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MECANISME REGULATEUR POUR GENERATEUR DE VAPEUR.
La présente invention concerne les mécanismes régulateurs pour générateurs de vapeur et plus particulièrement un régulateur à dérivation d'eau convenant à ces mécanismeso
Le régulateur à dérivation perfectionné suivant l'invention est représenté et décrit ci-après à titre d'exemple en tant que s'appli- quant à un mécanisme régulateur pour générateur de vapeur.dans lequel l'arrivée du combustible liquide dans la chambre de combustion est ré- glée proportionnellement au volume d'eau d'alimentation introduite dans la chaudière ou générateur de vapeur.
Ce mécanisme régulateur pour généra- teur de vapeur comporte une pompe à débit de refoulement constant et un régulateur à dérivation disposé dans le mécanisme régulateur de façon que le volume de l'eau d'alimentation introduite dans le générateur de vapeur ou chaudière soit fonction du volume d'eau dérivée revenant du côté du refoulement de la pompe dans le réservoir d'eau d'alimentation.
Ce régulateur à dérivation comporte d'une manière générale une soupape de dérivation avec laquelle est combiné un mécanisme chargé par un ressort et actionné par la pression de la vapeur formée dans la chau- dière. de sorte que le degré d'ouverture de la soupape est à peu près directement proportionnel à la pression de la vapeur formée.
Lorsque la pression de la vapeur devient supérieure à celle qui est né- cessaire pour ouvrir la soupapele degré de son ouverture augmente pro- gressivement. en augmentant le volume d'eau d'alimentation dérivée et par suite en réduisant le volume d'eau effectivement refoulé par la pompe.
Au moment où la soupape de dérivation est ouverte en grande la presque totalité de Peau d'alimentation refoulée par la pompe revient dans le réservoir d'alimentation et le volume d'eau refoulé dans la chaudière est pratiquement nulo
Le régulateur comporte encore un mécanisme de réglage sensi-
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sible au débit instantané de Peau d9alimentation refoulée dans la chaudié- re et dont la fonction consiste à régler automatiquement l'arrivée du com- bustible dans le brûleurainsi que le tirage forcé de ce brûleurs de façon à maintenir un équilibre convenable entre les volumes de combustible et
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d9air.,, et à chauffer ainsi la chaudière dans des conditions correspondant au débit de Peau d'alimentation qui y est refoulée.,
Dans un régulateur du type décrit brièvement ci-dessus;, les vo-
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lumes d'eau d?alàmentation et de combustible augmentent et diminuent en fonction de la quantité de vapeur à fournir et lorsque cette quantité de vapeur est nulle à feu réduits le refoulement du combustible et de l'eau peut être temporairement interrompu.
Mais on a constaté que dans le cas de Inapplication de ces régulateurs à une chaudière du type à serpentin
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d-'eau. lorsque le mécanisme de réglage sensible au débit interrompt temporai- rement 1?arrivée du combustible ainsi que la circulation de l'eau,,, la cha- leur résiduelle du foyer de la chaudière fait évaporer l'eau restant immo- bile dans le serpentin de la chaudièreen augmentant notablement le dépôt
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dpincrustations et en diminuant la durée utile de la chaudière. On a aussi constaté qu9au moment où l'on rallume le générateur de vapeur et où 1-'eau d'alimentation revient dans le serpentin chauffé et séché sous Inaction du mécanisme sensible au débit de circulations de la vapeur surchauffée a immédiatement tendance à se former.
Ce phénomène diminue la durée uti- le de la chaudière en contribuant à la formation de fissures dans les tubes.
On sest efforcé antérieurement de remédier à ces inconvénients
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en faisant circuler l'eau d9une manière continue dans le serpentin pendant l'interruption temporaire du chauffages mais cette solution est extrême- ment fâcheuses car le serpentin subit un refroidissement excessif, ce qui donne lieu à la formation de dépôts de suie excessifs au moment du ré-allu-
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mage. La circulation continue de-1leati fait naître une pression qui donne lieu à des effets de blocage hydrauliques de sorte que le mécanisme sensi- ble au débit de circulation fait revenir le générateur à 1-'état de non chauffage que soit rétabli un débit de vapeur convenable.
