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procédé et appareil destinésàrendre invisible .la vapeur d'échappement, en particulier celle des locomotives.
La présente invention se rapporte à un procédé et un appareil destinés à rendre invisible la vapeur d'échappement, en particulier'celle des locomotives.
, on connaît déjà un procédé conformément auquel les gaz du foyer-sont enlevés par une soufflerie d'aspiration, com- mandée par une turbine à vapeur d'échappement, à laquelle on amené la totalité de la vapeur d'échappement de la machine mo- trice de la locomotive. La turbine à vapeur d'échappement re- foule, à son tour, la vapeur d'échappement en -partie dans un . condenseur- et en partie dans une conduite, de'OÙ elle s'écoule,
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à travers des tuyères, dans l'air libre. La vapeur d'échappe- ment sortant des tuyères se mélange avec de l'air chaud qu'elle a aspiré et qui a été réchauffé par la chaleur mise-en liberté par suite de la condensation de la partie de vapeur d'échappe- ment qui a été conduite au condenseur.
La disposition séparée de l'appareil d'aspiration, des gaz du foyer et de l'appareil destiné à rendre invisible, à l'aide d'air chaud, la vapeur d'échappement est favorable, parce qu'el- le permet des solutions constructives simples pour la disposi- tion des appareils, en particulier dans le cas d'une locomoti- ve. La séparation des deux appareils est, par contre, défavo- rable parce que l'appareil destiné à rendre invisible, à l'ai- de d'air chaud, la vapeur d'échappement doit traiter la totali- té de la vapeur d'échappement et qu'il devient par suite assez grand.
On connaît également déjà la mesure qui consiste à com- biner l'appareil qui aspire les gaz du foyer avec l'appareil destiné à rendre invisible la vapeur d'échappement à l'aide d'air chaud. La combinaison des deux dispositifs a pour consé- quence de diminuer la grandeur de l'appareil destiné à rendre invisible, à l'aide d'air chaud, la vapeur d'échappement, parce qu'une partie de la vapeur d'échappement est emportée, et con- duite à l'air libre, par les gaz du foyer, Mais la combinaison de ces appareils est désagréable pour des raisons de construc- tion, parce qu'elle exige non seulement de grands-canaux pour les gaz du foyer, mais aussi de grands canaux pour l'air chaud humide.
L'invention a pour but de fournir un procédé et un appa- reil qui écartent les inconvénients des procédés et appareils connus. La solution, suivant l'invention, consiste essentielle- ment en ce qu'on mélange la partie de vapeur.'d'échappement de la machine motrice qui, en général, peut, par les gaz du foyer,
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être conduite à l'air libre, tout en étant suffisamment invisi- ble, même en saison froide, avec les gaz du foyer et qu'on uti- lise cette partie pour activer le feu, tandis qu'on divise à la façon connue le reste de la vapeur d'échappement de la machine motrice; en deux courants, dont on condense et utilise l'un pour réchauffer l'air qui conduit l'autre courant à l'air libre.
La solution suivant l'invention permet aussi d'une façon simple de mettre à volonté en service ou hors service l'appa- reil destiné à rendre invisible la vapeur d'échappement a l'aide d'air chaud. Cette proposition revêt une grande importance, parce que, dans la plupart des cas, c'est à 'dire pour un fonc- tionnement normal, cet appareil n'est pas nécessaire et que, en particulier par un temps suffisamment 'chaud, les gaz du foyer peuvent à eux seuls faire passer à l'air libre toute la vapeur d'échappement à l'état invisible.
Le dessin annexé représenté schématiquement, dans les figures 1 à 3, trois exemples de réalisation de l'invention.
Dans tous les exemples, les mêmes nombres de référence sont utilisés pour les mêmes organes.
Dans l'exemple suivant la figure 1, en aval d'une con- duite 3 aboutissant à un réchauffeur, non représenté, une con- duite 4, comportant un robinet à trois voies est branchée sur la conduite de vapeur d'échappement 1 de la machine motrice 2 de la locomotive. En aval du point de branchement 6 de la con- duite 4, la conduite 1 aboutit à un éjecteur 7 qui aspire les gaz du foyer et les évacue, par une cheminée 8, à l'air libre.
