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" Installation de production de force motrice à vapeur avec accumulateurs de chaleur ".
La présente invention se rapporte aux installations de production de force motrice à vapeur, telles que par exemple , des centrales électriques aveo un ou plusieurs accumulateurs de chaleur remplis totalement ou en partie - d'eau et desquels on prélève de la vapeur pour actionner une machine génératrice de force motrice. Lors du prélè- vement de la vapeur la pression de l'installation d'accu- mulation baisse, tandis qu'elle remontes nouveau lorsqu'on recharge cette installation. La pression de l'accumulateur osoille dès lors entre une pression maximum (pour un ac- cumulateur en pleine charge) et une pression minimum (pour un accumulateur déchargé). Les réservoirs d'accumulateur doivent être calculés pour la pression maximum.
Dans les installations de cette espèce et en particu- lier dans oelles comprenant des chaudières à vapeur à
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très haute pression, les accumulateurs de vapeur étaient jusqu'à ce jour placés dans la région de basse pression, car on était d'avis que,pour des raisons de oonstruc- tion et des raisons thermiques et financières, il est utile de remplacer dans uhe large mesure, les chambres à eau de chaudière par des acoumulateurs de chaleur dans la région des basses pressions.
Etant donné que la capacité d'accumulation de lm3 d'eau dans la région de pressions entrant en ligne de oompte pour les accumulateurs système Ruths avec une pression effective maximum de 15 atm. est de loin supérieure à celle obtenue pour des pressions maxi- ma de 50 à 100 atm., on avait calculé que pour un même rendement d'accumulation, le prix d'installation est beaucoup plus avanageux dans la région de basse pres- sion que dans celle de haute pression.
La tendance à éviter des chambres à eau dans la ré- gion de haute pression a prévalu de plus en plus et, par exemple, aboutit à ce que dans des chaudières de certains types telles que, par exemple, la chaudière montablai- re Sulzer et la chaudière Benson , on a tout à fait renon- oé..à l'emploi d'une chambre à eau quelconque. Dans des installations avec des chaudières de cette espèce sont alors généralement prévus des réservoirs d'accumulation dans la région de basse pression. La pression maximum des installations d'accumulation de vapeur réalisées dans les centrales n'a pas dépassé à ce jour 16 atm. Dans un cas spécial on a prévu à titre exceptionnel une pression de 24 atm.
La plus connue de ces installations est l'insu tallation d'accumulateurs à la Centrale Electrique de Charlottenburg, dont la pressionmaximum est de 13 atm.
L'installation d'accumulateurs Ruths la plus moderne mon- tée à la Centrale Electrique d'terdam possède une pres- sion maximum de 15 atm.
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L'invention indique une voie s'écartant totalement de celle suivie à ce jour et consiste en ce que dans les installations de vapeur, dans lesquelles les machines motrices sont alimentées par de la vapeur fournie par un accumulateur, l'installation d'accumulation est calcu- de plus lé par une pression maximum/de 60 atm.
Selon l'état précédent de la technique l'économie de l'installation d'accumulateurs diminue avec L'augmenta- tion de la pression maximum. Selon la théorie donnée par l'invention, l'économie au contraire augmente dans le cas des pressions maxima de plus de 60 atm., ainsi qu'il ressort de la figure 1. L'accumulateur à haute pression est en outre supérieur,pour d'autres raisons qui seront indiquées ci-après, à l'accumulation pratiquée jusqu'à ce jour dans la région de basse pression. Le diagramme de la Fig. 1 donne la comparaison des frais de l'accumula- tion à haute pression et celle à. basse pression . Il est supposé que le rendement et ,le débit sont les mêmes dans les deux cas . Les pressions maxima sont portées en abscisses et les prix de l'installation d'accumulateurs en ordonnées.
Etant donné que ces prix sont variables selon l'état du marché et que ce ne sont pas les valeurs absolues mais le rapport entre les prix qui importe, le diagramme indique uniquement les valeurs relatives .