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9invention a pour but de remédier aux inconvénients précités des régulateurs antérieurs du type décrit ci-dessus et prévoit à cet effet un régulateur à dérivation d-leau quia combiné avec des mécanismes de réglage de ce types a pour effet de retarder 1?établissement de l'état de non chauffage du générateur de vapeur lorsque la pression de la vapeur fournie dépasse une valeur maximum déterminée jusqu'au moment où une nou- velle augmentation déterminée de la pression de la vapeur indique que 1' état de non chauffage est en réalité avantageux et que cet état peut être établio
L'invention se propose en conséquence de réaliser un régula- teur à dérivation d'eau sensible à la pressions qui fonctionne de la ma- nière succinctement décrite ci-dessus et qui permet à un volume relati- vement faible
d'eau de circuler dans le serpentin du générateur de vapeur une fois le chauffage interrompus de façon à absorber une.portion de la chaleur résiduelle à empêcher le serpentin de sécher tant que la pression de la vapeur reste voisine de la valeur qu'elle atteint au moment où le chauffage a été interrompus mais qui provoque la dérivation totale de 1'
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eau et par suite interrompt l'arrivée de l'eau d9alimentation dans la chau- dière lorsque la pression de la vapeur augmente encore jusqu9à une 'valeur déterminée pendant l'interruption du chauffage.
Ce régulateurs lorsque le chauffage a été Interrompu dans le générateur et que ce dernier doit de nouveau fournir de la vapeur, fait
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arriver un volume limité d'eau d?alimentation dans le serpentin du géné- rateur un instant.avant la reprise du chauffage,, de façon à donner la certitude que le serpentin est rempli d9eau au moment où l'on reprend le chauffage de la chaudière,, après quoi le mécanisme fonctionne de la maniè-
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re habituelle. suivant laquelle le débit de lseaW d9alimentation arrivant
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dans la chaudière sert à régler l'arrivée du combustible dans le foyer. ainsi que l'arrivée de l'air comburant sous pression.
Sur les dessins ci-joints, qui représentent une forme de ré- alisation choisie de préférence de l'invention; la figo 1 représente sous forme schématique et seulement par ses éléments principaux un générateur de vapeur auquel est incorporé le régula- teur perfectionné à dérivation de l'eau d9alimentation suivant l'invention, la fig. 2 est une élévation de face du régulateur la fig.3 est une coupe à peu près suivant la ligne 3-3 de la fig. 2. la fig. 4 est une vue en perspectivesous forme quelque peu schématiques du dispositif de réglage sensible au débit de circulation combiné avec le générateur de vapeur de la fig. 1;
certains éléments du dispositif de réglage sont arrachés et d'autres sont supprimés pour éviter d'en masquer d'autres. de façon à faciliter la compréhension des principes du fonctionnement du régulateur des fig. 2 et 3. la fig. 4a est une coupe à peu près suivant la ligne 4a-4a de la fig. 4, la fig. 5 est une élévation de face de l'ensemble du disposi- tif de réglage de la fig.4. la fig. 6 est une élévation latérale d'une partie du disposi- tif de réglage de la fig. 5. et la fig. 7 est une élévation par derrière du dispositif de la fig. 6.
Appareil de production de vapeur.
La fig. 1 représente sous forme schématique un appareil de production de vapeur. Il comporte plusieurs éléments plus ou moins classi- ques. sur lesquels agit le régulateur perfectionné à dérivation d'eau d' alimentation décrit plus loin. Le générateur de vapeur est désigné d'une manière générale par 10.
Il est du type connu à tubes d'eau et peut fonctionner sous forme de chaudière à eau chaude ou de générateur de vapeur. Il se compose de plusieurs groupes concentriques de serpentins reliés en série et dési- gnés par 12. 13. 14 et 15.
L'espace 16 entouré par les serpentins 12 constitue une chambre de chauffa- ge au-dessus de laquelle se trouve la chambre de combustion 17. Un brûleur 18 est surmonté par une tête de pulvérisation ou tuyère 19 qui, lorsque le combustible est liquides sert à le pulvériser.
L'eau d'alimentation de la chaudière 10 provient d'un réservoir 20. dans lequel elle est aspirée et refoulée dans les divers serpentins 12 à 15 de la chaudière par une pompe 21. L'eau d'alimentation sortant du ré- servoir 20 circule par un tuyau 22. la pompe 21. un tuyau 23. un mécanisme de réglage 24 sensible au débit de circulation (voir aussi les fig. 4 à 7) et un tuyau 25 et arrive à l'extrémité d'admission du groupe de tubes ex- térieur 15 de la chaudière. Une soupape de retenue 26 disposée dans le tuyau 25 empêche les retours d'eau dans le cas où la pompe 21 cesse de fonctionner.
