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' MACHINE A VAPEUR A TIROIR, COMPORTANT DES FENTES D'ECHAPPE- .MENT COMMANDEES, DANS LA PAROI DU CYLINDRE.
Les machines à vapeur à piston à deux rangées de fentes d'échappement recouvertes par le.piston dans le cylindre ont été pourvues.jusqu'à présent d'organes de commande séparés d'admission et d'échappement, et l'échappement a été comman- dé de telle manière avec la coopération du piston, qu'une -partie de la quantité de vapeur de travail quittait le cy- lindre de vapeur à la fin de la course (équicourant partiel).
La présente invention prévoit dans les cylindres à vapeur à deux rangées de fentes d'échappement, la distribution au 'moyen d'un seul tiroir pour l'admission et l'échappement, ce
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qui permet, d'obtenir dans les machines à tiroir de ce genre, non seulement une simplification notable mais, en comparai- son des machines à vapeur connues à distribution par un seul tiroir, outre la.
séparation thermiquement avantageuse de l'a@@ission et de l'échappement, encore une amélioration de la répartition de la vapeur ou, par des mesures spéciales, une possibilité d'adaptation à des conditions différentes de fonctionnement. Dans ce but las canaux d'admission sont dis- poses aux extrémités du cylindre et les canaux d'échappement, se raccordant aux rangées de fentes d'échappement dans la partie médiane du cylindre, sont disposés ou respectivement sont conduits dans le logement du tiroir entre les canaux d'admission.
Le tiroir est en conséquence exécuté pour l' en- trée extérieure et la sortie intérieure, les arêtes extérieu- res du tiroir commandant les canaux d'admission et les arê- tes intérieures du tiroir les canaux d'échappement des cotés correspondants du cylindre.
On produit de cette manière une répartition de vapeur comme dans une distribution à un seul tiroir, mais avec cet- te différence que la compression ne peut pas devenir plus petite, même en cas de grandes admissions, que la cornpres- sion minima déterminée par le dépassement de la fente d'é- chappement par le piston (pendant le retour). Mais on produit en mené temps un effet d'équicourant partiel, par le fait que la vapeur d'échappement n'est pas évacuée au commencement de la course comme dans les machines usuelles à un tiroir, ce qui évite le fort refroidissement du fond du cylindre par la vapeur d'échappement en écoulement.
Dans les distributions à un tiroir, à de petites dimen- sions correspondent, comme on le sait, de grands échappements anticipés et de grandes compressions, qui diminuent avec l'augmentation de l'admission et atteignent de très petites
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valeurs pour les grandes admissions. Bien que ce mode de ré- partition de la vapeur puisse être admissible et même désiré dans des conditions déterminées de fonctionnement, il se pré- sente très fréquemment dans les machines à vapeur des condi- tions de fonctionnement dans lesquelles cette répartition de la vapeur est désavantageuse ou même complètement impratica- ble. La présente invention permet d'éviter ces inconvénients par d'autres mesures simples.
Comme on l'a déjà mentionné, on peut assurer par une disposition appropriée des fentes d'échappement une compression minima quelconque, c'est-à-dire éviter de trop petites compressions même pour de grandes ad- missions. Dans les.cylindres à vapeur qui doivent fonction- ner avec une grande admission et avec une petite compression - comme par exemple les machines à vapeur d'échappement ou de condensation à pressions d'entrée pas très élevées, ou bien les cylindres à basse pression de machines compound -, on constate qu'en pleine charge, lorsque la quantité de va- peur à faire passer est la plus grande, l'échappement anti- cipé pour la distribution à un tiroir est le plus souvent trop petit, de sorte qu'il se produit un remous (étrangle- ment) de la vapeur d'échappement et que la contre-pression dans le cylindre augmente.
Dans le cas de la présente inven- tion, on choisit la position des fentes d'échappement et la longueur du piston de telle manière, dans cette hypothèse, que le piston dégage déjà à une grande distance avant l'ex- trémité de la course la seconde fente d'admission. Le tiroir commande alors, comme on l'a décrit plus haut, à la première fente d'échappement, l'échappement anticipé pour ce côté du cylindre et à la seconde fente d'échappement, la compression pour l'autre côté du cylindre. Pour de petites admissions, la quantité de vapeur relativement petite également sort sim- plement par la première fente d'échappement avec l'échappe-
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ment anticipé réglé par la distribution.