Les courbes K15, K30 K40 représentent le prix de l'installation d'accumulateurs aveo une pression de dé- charge minimum de 15, 30 et 40 atm. Le prix d'un accumula- teur à basse pression d'usage courant à ce jour , qui tra- vaille entre 15 atm. et environ 2 atm. est désigné par KN; les courbes montrent que les frais d'installation d'accumulateurs à haute pression baissent pour une pres- sion maximum croissante.
La pression d'admission la plus basse des turbines
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de type;) anciens se trouvant encore en service d'oit être d'environ 15 atm. Si l'installation d'accumulateurs à haute pression est déchargée jusqu'à cette pression d'ad- mission de 15 atm., la supériorité de l'aseumulateur à haute pression sur celui à basse pression commence pour une pression maximum de 60 atm.
Une augmentation de la pression au delà de 200 atm. n'apporte aucun avantage. La courbe de prix K40 c.à.d. celle pour une pression de décharge minimum de 40 atm., se relève même à nouveau . Pour des pressions maxima dé- passant 200 atm. l'accumulateur ne peut encore être dé- chargé que jusqu'à 30 atm. environ, étant donné que pour des raisons expliquées ci-après à cette pression il n'y a déjà plus de vapeur du tout.
Pour des pressions de décharge supérieures à 20 atm. environ, les frais d'installation les plus bas corres- pondent aux pressions maxima comprise entre 100 et 200 atm.
Les raisons du résultat surprenant que dans les cen- trales les accumulateurs à haute pression dépassant 60 atm. sont plus économiques que ceux à basse pression,rési- dent principalement dans ce que lors de l'accumulation dans une région de pressions de cet ordre de grandeur le réservoir lui-même absorbe une fraction considérable de la chaleur à accumuler et la cède au moment de la décharge.
Cette chaleur emmagasinée dans le fer des parois de l'ac- cumulateur a pour résultat d'acorottre tsés considéra- blement le pouvoir d'accumulation.
La fig. 2 donne des renseignements à ce sujet. Les courbes a et b représentent le pouvoir d'accumulation moyen par m3 de contenance d'accumulateur pour une instal- lation déchargée jusque une préssion d'environ 30 atm; la courbe a représente la quantité de Tapeur prélevée de l'installation d'accumulateurs.sans qu'il soit tenu compte
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de la chaleur du fer , tandis que la courbe b indique la capacité de l'installation d'accumulateurs y compris la chaleur fer. Il résulte de l'allure de la courbe a que l'augmentation de la capacité par atm. de pression initiale diminue constamment lorsque la pression croit et que dans la région supérieure de pression, la capacité peut à peine être augmentée par une augmentation de la pression maximum.
Tout autre est l'allure de la capacité si on tient compte de la chaleur du métal. L'augmentation de capacité par atm, d'augmentation de pression, due à la chaleur emmagasinée dans le feaugmente avec pression maximum croissante, de sorte qu'en tenant compte des deux facteurs (chaleur d'eau et chaleur du fer) la capacité d'accumulation de l'installation augmente pour une pres- sion maximum croissante.
En dehors de cette chaleur de métal, l'amélioration de la consommation de vapeur de la maohine motrice est une autre raison de la supériorité au point de vue écono- mique de l'accumulateur à haute pression sur celui à bas- se pression. La consommation de vapeur de l'installation d'accumulateurs à basse pression de Charlottenburg est en moyenne de 8,67 Kg/Kwh. Dans une installation de pro- duotion de force motrice avec accumulateurs à haute pres- sion, la, vapeur prélevée de l'accumulateur est détendue jusqu'à la pression d'admission de la machine motrice et surchauffée . La consommation de vapeur est de ce fait sensiblement améliorée et s'élève à environ 4,8 Kg/Kwh.
Cette circonstance contribue également dans une large me- sure à ce que l'installation d'accumulateurs possède dans la région de haute pression une capacité en Kwh. sensible- ment plus élevée que dans la région.de basse pression.
Enfin, le fait que le prix au Kg des tambours forgés est un peu plus avantageux que celui des réservoirs em- ployés pour les accumulateurs à basse pression joue égale-
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ment un certain rôle.