La vapeur et l'eau chaude sortent du générateur par un tuyau 27 et passent dans un séparateur de vapeur 28. dans lequel le résidu d'eau chaude se sé- pare de la vapeur pour revenir dans le réservoir 20 par un tuyau 29. La vapeur peut sortir du séparateur 28 par un tuyau 30 comportant un robinet d9arrêt 31.
L'extrémité supérieure du séparateur de vapeur 28 communique par un tuyau 32 avec l'extrémité supérieure d'une chambre de pression 33 combinée
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avec le régulateur perfectionné 34 à dérivation deau dalimentation sui- vant l'invention. Le régulateur a la forme d'une chapelle de soupape dont l'orifice d9admission de la soupape elle-même communique par un tuyau 35 avec le tuyau d'eau d'alimentation 23.
L'orifice de sortie de la soupape
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communique avec le réservoir 20 par un tuyau de retour 36 Lorsque la pres- sion de la vapeur sortant du séparateur 28 dépasse une valeur maximum dé- terminée Isolement 32 de la soupape du régulateur à dérivation 24 s'ou- vre de façon à dériver l'eau d'alimentation du tuyau 23 par les tuyaux z et 36 et la faire revenir dans le réservoir 20. La pompe 21 est à refou- lement constant et par suite le volume de l'eau refoulée dans le généra- teur 10 par le tuyau 25 est fonction de la proportion d'eau dérivée par
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les tuyaux 12 et 36a c'est-à-dire qu9elle est fonction du degré d90uver- ture de la soupape 37.
La soupape 2Z elle-=même et le mécanisme qui l9ac- tionne sont décrits en détail plus loinet il suffira de dire pour le moment que la soupape est chargée par un ressort et que par suite son degré d'ouverture est proportionnel à la pression de la vapeur produite. Dans ces conditions.,, le volume d'eau refoulée dans le dispositif de réglage
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diminue dans la mesure du volume dérivé revenant dans le réservoir go.
Le dispositif de réglage 24 est construit de façon à régler le volume de combustible refoulé dans la tuyère de pulvérisation 19 proportionnellement au débit de l'eau d'alimentation passant dans le dispositif de réglage
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2Z.o Par conséquente le volume de combustible refoulé diminue proportionnel- lement au volume de l'eau dérivée par la soupape 37 et revenant dans le réservoir 20. Il est évident que-lorsque la pression de la vapeur dépasse la valeur qui est nécessaire pour actionner le régulateur à dérivation 34.
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le volume d'eau d'alimentation refoulée dans le dispositif de réglage 2A diminue et inversement.
Le mécanisme de réglage 24 est sensible au débit de l'eau d' alimentation arrivant dans la chaudière à chaque instant et est suscepti- ble de régler instantanément et avec précision l'arrivée de combustible et d'air à faire brûler dans le brûleur 17.
Le combustibles généralement de 1-'huile ou du gaz, arrive dans la tête de pulvérisation ou tuyère 19,par un tuyau 38 dans lequel est disposée une soupape 39 combinée avec le dispositif de réglage 24 et qui règle le débit de combustible arrivant dans le brûleur. La soupa- pe 39 est commandée automatiquement de son côté en fonction du débit de l'eau' d'alimentation arrivant à un moment donné quelconque dans la chau- dière 10. Pour faire varier progressivement la quantité de combustible
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arrivant par la soupape 39. dans le brûleur9 la soupape comporte un élé- ment de soupape AO chargé par un ressort (fig 05).11 dans lequel est formée une encoche l.1 en V et qui communique avec un orifice de sortie 2 fai- sant arriver le combustible dans le tuyau 38 aboutissant à la tuyère 19.
Lorsque l'élément de soupape 40 s'abaisse, la section d'ouverture efficace de la soupape diminue,, en faisant ainsi diminuer la quantité de combusti- ble passant dans la soupape et par conséquent dans le tuyau 38 aboutis- sant au brûleur. Lorsque la pression cesse de s'exercer sur la tige de sou-
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pape /.3. le ressort 4â de la soupape Ml la soulève de façon à augmenter la section d9ouverture efficace de l'encoche 41 en V.
Lorsque le combustible consiste en huile,un tuyau 45 (fig.l) fait arriver de l'air comprimé dans la tuyère pour y pulvériser 1-'huile.