Lorsque l'admission augmente, cet échappement anticipé diminue mais en même temps diminue également la compression de l'autre côté, c'est-à- dire que l'obturation du second canal d'échappement est re- tardée. Des que pour une admission déterminée, la compression par rapport à l'autre côté du cylindre devient plus petite que la valeur, mesurée depuis l'extrémité de la course, du dégagement de la seconde fente d'échappement, il se produit un échappement anticipé également par cette fente et celui- ci dure jusqu'à ce que ce canal d'échappement soit obturé à l'instant de la compression. La vapeur d'échappement sortant quitte alors ce cylindre en pur équicourant.
On réalise de Cette manière par conséquent, suivant la présente invention, une seconde sortie en cas de plus grandes admissions, dont l'instant et la durée peuvent être choisis suivant les be- soins de façon à assurer une sortie de la vapeur sans remous, même en cas de grande admission, par le fait qu'on peut fi- xer, pour la seconde sortie, un .instant de sortie préalable indépendant dans une forte mesure de la nature propre de la distribution à un tiroir.
Dans le cas de contre-pression relativement élevée, la distribution à un tiroir donne non seulement en cas de peti- tes admissions mais aussi en cas d'admissions moyennes déjà le plus souvent des compressions trop élevées et il est con- nu d'abaisser la tension finale de compression par des chain- bres annexes qui sont adjointes au cours de la compression et sont séparées de nouveau du cylindre pendant la détente.
De semblables chambres ont été disposées dans le ,tiroir aux deux extrémités du logement du tiroir. Dans l'objet de la présente invention on a prévu pour le cas mentionné la dis- position de chambres à adjoindre, entre les canaux d'admis- sion et d'échappement, et le tiroir a été établi de telle
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manière que la vapeur d'admission parvient, en passant par un évidement à la périphérie du tiroir, vers la chambre à adjoindre. Ori obtient ainsi d'une manière simple, avec un tiroir tubulaire de construction simple dont la longueur correspond à un tiroir normal, la diminution de la tension finale de compression.
Les figures montrent des exemples de réalisation sché- matiques de l'invention. On a représenté à la figure 1 à ti- tre d'exemple un cylindre à basse pression 1. Les fentes d'échappement 2 et 2' dans la paroi des cylindres sont assez éloignées de la fin de la course, dé sorte que par le dépas- sement de ces fentes par le piston 3, on obtient une compres- sion minima relativement grande. Les canaux d'admission 4 et 4' et les canaux d'échappement 5 et 5' débouchent directe- ment dans le logement du tiroir ou par l'intermédiaire des fentes 6, 6' et 7, 7' dans la chambre du tiroir. Le tiroir tubulaire 8 fonctionne en conséquence avec entrée extérieure et sortie intérieure, ce que montrent également les flèches correspondant à l'écoulement de la vapeur aux tuyaux d'en- trée et de sortie.
Comme on le voit, l'organe de distribution a la forme d'un tiroir normal en piston. Conformément à la présente invention, la partie de commande du tiroir entre l'arête d'admission et l'arête d'échappement est allongée en correspondance avec la distance des canaux d'admission et d'échappement.
Dans la position représentée, le piston 3 se trouve sur le trajet de retour, c'est-à-dire qu'il se meut sur la figu- re vers la gauche tandis que le tiroir 8 se meut encore vers la droite, et on a supposé une admission relativement grande.
Comme on le voit, le piston a déjà dépassé la fente d'échap- pement 2', de sorte que la compression a lieu du côté du fond de cylindre. Du côté de la manivelle, le tiroir n'a pas @
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encore libéré l'échappement par les fentes 7 vu qu'en cas de grande admission, l'échappement anticipé devient relative- ment petit. Au contraire l'arête intérieure de gauche du ti- roir ne donne encore aucune compression, de sorte que par la fente d'échappement 2' et les fentes 7' dans le manchon du tiroir, il se produit déjà un échappement anticipé.
Avant que le tiroir 8 obture les fentes 7', ce qui correspond à l'ins- tant de compression de la distribution par tiroir pour le côté du fond de cylindre, l'arête intérieure de droite du tiroir ouvre les fentes 7, de sorte que la sortie plus in- tense de la vapeur se produit également du côté de la mani- velle. Par le premier échappement anticipé déterminé par le dégagement de la fente 2' et la compression du côté du fond du cylindre, le commencement de l'échappement anticipé est donc déplacé vers l'avant par rapport à celui donné par le tiroir du côté de la manivelle en cas de grandes admissions.