Toutes ces raisons conduisent à ce que, ainsi qu'il est représenté à la Fig. l, les frais d'établissement d'une installation d'accumulateurs de centrale de produc- tion de force motrice, dans la région de haute pression atteignent les frais de l'accumulation dans la région de basse pression et)dans une région de pression détermi- née , descendent même en dessous de ces derniers frais.
Outre des frais d'installation peu élevée , il y a encore toute une série d'autres avantages qui sont d'une importance décisive pour l'accumulateur à haute pression.
Dans les centrales avec accumulateurs à basse pres- sion on éprouve certaines difficultés à faire marcher les machines motrices avec',de la vapeur de l'accumulateur,car la pression de cette vapeur diminue au fur et à mesure- qu'on décharge l'accumulateur.Cela rend par conséquent , nécesseise certains aménagements des machines travaillant avec la vapeur d'accumulateurs. Ainsi on doit prévoir à la turbine des entrées spéciales par lesquelles la vapeur d'accumulateur est admise dans les étages de pression inférieure . De même, la distribution de la turbine fonc- tionnant avec la vapeur d'accumulateurs exige certains aménagements . Tous les aménagements ont pour résultat que le prix des turbines de cette espèce est supérieur à celui des machines normales.
La transformation des machi- nes existantes du type normal pour la marche avec accumula- teurs représente une dépense d'environ 20 à 50 % ou plus du prix d'une machine normale sans générateur et installa- tion de condensation.
Dans une installation selon la présente invention, on emploie des turbines normales à vapeur vive et la va- peur d'accumulateur est admise, le cas échéant avec la vapeur vive,dans le premier étage de la turbine. On suppri-
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me donc les frais"de transformation susmentionnés, ce qui est surtout d'importance capitale pour des installations d'accumulateurs ne servant qu'à titre de réserve momenta- née, en raison de la durée relativement minime de leur utilisation.
L'encombrement d'une installation d'accumulateurs à haute pression est de beaucoup inférieure à celui d'une installation d'accumulateurs à basse pression. Dans la fig. 1 se trouve indiqué en V30 le volume d'un sa cumula- teur à haute pression pour une pression de décharge mini- mum de 30 atm, en comparaison avec le volume VN d'un accu- mulateur à basse pression . Pour une pression maximum de 160 at. le volume de l'installation à haute pression n'est que de 1/5 environ du volume d'une installation à basse pression. Pour l'installation d'accumulateurs à haute pression on emploie utilement des tambours à haute pres- sion forgés ayant un diamètre d'environ 1 - 1,5 m. et une longueur de, par exemple, 9 à 10 m.
Une installation d'ac- cumulateurs de cette espèce peut être facilement placée dans les sous-sols de la centrale façon à n'être point visible de l'extérieur. Ceci constitue également un avantage qui ne doit pas être sous-estimé.
Etant donné qu'avec des accumulateurs à haute pression la vapeur d'accumulateur est détendue jusqu'à la pression d'admission de la machine motrice et que la pression reste donc constante, la machine alimentée par la vapeur d'accu- mulateur travaille à pleine charge pendant toutela période de décharge . Avec des accumulateurs à basse pression le volume spécifique de la vapeur d'accumulateur augmente avec l'avancement de la décharge et cette vapeur est admise au fur et à mesure de l'avancement de la décharge,dans la machine dans ses étages à pression plus basse, de sorte que pendant la période de décharge, le rendement de la ma-
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chine à vapeur d'accumulateur baisse et vers la fin de cette période ne représente plus qu'une fraction de la pleine charge.
Des avantages économiques tout particuliers sont obtenus par l'application de l'invention aux installa- tions d'accumulateurs, qui accumulent de la chaleur produi- te par du courant électrique .
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Dans les installations d'accumulateun.lconnues de cet te espèce, de la vapeur était produite dans une chaudière électrique par du courant en excès , principalement pendant la nuit, et cettevapeur était acoumulée dans un accumula- teur Ruths. Pendant la journée ou en cas de perturbation dans la canalisation électrique à longue distance, on sou- tirait de la vapeur, en réduisant la pression, et on en alimentait une turbine . La pression maximum d'une telle installation n'a jamais dépassé jusqu'à ce jour 15 at.La plus basse pression jusqu'à laquelle une installation d'accumulateurs de cette espèce fut déchargée jusqu'à présent était d'environ 0,5 - 3 at.