Le volume d'air arrivant dans le brûleur 17 sous forme de tirage forcé
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provoqué par un compresseur d9air 46 est réglé par un registre A7 comman- dé automatiquement par le dispositif g4 de réglage du débit de circula- tions en fonction du débit de l'eau d?alimentation et par conséquent du débit d'alimentation en combustible.
Dispositif de réla2e du débit de circulation.
Le mécanisme de réglage 24 est représenté en détail sur les fig. 4 à 7 et comporte plusieurs pièces moulées de forme appropriée 48.
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.9e 50= 51 et 52= qui constituent ensemble un groupe 'indépendant. Les
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pièces moulées 48s /fl et 0. sont boulonnées entre elles de façon à former une enveloppe dont la cavité intérieure est partagée en deux chambres 2l et 5As par un diaphragme flexible 22 dont le bord périphérique est serré entre deux faces annulaires opposées 6 et 21 des pièces moulées 1&11 ta. et 0.
La pi-ce moulée 0, comporte un orifice 56. d'admission d'eau d'ali- mentation. tandis que les pièces moulées 48 et 49 comportent un orifice 59 de sortie de l'eau d'alimentation abaûtissant à la chaudière par le tuyau 25,.Le diaphragme 55 est percé d'un trou central par lequel passe une douille 60 à épaulement percée d'un trou central 61 qui constitue un orifice par lequel l'eau d'alimentation peut passer de la chambre 53 dans la chambre 54. Un goujon conique 62 passe axialement dans l'orifice 61 dont il fait ainsi diminuer la section dans une mesure qui dépend
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de la position axiale du goujon fig par rapport au diaphragme 55.
L'extrémité inférieure du goujon 62 est fixée sur la pièce moulée 50.
Il ressort de la description qui précède qu'on peut faire varier la section efficace de l'orifice 61 en réglant la position axiale du goujon 62. Ce réglage s'effectue à l'usine et est généralèment-perma- nent. Il est évident que lorsque l'eau d'alimentation'passe dans le dis-
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positif de réglage gà le diaphragme 22 subit une flexion proportionnelle à la différence résultante de pression hydraulique entre les deux cham- bres 21 et 14.
Un bras ou bille 6 est accouplé à une extrémité au diaphrag- me 2i et à l'autre extrémité 6 â l'extrémité éloignée ou libre d'un bras de levier 65 claveté ou fixé de toute autre manière sur un arbre 66 mon- té à rotation dans une douille 67. Un moyeu 68 est fixé sur l'arbre 66 à l'extrémité éloignée du bras de levier 65 et l'extrémité intérieure d'un ressort spiral 68a est fixée sur lui, l'extrémité extérieure de ce ressort s'attachant sur un élément 69 en forme de cuvette disposé dans
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la pièce moulée 210 La cuvette 69 est retenue dans la pièce moulée 5.1 sans pouvoir tourner dans toute position désirée de réglage,
de façon à faire varier la tension du ressort.68a qui sert 'de dispositif de rap- pel du diaphragme 59 et constitue une'charge déterminé!* à l'encontre de laquelle fonctionne le diaphragme 55.
Un second arbre 70 ayant même axe que l'arbre 66 est accouplé
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avec lui et est guidé dans un troisième arbre tubulaire 71. L'arbre 71 comporte un bras 72 sur l'extrémité libre duquel est fixé un maneton de manivelle 73.
L'arbre 70 comportedans une portion intermédiaire deux mé-
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plats 7.s5 (fig. 4 et 4a) de façon à former un élément de soupape rota- tif 76 de section générale rectangulaire.
L'élément de soupape 76 s'ajuste à frottement doux dans le trou de l'ar- bre 71 et constitue normalement un élément de fermeture de deux orifi-
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ces 77. et percés dans l'arbre 71. L'orifice 11.. communique en permanence avec un orifice 79 et un orifice d'alimentation 8Q percé dans la pièce moulée z2 et communiquant avec un tuyau 81 (voir aussi les fig. 7+,, 4a et 5) faisant arriver l'huile sous pression dans la soupape 76.
L'orifice z communique avec une fente de sortie 7 a formée dans l'arbre 21 et communiquant avec la chambre Qg de la manivelle 72. Une autre série d'orifices 82, et est disposée dans une position perpendiculaire aux orifices 77 et 78o Un tuyau de dérivation 85a (final) communique par un tuyau 85 avec une pompe 86i de façon à refouler le combustible fluide sous pression dans les orifices 2280 aboutissant à la soupape 6.
