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pour: "Appareil pour le réglage de l'adduction d'un fluide".
La présente invention est relative à un appareil perfectionné pour proportionner et pour régler l'arrivée de combustibles séparés, exigeant des quantités d'air différentes et ayant des pouvoirs calorifiques diffé- rents, par rapport à l'arrivée de l'air comburant dans un foyer ou un four, Elle se réfère plus particulièrement à un appareil de ce type dans lequel l'arrivée de l'air total est commandée et réglée à la main en fonction de tout apport de chaleur désiré, en vue de la combustion d'un maximum diapo- nible d'un combustible primaire, tandis.que le complément ou combustible secondaire est modifié automatiquement en fonction des changements dans @ l'arrivée du combustible primaire pour l'obtention d'un apport total dési- ré de chaleur.
Dans certaines installations de foyers on fours, l'arrivée du combustible primaire, par exemple du gaz de fours à coke, varie dans de-grandes limites, et il est souhaitable de consommer une quantité aussi élevée que possible de ce comhnstible. Mais si la vitesse d'arrivée du combustible primaire dépasse celle qui est nécessaire pour l'apport de chaleur désiré, il est souhaitable non seulement d'arrêter l'arrivée du
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combustible complémentaire, mais de réduire également la vitesse d'arrivée du combustible primaire de telle sorte qu'elle corresponde toujours à l'ap- port de chaleur demandé.
En conséquence, un autre but de l'invention est de prévoir, dans un appareil régulateur de proportions de ce genre, un ré- gulateur du combustible secondaire associé à un dispositif actionné par ce régulateur pour commander l'arrivée du combustible primaire seul, lors- que le régulateur fait cesser l'arrivée du combustible secondaire.
Un autre but de l'invention concerne un appareil régulateur de ce genre comportant un train différentiel totalisateur de mouvements directe- ment proportionnels à l'arrivée de l'air nécessaire aux combustibles sé- parés et associé avec un dispositif faisant varier le pourcentage ou la proportion de l'air nécessaire aux combustibles respectifs et modifiant également le rapport en fonction des changements du pouvoir calorifique des différents combustibles, pour compenser les changements de densité, de température, etc...
Cette invention comporte certains perfectionnements à l'appareil faisant l'objet du brevet déposé au même nom le-26 août 1946 pour "Appa- reil pour le réglage de l'adduction d'un fluide".
D'autres buts et avantages de l'invention seront indiqués dans la description en regard du dessin annexé sur lequel l'unique figure est une vue schématique de l'appareil suivant l'invention dans son application au réglage de l'air et de deux combustibles fluides.
Le dessin représente l'appareil régulateur appliqué au réglage de la quantité d'un combustible secondaire en fonction de variations dans l'adduction d'un combustible primaire et par rapport à la totalité de l'air nécessaire aux deux combustibles. Les combustibles arrivent par deux con- duits adducteurs séparés 10 et 11, tandis que l'air comburant pour les deux combustibles arrive par un conduit adducteur unique 12. Tous ces con- duits aboutissent à. un foyer non représenté. Le combustible primaire peut être du gaz de fours à coke, par exemple,dont l'arrivée peut varier dans de grandes limites, tandis que l'autre combustible peut être constitué par un gaz naturel, dont l'arrivée n'est pas limitée.
Le but est d'employer
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une quantité aussi élevée que possible de combustible primaire à cause de son prix de revient relativement réduit et (ou) de sa disponibilité, et de combler la différence par rapport à l'apport de chaleur demandé à l'aide d'un combustible secondaire ou combustible oomplémentaire.
Le conduit 10 est muni d'un orifice d'étranglement 13 des deux cô- tés duquel partent des conduits de dérivation 14 et 15 débouchant sur les faces opposées d'une membrane 16 reliée cinématiquement à un côté d'une tuyère articulée 17 d'un régulateur actionné par la pression différentielle, de construction connue. La poussée exercée par la membrane est contrariée par l'action d'un ressort 18, dont la compression est commandée par une came 19 de profil variable. Dans l'exemple représenté, la came se compose d'un grand nombre de plaquettes fendues, réglables les unes par rapport aux autres, assemblées à l'aide d'un boulon 20 et fixées sur un curseur 21 monté à coulissement sur des supports immobiles. Le profil de la came est tel qu'il proportionne la quantité d'air, nécessaire à la combustion, à l'arrivée du combustible particulier.
Le régulateur est muni d'un curseur régulateur de rapport 22 qui peut être employé pour faire varier les quantités d'air nécessaires au combustible particulier, en fonction des variations de la densité, de la composition chimique, de la viscosité du carburant, et d'autres facteurs.