Les turbines à vapeur d'accumulateur étaient des machines spéciales avec plu- sieurs admissions, dans lesquelles la vapeur d'accumula- teur était introduite au fur et à mesure de la décharge, dans les étages de pression inférieure.
Ces installations possédaient un rendement relative- ment mauvais d'environ 15-18 % de sorte que pour obtenir 1 Kwh. de oourant accumulé , il faut environ 6 à 7 Kwh pour charger l'installation d'accumulateurs. Grâce à l'accumu- lation de l'énergie électrique selon la présente inven- tion, dans des accumulateurs à haute pression avec pres- sion maximum de plus de 60 at. il est possible d'améliorer le rendement jusqu'au delà de 25 % c.a.d. que pour 1 Kwh. d'énergie devant être fournie par l'installation d'accumu- lateurs il ne faut plus qu'environ 4-Kwh.pour le charge- ment.
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Le chauffage de l'eau d'accumulateurs jusqu'aux hautes températures requises s'opère opportunément dans un réohauffeur à circulation , lequel peut, par exemple, être réalisé en disposant les éléments de chauffage autour d'un tuyau dans lequel s'écoule l'eau d'accumulateur.
Le rendement peut encore être amélioré davantage en Soutirant de la machine motrice de la vapeur de contre- pression et en l'envoyant dans des appareils consommateurs de chaleur, tel que, par exemple, un chauffage à eau chau- de, Il est également très utile de réchauffer préalable- ment au moyen de la vapeur de soutirage enlevée à la machi- ne l'eau devant faire retour à l'installation d'accumula- teurs.
Il peut en outre y avoir avantage a transmettre la chaleur produite par le courant électrique à l'eau d'accumulateurs, au moyen d'un liquide ayant un point d'ébullition élevé, pour ne pas devoir construire le ré- ohauffeur à circulation pour les pressions élevées.
Etant donné que dans les installations d'accumula- teurs à haute pression dont la charge s'opère à l'aide de la vapeur surchauffée non condensable, on emploie pour charger l'accumulateur, la chaleur de surchauff age, qui ne forme qu'une partie minime de la quantité de ohaleur de la vapeur, la vitesse du chargement est limitée . Par con- séquent si dans une telle installation la charge diminue fortement, l'installation d'accumulateurs n'est plus à même d'absorber la chaleur en excès.
Selon la présente invention, on obvie à cet inconvé- nient en utilisant la chaleur en excès non absorbée par les appareils oonsommateurs de vapeur et l'accumulateur à haute pression simultanément avec condensation de la vapeur, pour réchauffer l'eau d'alimentation de l'accumu- lateur à haute pression ou de la chaudière à vapeur. Si l'eau d'alimentation réchauffée n'est pas employée immédia-
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tement pour l'alimentation de l'accumulateur à haute pression ou de la chaudière, elle peut être accumulée dans un accumulateur à basse pression, lequel est utile- ment raccordé à la canalisation de vapeur derrière le chargeur de l'installation d'accumulateurs à haute pres- sion.
Une telle installation est capable d'absorber direc- tement même de très grandes quantités de vapeur en excès et de céder instantanément de la vapeur pour couvrir toute brusque demande de vapeur. Par l'alimentation de la chau- dière par de l'eau réchauffée on peut accroître la produe- tion de vapeur de la chaudière. Il est connu que cet accroissement de rendement est limité et s'élève en règle générale à 15 jusqu'à 25 % de la production de vapeur nor- male.
Par la combinaison d'un accumulateur à haute pression avec un accumulateur d'eau d'alimentation on supprime les inconvénients de ces deux systèmes d'accumulateurs en compensant par les avantages des accumulateurs qui se com- plètent,d'une part, la vitesse de chargement limitée de l'accumulateur à haute pression et,d'autre part,la vitesse de décharge limitée de l'accumulateur d'eau d'alimentation.
Une telle installation est à même de compenser les fluctua- tions de la charge, quelles que soient les conditions de char- ge dans lesquelles elles se produisent.