Le figure 2 montre à titre d'exemple la réalisation de l'objet de l'invention pour le fonctionnement avec grande contre-pression. Le cylindre, les fentes d'échappement dans la paroi du cylindre, les canaux de vapeur ainsi que les fentes d'admission et d'échappement du manchon du tiroir ont reçu les marnes chiffres de référence qu'à la figure 1. Les fentes d'échappement 2 et 2' dans la paroi du cylindre sont disposées à proximité de la fin de la course en vue d'obte- nir, cause de la contre-pression élevée, une petite com- pression minima. Entre les canaux d'admission 4, 4' et les canaux d'échappement 5, 5' se trouvent disposées les cham- bres à adjoindre 9 et 9'.
Le tiroir 10 présente seulement aux extrémités une partie pleine de la largeur qui est néces- saire pour l'étanchéité et présente un évidement 11 ou 11' par lequel la vapeur peut s'écouler du canal d'admission dans la chambre à adjoindre lorsque les arêtes correspondan-
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tes 13, 13' du,tiroir dégagent dans le manchon du tiroir les fentes 12 et 12' aboutissant à la chambre. Le piston 3 est représenté au point mort du côté du fond de cylindre. L'arê- te extérieure d.e gauche du tiroir 10 a déjà ouvert les fen- tes d'admission 6' en concordance avec l'admission préalable.
Encore plus tôt, c'est-à-dire pendant la compression, les fentes 12' ont été dégagées par l'arête 13' du tiroir, vu que cette arête présente un recouvrement notablement plus petit. Lors de la continuation du mouvement du tiroir 10 vers la droite, le coté'du-cylindre situé.vers le fond reçoit une admission, tandis que dans certaines circonstances, la corn- munication entre la chambre à adjoindre et le cylindre peut être interrompue. Cette communication n'est toutefois plus nécessaire après que la chambre a déjà été remplie pendant l'arrivée anticipée et le commencement de l'admission par la vapeur vive.
Lors du retour du tiroir, en tout cas avant l'échèvement de l'admission, la communication entre le cylin- dre et la chambre à adjoindre est de nouveau rétablie et el- le persiste encore après l'achèvement de l'admission jusqu'à ce que l'arête 13 sépare du cylindre la chambre à adjoindre pendant la détente.
Dans le cas de conditions de fonctionnement pour lesquelles la répartition normale de la vapeur pouvant être pro- duite par une distribution à un tiroir est admissible ou dé- sirée, on peut renoncer naturellement à l'agrandissement, représenté à la figure 1, de l'échappement anticipé (pour de grandes admissions) et les fentes d'échappement dans la pa- roi du cylindre peuvent être disposées plus près de l'extré- mité du cylindre. Inversement, dans la réalisation suivant la figure 2, l'échappement anticipé peut se faire par un dé- placement approprié des fentes d'échappement vers le milieu du cylindre comme on l'a représenté à la figure 1.
L'emploi
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des chambres à adjoindre représentées à la figure 2 n'est pas limita seulement à des contre-pressions élevées car cel- les-ci ne diminuent pas seulement pour de petites admissions la tension finale de compression mais élèvent en cas de gran- de admission etde plus petite compression qui en résulte, la tension finale de compression. L'emploi des chambres à adjoindre disposées suivant la présente invention est par conséquent avantageux en particulier aussi pour les cylindres à vapeur qui travaillent avec une contre-pression variable.
.Le tiroir de distribution peut éventuellement aussi être établi d'une manière connue pour la double entrée ou la double sortie ;dans le dernier cas également de telle ma- nière que les fentes d'admission 6, 6' du manchon du tiroir sont employées d'une manière connue pour doubler la sortie, une partie de la vapeur d'échappement-quittant alors le cy- lindre par les canaux d'admission.
L'organe de distribution prévu dans la description et sur le dessin sous la forme d'un tiroir tubulaire peut éga- lement être réalisé comme tiroir en piston (double soupape en piston), comme tiroir plat, etc.
R e v e n d i c a t ions.
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