La poussée exercée sur la tuyère par la membrane, sous l'action de la pression différentielle entre les deux cotés de l'orifice d'étran- glement 13, est toujours compensée par la poussée du ressort ayant ten- dance à rappeler la tuyère vers sa position neutre. La tuyère introduit du fluide dans l'un ou l'autre des deux conduits 23 et 24 reliés aux deux côtés opposés d'un servo-moteur 25 qui, à son tour, actionne un pignon 26 en prise avec une crémaillère 27 solidaire du curseur 21. D'autre part, le curseur porte un index 28 se déplaçant sur une graduation 29 divisée en unités de la quantité d'air nécessaire au combustible primaire. Ce curseur est relié oinématiquement par un bras 30 et une bielle 31 à une manivelle 32 solidaire d'un arbre d'un train différentiel totalisateur 33.
Un train différentiel de ce genre est décrit dans le brevet rappelé ci-dessus.
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Le conduit 11 du combustible secondaire est également muni d'un orifice d'étranglement 34, à travers lequel est créée une pression diffé- rentielle destinée à commander la tuyère 35 d'un deuxième régulateur, par l'intermédiaire de conduits de dérivation 36 et 37 et d'une membrane 38.
Cette commande a lieu de la même manière que pour la tuyère 17. La poussée exercée par la membrane sur la, tuyère 35 est contrariée par un ressort 39, dont la compression est commandée par une came réglable 40, composée d'un grand nombre de plaquettes, exactement comme la came 19, et fixée sur un curseur 41 monté à coulissement sur des supports immobiles. Le profil de la came est déterminé par la proportion désirée de l'air pour le combusti- ble secondaire, poux toutes les vitesses d'adduction. Ce régulateur est également muni d'un curseur régulateur de rapport 42 agencé pour modifier le pourcentage ou le rapport entre l'air et le combustible.
De cette fa- çon, les deux curseurs régulateurs de rapports 22 et 42 permettent l'in- troduction de facteurs de correction tenant compte des variations de la composition chimique du combustible) de la viscosité, de la densité, etc...
La tuyère agit par l'intermédiaire de deux conduits 43 et 44 et d'un dis- positif de commande auxiliaire sur le fonctionnement d'un servo-moteur 45, dont le piston commande la position d'un papillon 46 intercalé dans le conduit adducteur de combustible 11. On voit que le curseur 41 comporte également un index 47 se déplaçant sur une graduation 48 étalonnée en uni- tés des quantités d'air nécessaires au combustible secondaire.
Le curseur 41 est également relié cinématiquement au tra,in dîffé- rentiel 33 par un bras 40, une bielle 50 et une deuxième manivelle 51 solidaire du deuxième arbre du train différentiel. Ainsi qu'il a été dé- crit au Brevet précité, le train différentiel comporte un pignon droit 52, en prise avec une crémaillère 53 solidaire d'un curseur 54 similaire au curseur 21. Ce curseur 54 porte également une came réglable 55 con- stituée comme les cames 19 et 40 et profilée pour commander l'arrivée de l'air en fonction de sa position de réglage, en tenant compte des infiltrations d'air dans le foyer. Le curseur actionne un index 56 se déplaçant sur une graduation 57 pour indiquer l'adduction totale de l'air,
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qui représente l'apport total de chaleur désiré.
Ce curseur est destiné à être réglé longitudinalement par un dispositif convenable quelconque, par exemple un volant de manoeuvre 58, actionnant un pignon 59 en prise avec une crémaillère 60 solidaire du curseur. On voit que le mouvement de ré- glage transmis au curseur et, par celui-ci, au train différentiel 33, est la somme des mouvements transmis aux différentes cames 19 et 40 par le train différentiel.
Le passage de l'air dans le conduit adducteur 12 est commandé par un papillon 61 qui est aotionné par un servo-moteur 62 du type à piston.
Ce servo-moteur est relié par des conduits 63 et 64 à un point en face de la tuyère d'un régulateur 65, également muni d'un curseur régulateur de rapport 66, à l'aide duquel on peut modifier à volonté la proportion de l'air. La came agit sur un côté de la tuyère à l'aide d'un ressort 67, et modifie la position du régulateur pour commander le passage de l'air dans le conduit adducteur 12. Le ressort agit sur la tuyère à l'encontre de la poussée d'une membrane 68 reliée au côté opposé de la tuyère, et la posi- tion de la membrane est commandée par la pression différentielle entre les deux côtés d'un orifice d'étranglement 69 intercalé dans le conduit adduc- teur.d'air 12, pression qui est transmise par deux conduits de dérivation 70 et 71 sur les deux faces de la membrane.
Jusqu'en ce point, l'agence- ment est sensiblement identique à celui de l'appareil décrit au Brevet pré- cité.