L'alimentation de l'accumulateur à haute pression par de l'eau préalablement réchauffée offre cet avantage que seu- le la chaleur de haute qualité doit être apportée par le chargeur à l'installation d'accumulateurs à haute pression, pour l'emmagasinage de la température de l'eau conformément à la différence de pression entre la pression d'accumulateur et oelle de la chaudière.
Il en' résulte une meilleure utilisa- tion des dispositifs chargeurs et aussi une réduction du vo- lume de l'accumulateur à basse pression
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Etant donné que l'eau d'alimentation amenée au dispo- sitif chargeur possède déjà la température de la vapeur de chaudière saturée, l'augmentation de température de l'eau d'alimentation, qui doit être obtenue par le dis- positif chargeur, est moindre que dans les installations, dans lesquelles l'accumulateur à haute pression est ali- menté en eau ayant une température moindre. On peut dès lors réchauffer en une unité de temps et avec une même quantité de vapeur une plus grande quantité d'eau d'ali- mentation et par conséquent la quantité d'eau devant être emmagasinée dans l'accumulateur à basse pression peut être diminuée .
Selon les conditions de la charge dans lesquelles fonctionne l'installation , il est également possible de renoncer à un réservoir à basse pression pour l'accumula- tion de l'eau réchauffée. Il est ensuite possible, si l'installation d'accumulateurs à haute pression se compo- se de plusieurs réservoirs à haute pression et si cette installation n'est pas entièrement chargée , d'employer un ou plusieurs des réservoirs à haute pression pour l'emmagasinage de l'eau chauffée à une température mains élevée.
L'installation peut être réglée de manière que la chaleur en excès soit utilisée d'abord pour charger l'ac- cumulateur à haute pression et que l'accumulateur à basse pression reçoive la partie du surplus de chaleur, qui ne peut plus être absorbée par l'accumulateur à haute pres- sion.
En outre il y a avantage de s'occuper d'abord de l'alimentation de la chaudière et seulement après de l'a- limentation de l'accumulateur, de sorte que la réserve d'eau de l'accumulateur d'eau d'alimentation est, à u n certain point de vue, combinée avec l'accumulateur à haute pression.
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pendant la période de décharge l'accumulateur à basse pression peut, si possible, être déchargé le premier.Ce n'est que lorsque l'effet de cette décharge ne suffit plus qu'on prélève, à titre de complément, de la vapeur de l'accumulateur à haute pression.
Les fig. 3 à 8 montrent des exemples de réalisation de l'invention et, notamment, l'installation d'accumula- teurs selon la fig. 3 est chargée par de la vapeur à basse pression surchauffée et non-condensable, celle selon la Fig. 4, par de la vapeur à haute pression et les instal- lations selon les figs. 5 à 7 à l'aide du courant électri- que . Dans l'installation selon la fig. 3 une installa- tion de production de vapeur se composant des chaudières 1 fournit de la vapeur à la turbine 2. Dans la conduite de vapeur principale 3' est intercalé un réchauffeur 4 en forme de chemise entourant une partie de la conduite susdite. L'accumulateur à haute pression est indiqué en 5. Une conduite 6 dans laquelle sont placées une pompe 7 et une soupape de réglage 8 mène vers le réchauffeur 4.
L'eau d'accumulation se dirige par cette conduite dans le réchauffeur . La vapeur formée s'écoule par la condui- te 9'dans l'accumulateur . La vapeur est extraite de l'accumulateur à travers une soupape réductrice 10. La vapeur d'accumulateur est surchauffée dans le surohauffeur 11 et se dirige ensuite par la conduite 12 dans la condui- te principale 3 où la vapeur d'accumulateur se mélange à la vapeur de chaudière et arrive avec cette dernière dans la turbine 2.
Il est évidemment aussi possible,, de faire marcher la machine 2 uniquement avec de la vapeur d'accumulateur, par exemple, en service de,,secours, jusqu'à ce que les chaudières 1 puissent fournir de la vapeur.