Concentriquement et à l'intérieur de l'éjecteur' 7, est disposé un éjecteur 9 auquel aboutit une conduite 10 venant du robinet à trois voies 5. Lorsque le robinet à'trois voies 5 se trouve dans la position où il met en communication la conduite 4 avec la conduite 10, la totalité de la vapeur d'échappement de la ma- chihe motrice 2 (abstraction faite de la vapeur d'échappement
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sortant par la conduite 3) s'écoule; à traversle double egec- teur 7,9, à l'air libre et peut être utilisée pour activer le feu.
En outre, du robinet à trois voies 5, un conduite 11 se rend au groupe de tuyères 12 d'une turbine a vapeur d'echap- pement 13, dont le rotor constitue un ventilateur 14 (turbo- ventilateur). De la turbine a vapeur d'échappement 13 part un canal 15 qui débouche dane un tube 17 pourvu de tuyères 16. En amont du point d'entrée 18 du canal 15 dans le tube 17 est branchée une conduite 19 qui va a un condenseur à surface 20 disposéau front de la locomotive. Les tubes verticaux 21 du condenseur 20 sont munis d'ailettes de refroidissement 22 et aboutissent dans une chambre collectrice 23 d'où l'eau conden- sée peut être évacuée par une conduite 24 (soit vers la pompe d'alimentation, soivers un récipient collecteur; soit encore à l'air libre).
Le condenseur 20 est disposé à l'entrée d'un canal 25 par lequel de l'air est aspiré, dans le sens des flè- ches X de la figure 1, par le turbo-ventilateur 13,14 instal- lé dans ce canal.
Lorsque le robinet à trois voies 5 se trouve dans la position où il met en communication la conduite 4 avec la conduite 11, une partie de la vapeur d'échappement provenant de la machine motrice 2 s'écoule, en aval du point d'embranche- ment 6, par la conduite 1, vers le'tube souffleur 7. On déter- mine la quantité de cette vapeur d'échappement de façon que la teneur en humidité des gaz du foyer qui se mélangent avec cette vapeur d'échappement reste, en général, au-dessous du point de condensation, même pendant la saison froide, de sorte que le courant gazeux qui s'échappe à l'air libre par la cheminée 8 ne peut pas former de -panache de brouillard.
Le reste de la va- peur d'échappement s'écoule par la conduite 4, par l'intermédiai- re du robinet a trois voies 5 et de la conduite 11, vers le
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turbo-ventilateur 13,14. Une partie de cette vapeur s'écoule, par les tuyères'16, à l'air libre et le reste de cette vapeur passe, par la conduite 19, dans le condenseur- 20. Le courant d'air qui a été aspiré, par le turbo-ventilateur 13,14 à tra- vers les intervalles entre les tubes 21 du condenseur 20, s'y est réchauffé par la chaleur mise en liberté par la condensa- tion de la vapeur d'échappement dans le condenseur 20.
L'air chauffé se mélange avec le reste de la vapeur d'échappement sor- tant des tuyères 16 et peut entraîner ce reste avec lui à l'état gazeux, c'est à dire également dans un état invisible, et le faire passer, sans qu'il soit visible, du canal 25 a l'air libre.
L'exemple suivant la figure 2 a essentiellement la même construction que l'exemple précédemment décrit. Une différence fondamentale existe en ce qu'au lieu de l'éjecteur 7,9 on a prévu une soufflerie d'aspiration 26, commandée par une turbine 27. Par conséquent, le branchement de la conduite de vapeur d'échappement 1, qui, dans l'exemple suivant la figure 1, se rend à'l'éjecteur extérieur 7, va, dans le deuxième exemple, à un group.e de tuyères, non représenté, de la turbine à vapeur d'échappement 27. La conduite 10 qui, dans le premier exemple, s'étend du robinet à trois voies 5 jusqu'à l'éjecteur 9, aboutit, dans le deuxième exemple, à un groupe de tuyères, également non représenté, de la turbine à vapeur d'échappement 27.