Au cours du fonctionnement de cet appareil, le volant de manoeuvre 58 est employé pour régler la came à air 55 en unités de la vitesse d'ad- duction de l'air total, pour le maintien de l'apport de chaleur désiré dans le foyer. Ce réglage transmet des mouvements de proportionnement, par l'in- termédiaire du train différentiel 33, aux cames 19net 40, et la came 55 reste immobile dans sa position de réglage, grâce au frottement des organes.
Si on désire utiliser tout le combustible primaire disponible, quelles que soient les variations d'adduction, et si cette quantité n'est pas supérieu- re à l'apport de chaleur demandé, le passage de ce combustible détermine la position du curseur 21 par le fonctionnement du régulateur 17 et du servo-
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moteur 25. Or le curseur 54 portant la came 55, qui a été réglé pour que le régulateur 65 maintienne une adduction déterminée d'air total, maintient le pignon 52 dans une position fixe, de sorte que tout mouvement transmis au bras 31, par des changements de position du curseur 21, est transmis par le train différentiel 33 a.u bras 51, à la bielle 50, etc.. et à la came 40.
Ce déplacement commande la position du régulateur à, tuyère 35 qui, à son tour, actionne le papillon 46 pour faire varier le passage du combustible secondaire dans une proportion inverse au passage du combusti- ble primaire.
Dans cet exemple, le régulateur du combustible secondaire est agen- cé pour commander le passage du combustible primaire lorsque l'arrivée de ce combustible primaire est supérieure à l'apport de chaleur demandé. A cet effet, le conduit conducteur de fluide 44 est relié à l'extrémité su- périeure du cylindre du servo-moteur 72 comportant un piston 73 relié à un papillon 74 intercalé dans le conduit adducteur de combustible 10. Le pis- ton est représenté dans sa position normale, au fond du cylindre, dans la- quelle le papillon 74 est maintenu complètement ouvert. Le piston 75 du servo-moteur 45 n'atteint le fond de son cylindre que lorsque le papillon 46 est complètement fermé.
Or le fond du cylindre 45 est relié par un con- duit 76 au cylindre 72 en un point au-dessus de la position normale du piston 73, tandis que le fond du cylindre 72 est relié par un conduit 77 au cylindre 45 en un point au-dessus de la, position la plus basse du piston 75. Les deux pistons 73 et 75 sont du type non compensé, par suite de la différence des surfaces actives supérieures et inférieures, produite par la tige de piston, lorsque le passage du combustible primaire augmente et devient égal à l'apport de chaleur demandé, le régulateur du combus,ti- ble primaire et son servo-moteur agissent sur le régulateur secondaire par l'intermédiaire du totalisateur, de telle sorte que le régulateur à tuyère 35 introduise du fluide dans le conduit 43 et provoque le déplace- ment du piston 75 vers le point le plus bas de sa course.
Le papillon 46 est fermé et l'orifice du conduit 77 est ouvert. Si le passage du combus- tible primaire augmente davantage, la tuyère 35 continue à introduire du
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fluide dans les conduits 43, le piston 73 s'élève et réduit le passage du combustible primaire. Le régulateur du combustible secondaire commande ainsi en réalité l'adduction du combustible primaire, mais seulement après l'ar- rét du passage du combustible secondaire.
Mais, s'il se produit de nouveau un manque de combustible primaire, son régulateur et son servo-moteur agis- sent par l'intermédiaire du totalisateur pour déplacer la tuyère 35 du ré- gulateur du combustible secondaire dans le sens opposé, pour rappeler les deux pistons 73 et 75 vers leurs positions de fonctionnement normales re- présentées, le papillon 46 du combustible secondaire étant alors partielle- ment ouvert.
Il est bien entendu que les régulateurs, servo-moteurs et les cames peuvent être montés sur un support convenable quelconque, par exemple une table. La course des cames peut être la même pour tous les dispositifs de commande, ce qui est réalisé par un choix convenable des rapports de trans- mission des engrenages différentiels. Les cames peuvent être guidées pour se déplacer en ligne droite d'une manière convenable quelconque, par exemple à l'aide de curseur à roues, ou similaires. De plus, les indicateurs peu- vent être du type mécanique ou électrique et tous les indicateurs peuvent être placés en un point convenable quelconque. Enfin, on peut employer des dispositifs mécanique ou électrique pour commander l'adduction du combusti- ble primaire par l'intermédiaire du régulateur du combustible secondaire.
Il est également bien entendu que l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation particulier décrit et représenté. De plus, il n'est pas indispensable que toutes les caractéristiques de l'invention soient em- ployées conjointement, étant donné qu'elles peuvent être utilisées séparé- ment ou en une combinaison quelconque.