins subite du besoin de vapeur.
Si le rapport de la quantité d'eau admise dans la chaudière pour son alimentation à la quantité de combustible amenée varie, il n'entrera plus du conduit 13 dans le tambour 14 de la vapeur saturée sèche, mais soit de la vapeur plus ou moins surchauf- fée, soit de la vapeur humide. Si de la vapeur surchauffée , entre du conduit 13 dans le tambour, le contenu d'eau du tambour 14 diminue.
Par contre, si le conduit 13 fournit de la vapeur humide le contenu de liquide augmente pro- gressivoment, Dans le premier cas, le flotteur 25 agit de telle façon que la soupape 26 montée dans le conduit
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d'alimentation 1 s"ouvre davantago; dans le second cas, le flotteur 25 fait fermer davantage cette soupape, Ce réglage effectué par le flotteur est encore aidé par un réglage de même sens produit par une impulsion fonction de la quantité de vapeur. En effet, s'il est introduit dans le tambour 14 de la vapeur surchauffée au lieu de vapeur saturée, la fourniture de vapeur du tambour augmente de ce fait, tandis qu'elle diminue lorsqu'il est amené de la vapeur humide au lieu de vapeur saturée sèche au tambour.
Comme on peut le suivre à l'aide du dispositif de réglage représenté., une augmentation de la fourniture de vapeur a pour conséquence d'ouvrir davantage la soupape 26 et inversement une diminution de la fourniture de vapeur fait fermer davantage la soupape 26. Comme cela le montre, les deux impulsions agissent en conséquence à chaque fois dans le même sens sur l'organe de réglage 26, de sorte que le niveau normal du liquide dans le tambour 14 est rétabli particulièrement vite.
Il rentre dans la particularité de ce mode de réglage que dans tous les cas de dérangements de l'exacte coordination de la quantité d'eau d'alimentation avec la quantité de combustible, le rapport qui doit exister et être maintenu pour la production de vapeur saturée sèche est toujours rétabli après un dérangement du fait que la quantité de liquide admise dans la chaudière pour son alimentation est réglée à une nouvelle valeur correspondante, Autant que le dérangement de ce rapport a été provoqué par une variation de la quantité de liquide admise dans la chaudière, ce dérangement ou perturbation est de nouveau éliminé. Après que ce dérangement a été supprimé, la chaudière fournit en conséquence finalement de nouveau sans variation la quantité de vapeur qu'elle a fourni également dans l'état d'inertie précédent.
Les choses se passent autrement lorsque le dérangement ou perturbation avait été provoqué par une variation de l'amenée du combustible.
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dérangement est également supprimé comme- on l'a indiqué, du fait que le réglage agit sur la soupape d'alimentation 36 et n'effectue par conséquent pas une correction de l'amenée du combustible qui a été modifiée. La conséquence- est qu'après que la soupape 26 a été réglée, après la par- turbation, de façon que le conduit 13 fournisse finalement de nouveau de la vapeur saturée sèche., la quantité fournie par la chaudière est devenue différente. Si le besoin de vapeur ne s'est pas modifié pondant cela, une varia- tion de pression se produit immédiatement au point de ., prise de vapeur d'utilisation de la chaudière.
Etant don- né que l'admission de combustible doit se faire en fonc- tion de la pression de la vapeur produite, il s!effectue une correction de 11 menée de combustible. Ainsi qu'on le voit, dans ce cas il est aussi corrigé finalement la grandeur de service de laquelle le dérangement ou portur- bation de l'équilibre du service était parti; il importe seulement,dans la correction de l'amenée du combustible que cette correction se fasse tout d'abord par la voie de la production de vapeur de la chaudière.
La façon dont se comporte la chaudière et le travail du dispositif de réglage sont tout particulièrement intéressants pour le cas où la chaudière est exploitée à l'état d'inertie et où il se produit une fluctuation de de la consommation de vapeur. Si le besoin de vapeur augmente subitement, les opérations suivantes s'effectuant.
Au premier moment, ?-!augmentation du besoin de vapeur pro- voque un abaissement de la pression au point de prise de la vapeur de lachaudière, L'amenée du combustible, qui est commandée en fonction de cette grandeur de service, aug- mente. De la vapeur supplémentaire se dégage du liquide se trouvant dans le tambour par suite de cette baisse de la pression, Le niveau du liquide baisse dans le tambour, de sorte que la soupape d'alimentation 26 on{ ouverte da- vantage par le flotteur 25, La quantité de vapeur aug- @
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mentée so dégageant du tambour agit sur le compteur quanti- tatif 24 en produisant également une plus grande ouverture de la soupape 26.
Par suite, non seulement la chaudiére reçoit une plus grande quantité de combustible, mais également une plus grande quantité d'eau d'alimentation est amenée, de sorte que cette chaudière est mise en mesu.re de fournir effectivement une plus grande quantité de vapeur, Toutefois, l'état d'inertie n'est pas encore rétabli de suite de ce fait. Le niveau du liquide dans le tambour 14 doit tout d'abord être de nouveau réglé à la valeur normale, puis l'amenée de combustible et l'amenée d'eau doivent être accordées l'une à l'autre de façon que lorsque le niveau normal du liquide est atteint dans le tambour celui-ci reçoive du conduit 13 de nouveau de la vapeur saturée sèche au cours de la continuation du fonctionnement.
Il n'est pas besoin, après ce qui précède, d'expliquer d'une manière plus précise comment se déroulent ces opérations de réglage par lesquelles ce résultat est produit. Le nouveau développement du réglage s'effectue maintenant exactement comme pour le cas du réglage précédemment décrit, dans lequel on est parti d'un dérangement du rapport de l'eau d'alimentation à la quantité de combustible. Au cas où le besoin de vapeur diminue subitement, les opérations de réglage se déroulent d'une maniére sensée de façon correspondante.