La soupape d'accumulateur 8 peut être réglée en dé-
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pendance de la température de surchauffe avant la machine 2 ou en dépendance de la.pression de vapeur dans la con- duite principale.
La pression de l'installation'de chaudières peutpar exemple, être de 30 at. et la température de surchauffe, de 450 . Le surohauffeur 4 peut être calculé de manière à ne pouvoir absorber qu'une quantité de chaleur détermi- née de sorte que la vapeur en écoulement ne perd qu'une partie de sa chaleur de surchauffe. La soupape de réglage 8 peut être réglée de la même manière. La pression maximum de l'installation d'accumulateurs peut, par exemple, être de 160 at. de sorte qu'on dispose d'une chute de pression de 160 à 30 at. pour l'accumulation . En abaissant davan- tage la pression dans la conduite de vapeur principale 3, par exemple, jusqu'à 20 at. on peut accroître davantage la capacité d'accumulation.
La vapeur prélevée de l'accu- mulateur 5, doit être remplacée, après la fin de la dé- charge , par exemple, par pompage de l'eau, par exemple, de l'eau de condensation du.réservoir 13 dans le circuit de l'accumulateur ou dans l'accumulateur.
Dans l'exemple de réalisation selon la fig. 4, l'ins- tallation comporte des chaudières à haute pression 21 à 120 at. et des chaudières à basse pression 22 à 15 at. En- tre les deux réseaux est intercalée une machine à contre- pression 23. Au réseau de basse pression est raccordée une machine à oondensation 24. L'installation d'accumula- teurs se compose de 3 réservoirs 25, 26 et 27 raccordés en série . Dans les conduites reliant les trois réservoirs sont placées des soupapes de retenue. La soupape de char- gement est indiquée en 28 et celle de décharge en 29. Dans l'accumulateur 25 est placé un surchauffeur 30. La pres- sion maximum de l'installation d'accumulateurs est de 120 at.
A l'opposé de l'exemple de réalisation selon la fig.3,
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l'installation d'accumulateurs est chargée par l'injection di recte de la vapeur. Les soupapes de réglage 28 et 29 peuvent être contrôlées de différentes manières.La soupape de charge- ment 28 peut être réglée à partir du réseau à haute pression et la soupape de décharge 29 à partir de celui à basse pres- sion.
Dans la fig. 5 l'accumulateur à haute pression estrepré- senté en 31 et la turbine à vapeur en 32. Dans le surchauf- feur à circulation 33 l'eau d'accumulateur est chauffée par le courant électrique . Dans la conduite descendante 34 et dans la conduite montante 35 s'établit automatiquement un. cir cuit d'eau. L'eau est refoulée dans le circuit d'accumulateur par la pompe 36. Pour épargner du travail de pompage, l'eau peut être refoulée après la fin de déchargement en une fois dans l'accumulateur. Il est cependant également possible, de régler par la soupape 37 l'admission d'eau pendant la période de chargement. Dans ce cas, il est utile de prévoir une soupa- pe de retenue dans la conduite 34.
Fig. 6 représente une installation dans laquelle la vapeur est prélevée de la turbine pour la production d'eau chaude. Il y a deux réservoirs d'accumulateur 41 et 42. Le circuit de chargement de l'installation d'accumulateurs pas- se par les conduits 43 et 44, la pompe 45, et la soupape de réglage 46, le réchauffeur 47 et la conduite 48. L'accumu- lateur 42 est chargé à partir de l'accumulateur 41 par de la vapeur prélevée de ce dernier . Le prélèvement de vapeur se fait à travers une soupape réductrice 49 et le surchauffeur 50 . D'ici la vapeur se dirige dans les turbines 51. Un réchauffeur à surface 52 et un réchauf- feur à mélange 53 sent raccordés aux turbines . L'eau chau- de est refoulée par la pompe 54 dans la conduite d'aller 55. La conduite de retour est indiquée en 56.
Entre ces deux dernières conduites est intercalé-un accumulateur 57. L'eau à réchauffer est prélevée par la pompe 58, qui
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d'une manière utile est réglée par la température de l'eau réchauffée après-le réchauffeur 53. Une conduite 59 mène de la conduite d'aller 55 dans le circuit d'accu- mulateur. L'eau est introduite dans le système d'accumu- lateurs par cette conduite. Des soupapes d'arrêt 60 et 61 sont alternativement ouvertes ou fermées.