Un autre tuyau 87 sert à faire revenir le fluide sous pression de la chambre 82 de la manivelle dans un réservoir d'alimentation ou réservoir d'huile
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Qzao Les orifices et communiquent par des tuyaux 88 et 89 (iig. 0 4 et .a) avec un moteur hydraulique sous forme de deux cylindres 9Q et ,l contenant des pistons respectifs 2 et 2l pouvant aller et ve- nir dans ces cylindres.
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Les pistons z et , sont accouplés par des tiges 24 et 22. respectives au maneton de manivelle 71. Lorsque le diaphragme 2i subit une différence de pression, il prend une flexion proportionnelle et provoque un mouvement de rotation correspondant des arbres 66 et 70. Il en résulte que l'élément
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de soupape 129 qui est en une seule pièce avec l'arbre 1Q tourne d'un an- gle proportionnel à la flexion du diaphragme 55.
Lorsque l'eau d'alimentation commence à arriver dans le dispo-
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sitif de réglage 2< le mouvement du diaphragme a se transmet à la soupape 6 de façon à faire communiquer 1-'orifice d'entrée 11. avec l'orifice 83j, et par suite à faire arriver le fluide sous pression par le tuyau 88 dans le cylindre 90s en poussant ainsi les pistons z2 et 2l de gauche à droite (fig-. l). En même temps. les orifices âà et 78 sont mis en communication. de sorte que le fluide refoulé par le piston 93. passe par le tuyau 89. les orifices 8 et 78 et le tuyau 81.. puis dans la chambre 82 de la manivelle et le tuyau .ê2 pour arriver dans le réservoir 87a. Les mouvements résultants des pistons 92 et 2l se transmettent par les tiges M et 95. le maneton de manivelle 33 et la manivelle 72. à l'arbre 71. lequel entraîne dans le mê- me sens l'arbre 70.
Lorsque l'arbre ± a tourné d'un angle suffisant pour fermer les orifices 77. et 8 par Isolément de soupape zj de l'arbre 1Q (fig. 4,Ê), l'huile cesse d'arriver dans le cylindre 0¯, en interrompant ainsi le mouvement des pistons.
En suivant le trajet de circulation du fluide moteur en fonction de la po-
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sition de l'élément de soupape 76 on voit que l'arbre creux z suit rapi- dement les mouvements de l'arbre 1Q par une action d'entraînement rapide et que l'effort qui sert à faire tourner l'arbre ,1 n'est pas exercé par 1' arbre 70 mais la pompe à huille 86. Il en résulte que les variations de charge appliquées à l'arbre 71 ne modifient pas la charge appliquée au dia-
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phragme 55. Par suite., lorsque le mouvement de l'arbre 71 sert à commander le fonctionnement de la soupape 39 d'alimentation en combustible et du re- gistre 47. les variations de l'effort nécessaire au mouvement de ces élé- ments n'exercent aucune influence sur le mouvement du diaphragme 55 ou sur l'amplitude du mouvement de l'un ou l'autre des éléments commandés.
Lorsque l'eau d'alimentation circule, l'élément de soupape 76 occupe une position en dehors de sa position normale et y reste jusqu'à ce que le débit de l'eau varie.
Une augmentation du débit soulève le diaphragme 55. en augmentant ainsi la section de passage de l'orifice 61 du combustible, tandis qu'une diminu- tion de débit provoque le mouvement du diaphragme dans l'autre sens, faisant
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diminuer la section efficace de l'orifice ¯61o Si l'eau d'alimentation ces- se de circuler,, le diaphragme revient dans sa position normale, tandis qu' en même temps une came 96 (fig. 1) montée sur l'arbre 71. fait osciller un
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levier qui actionne un micro-interrupteur 9$ en ouvrant ainsi un cir- cuit électrique normalement fermé et passant par une soupape 99 a solénol- de, de façon à interrompre complètement l'arrivée du combustible dans la tête de pulvérisation ou tuyère 19.
Le réglage de la position de la soupape à combustible 39 et du registre à air 47 en vue de déterminer d'une manière appropriée les quan- tités de combustible et d'air refoulées dans le foyer 17. proportionnelle- ment au débit de l'eau d'alimentation à travers l'orifice 61 du diaphragme, s'effectue au moyen de deux plaques 100 et 101 en forme de cames régla- bles (fig. 5, 6 et 7). La came 100 fait fonctionnel* la soupape 39 d'alimen- tation en combustible, tandis que la came 101 fait fonctionner le registre 47.