Le mélange de la vapeur d'échappement avec les gaz du fcyer, mélange qui dans le premier exemple se produit par suite de la sortie de la vapeur d'échappement de l'éjecteur double 7,9 s'effectue, dans le deuxième exemple, au moyen d'une conduite 29 qui vient de la turbine à vapeur d'échappement 27. et débouche dans la tubulure de sortie, formant cheminée .8, de la soufflerie 26 qui aspire les gaz du foyer.
Comme dans le premier exemple, pendant le fonctionnement normal, le robinet à trois voies 5 se trouve dans la position
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où il met en communication la conduite 4 avec la conduite 10.
Per suite, abstraction faite de la quantité ce vapeur qui s'e- chappe par la conduite 3; la totalité de la vapeur d'échappement provenant de la machine motrice 2 de la locomotive arrive, par les conduites 1 et 10, à la turbine 27 et, par l'intermédiaire de la conduite de sortie 29, dans la tubulure de sortie 8 de la soufflerie 26 qui aspire les gaz du foyer.
Lorsque, en saison froide, la température extérieure s'abaisse de sorte qu'il est à craindre que la vapeur d'echap- pement provenant de la conduite 29 sorte, par la cheminée 8, sous la forme d'un panache de brouillard, on amène le robinet à trois voies 5 dans la position où il met en communication la conduite 4 avec la conduite 11. La partie de la vapeur d'échap- pement de la machine motrice 2, qui, dans ces circonstances, ne pourrait plus, tout en restant invisible, être entraînée à l'a ir libre par les gaz du foyer, arrive maintenant, par la conduite 11, dans l'appareil 12 à 25 destiné à rendre invisible la vapeur d'échappement à l'aide d'air chaud et établi de la même manière que celui du premier exemple de réalisation.
L'exemple suivant la figure 3 diffère de celui suivant la figure 1 seulement par une construction différente de l'ap- pareil destiné à rendre invisible la vapeur d'échappement à l'aide d'air chaud. La conduite 11-qui part du robinet à trois voies 5, se bifurque en deux conduites 30 et 31. La conduite 30 va au condenseur 20 et de la chambre collectrice 23 de ce condenseur s'écoule l'eau condensée. La conduite 31 se divise en deux tronçons 32 et 33, dont chacun coopère avec un éjecteur 34,35 respectivement. Ces éjecteurs sont disposés dans une cham- bre 36 raccordée au condenseur 20 et surmontée de, deux tubes diffuseurs 39,40 correspondant aux jets moteurs 37,38, repré- sentés en traits mixtes.
Les jets moteurs 37,38 sortant des ejecteurs 34,35 aspirent, par les tubes de condenseur 21, munis
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d'ailettes 22, de l'air froid qui, en passant par les interval- les des tubes 21, se réchauffe, se mélange avec la vapeur sor- tant des tronçons de tube 32,33 et atteint l'air libre en pas- sant par les tubes diffuseurs 39,40,
On a constaté qu'il est avantageux de faire passer à peu près la moitié de la vapeur d'échappement par la conduite 10 ou 11 respectivement. Le robinet ] trois voies 5 peu-t être comman- dé d'une façon quelconque, par exemple, à main, au moyen d'une timonerie, ou bien, automatiquement, à l'aide d'un organe de manoeuvre commandé par la vapeur ou par l'air. On peut aussi prévoir, au lieu du robinet à trois voies 5, un dispositif de distribution d'un autre type quelconque produisant un effet équivalent.
L'appareil destiné à rendre invisible la vapeur d'échappement à l'aide d'air chaud peut aussi être construit de n'importe quelle autre façon . En ce qui le concerne, il importe seulement que la chaleur mise en liberté par la con- densatïon d'une partie de la vapeur d'échappement soit utili- sée pour réchauffer de l'air qui, avant de sortir de cet ap- pareil, est mélangée avec le reste de vapeur d'échappement de façon que ce reste arrive à l'air libre sans être visible.
Revendications.
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