L'installation d'accumulateurs 71 et 72 de la Fig.7 est réalisée d'une manière semblable à celle de la fig. 6.
Pour le chargement de l'installation d'accumulateurs, il y est fait usage d'un liquide à point d'ébullition élevée, lequel liquide est introduit par la pompe 73 dans le cir- cuit entre le réohauffeur 74 et l'accumulateur 71. Dans la conduite de retour est prévue un réservoir de compen- sation 75. Le chargement peut être réglé par une soupape 76. Au lieu de placer la surface de chauffe à l'intérieur de l'accumulateur 71, ainsi qu'il est représenté à la fig.
7, il est également possible de chauffer l'eau de l'accu- mulateur 71 en dehors de ce dernier dans un réchauffeur à travers lequel coule d'une part, l'eau d'accumulation et, d'autre part, le liquide à point d'ébullition élevé.
Des liquides de cette espèce peuvent également être employés pour surchauffer la vapeur d'accumulation ou bien, en addtion à la surchauffe à l'intérieur de l'accumula- teur 71 prévue dans la fig. 7, pour porter cette vapeur à une température encore plus élevée. A cet effet on peut prévoir dans l'exemple selon la fig. 7 un dispositif échan- geur de chaleur dans la conduite 77. Il peut aussi être opportun, surtout lorsque la vapeur d'accumulation doit être surchauffée par le liquide à point d'ébullition éle- vé d'emmagasiner ce liquide dans un accumulateur spécial.
Cet accumulateur peut être raccordé à la conduite 77 et remplacer en même temps le réservoir de compensation 75.
Enfin, l'installation peut être simplifiée encore davantage en faisant servir le réchauffeur préalable, qui
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chauffe l'eau d'accumulation pendant le chargement, à surchauffer la vapeur d'accumulateur pendant la décharge. de
Selon la fig. 8, les chaudières 81 équipées/sur- chauffeurs fournissent de la vapeur à la conduite 82 à laquelle sont raccordés une turbine 83 de même que d'au- tres appareils consommateurs non représentés. L'installa- tion d'accumulateurs à haute pression se oompose des ré- servoirs 84 et 85, dont le premier est raccordé par une conduite avec le réchauffeur ou évaporateur 86.
Une pompe 87 sert à la circulation de l'eau d'accumulateur à réchauf- fer ou bien à l'amenée d'eau à vaporiser dans le disposi- tif 86, ce dernier pouvant être disposé d'une manière quelconque et même, par exemple, dans l'accumulateur lui- même.
La soupape de réglage 88 règle l'écoulement d'eau dans le circuit de chargement de manière telle que la température de la vapeur de chaudière en arrière du dis- positif 86 ne descend pas en dessous d'une certaine limi- te ou bien que cette température est maintenue approxima- tivement constante. Dans ce dernier cas, le dispositif sert simultanément àu réglage de la surchauffe . On prélè- ve de la vapeur de l'accumulateur à haute pression à tra- vers une soupape réductrice contrôlée par la pression dans la conduite 82, et on l'introduit par la conduite 90 dans la conduite de vapeur 82.
Derrière le dispositif de chargement 86 est raccordé à la conduite 82 un accumulateur d'eau d'alimentation 91.
L'eau est amenée dans cet accumulateur à travers une valve de réglage 92 et l'eau chauffée est soutirée par la con- duite 93 pour l'alimentation de chaudières. La soupape de réglage 43 peut être contrôlée par la pression régnant dans la gonduite 82. A l'état d'équilibre la quantité d'eau fournie à l'installation de chaudières 81 à travers la conduite 93 égale % la quantité de'vapeur qui s'est
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condensée dans l'accumulateur 91 augmentée de la quantité d'eau apportée à travers la soupape 93. Si l'installation exige plus de vapeur, la pression dans la conduite 82 baissa et la soupape 92 réduit l'amenée d'eau à l'accumu- lateur de sorte qu'il se condense moins de vapeur et)par contre, plus de vapeur s'en va par la conduite 82 vers les appareils consommateurs.
Moins d'eau et de vapeur arri- vent dans l'accumulateur 91, ce qui se traduit par l'a- baissement du niveau d'eau. Si la quantité de vapeur deve- nue libre par suite de la fermeture du régulateur d'a limen- tation 92 est insuffisante pour couvrir les besoins en vapeur, on ouvre la soupape 89 et la vapeur manquante est prélevée de l'accumulateur à haute pression et introduite dans la conduite 82. La soupape 89 est réglée pour une pression un peu moindre que la soupape 92.
Le chargement de l'installation d'accumulateurs à haute pression se fait par le dispositif de chargement 86, dans lequel l'eau venant du réservoir d'accumulateur 84 ou amenée par la pompe 95 est réchauffée. Le réservoir 85 est chargé par de la vapeur venant du réservoir 8/et passant par la soupape de retenue 96. Le chargement de l'installation d'accumulateurs à haute pression est réglé' par une soupape 88, qui est contrôlée par la température de surchauffe en arrière du dispositif de chargement 86 d'une manière telle que cette soupape s'ouvre., lorsque cette température de surchauffe monte au delà d'une limite déterminée et qu'elle se ferme lorsque cette température descend en dessous d'une valeur déterminée.
Le chargement de l'accumulateur à basse pression 91 est réglé par la soupape 92 contrôlée en dépendance de la pression dans la conduite de vapeur 82. Lorsque la pres- sion monte dans cette conduite au delà d'une certaine grandeur, la soupape 92 laisse passer plus d'eau dans
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l'accumulateur 91, ce qui provoque la condensation d'une plus grande quantité de vapeur.
Le mécanisme du chargement de l'installation d'accu- mulateurs à haute pression et de l'accumulateur à basse pression est le suivant : Si le dispositif de chargement 86 n'absorbe pas toute la quantité de chaleur en excès et si la température de surchauffe monte parce que la surfa- ce de chauffe de l'installation de chargement est trop petite pour .enlever la quantité prévue de ohaleur de surchauffe à la vapeur s'écoulant par la conduite princi- pale 82, la température de la vapeur aux turbines 83 mon- te. Par conséquent la consommation de vapeur de ces machi- nes diminue et en raison de ce fait il y a trop de va- peur dans la conduite 82. Par suite de l'augmentation de pression qui en résulte, la soupape 92 s'ouvre et la va- peur en excès se condense dans l'accumulateur à basse pression 91.
La combinaison des accumulateurs à haute pression et des accumulateurs d'eau d'alimentation est particuliè- rement avantageuse pour des installations de chaudières à deux pressions différentes, l'accumulateur à haute pres- sion possédant une pression égale ou supérieure à celle de l'installation de chaudières de pression plus élevée et l'accumulateur à basse pression étant alimenté en va- peur par la chaudière ayant la pression moins élevée.
Dans ce cas, selon l'invention, l'eau d'alimentation de l'accu- mulateur à haute pression est réchauffée soit par la va- peur fournie par la chaudière à basse pression et ensuite par la vapeur fournie par la chaudière à haute pression, soit uniquement par la vapeur de cette dernière chaudière afin de remplir ainsi, d'une part, Les creux de la courbe de charge des deux installations de -chaudières ou bien, dans le dernier cas, celle de la courbe de l'installation de chaudières à haute pression.
Dans ce dernier cas le ré-
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chauffage préalable est opéré avec avantage dans des condenseurs. "
L'invention peut encore être réalisée de différentes autres manières et à la place et à côté des accumulateurs d'eau d'alimentation peuvent également être employés des accumulateurs en cascade hors desquels on prélève de la vapeur.
REVENDICATIONS.
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1. Installation de production de force motrice à va- peur avec accumulateur de chaleur rempli entièrement ou partiellement d'eau et hors duquel on prélève de la. vapeur simultanément avec réduction de pression, pour l'ac- tionnement d'une machine génératrice de force motrice ca- ractérisée en ce que l'installation d'accumulation est calculée pour une pression maximum de plus de 60 atm.