Les cames sont supportées sur des bras 102 et 103 dirigés radialement
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en sens inverse et leur position peut être réglée au moyen de vis 104, de façon à amener la surface de came 100a (fig. 7) et la surface de came 101a (fig.6) dans une position angulaire dans laquelle le mouvement de la soupape et du registre correspond d'une manière appropriée à chaque augmen- tation du mouvement angulaire de l'arbre 71.
La soupape 39 d'alimentation en combustible comporte un bras de commande 105 qui porte un galet de came 106 s'appliquant contre la surface
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de came 100ao Les mouvements du galet de came 106 se transmettent à la ti-
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ge de soupape 3..
Le registre t, (fig. 6) est actionne par une bielle 107 arti- culée sur l'extrémité libre d'un,'arbre oscillant 108 qui porte un galet de came L0 s'appliquant contre la surface de came lOla. Les mouvements du galet 109 se transmettent au registre 47 par une bielle 110.
Les deux bras 102, et 103 (figeas) sont en une seule pièce avec un moyeu 111. claveté sur l'arbre 71.
Les pistons 92. et n du dispositif de réglage (:rig.4), la sou- pape à combustible 39. (fig.5) et le registre à air 4Z (fig. 1) sont repré- sentés dans leurs positions intermédiaires. Le mouvement du piston z2 de gauche à droite (f3.g./) fait augmenter la quantité de combustible et d'air arrivant dans. le foyer jL¯7.<, Le mouvement dans le sens des aiguilles d'une montre des cames 100 et 101 (fig.5) fait donc augmenter la quantité de combustible refoulée, tandis que le mouvement en sens inverse de ces ca- mes la fait diminuer.
Pour que le mouvement du dispositif de réglage 24 reste relativement constant dans la direction faisant augmenter la quan- tité de combustible refoulée, et pour réaliser un mouvement rapide du dispositif lorsqu'on désire interrompre le chauffage, on intercale une soupape 112 à une direction dans le tuyau 88 faisant arriver le fluide sous pression dans le cylindre 90. Cette soupape a pour effet de retarder le mouvement moteur du piston 92 dans un sens.. mais permet son mouvement rapide dans l'autre sens en vue de diminuer ou d'interrompre l'arrivée du combus- tible et d'établir le générateur de vapeur dans l'état hors feu.
Régulateur de dérivation d'eau.
Il a déjà été dit qu'il ne convient pas de permettre au géné- rateur de vapeur de se mettre à l'état hors feu chaque fois que la pres- sion de la vapeur dans le tuyau d'échappement de vapeur 30 dépasse une va- leur maximum déterminée jusqu'à ce qu'on ait la certitude que cet état hors feu se justifie. En conséquence,pour empêcher le mouvement immédiat et rapide des éléments de support 102 et 103 des cames en sens inverse des aiguilles d'une montre (fig. 5), en vue d'interrompre ainsi l'arrivée du combustible par le tuyau 38 aboutissant au brûleur, on fait usage du régulateur de dérivation d'eau 34 perfectionné suivant l'invention.
Ainsi qu'on le verra ci-après. ce régulateur 34 a pour but de maintenir les cames 100 et 101 dans une position dans laquelle le chauffage est ré- duit dans le générateur de vapeur lorsque la pression de la vapeur dans le tuyau 32 atteint une valeur maximum déterminée et à maintenir cet état de chauffage réduit jusqu'à ce qu'une pression maximum déterminée encore plus forte ait été atteinte, et qu'à ce moment la soupape 37 combinée avec le régulateur 34 soit ouverte en grand de façon à dériver la presque to- talité de l'eau d'alimentation refoulée par la pompe 21 et à la faire re-
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venir dans le réservoir 20 à part une très faible fraction.
Lorsqu'une pression de la vapeur maximum déterminée encore plus forte est atteinte.dans les tuyaux ,0, 2. la soupape de dérivation est ouverte en grand, de sorte que ladite faible fraction d'eau d'alimentation elle-même revient dans le réservoir et que par suite il n'arrive plus du tout d'eau d'alimentation dans les serpentins du générateur de vapeur.
Le fonctionnement combiné du régulateur de dérivation d'eau d' alimentation 34 et du dispositif de réglage décrit ci-dessus est facile à comprendre d'après la fig. 1. Le régulateur a pour but de faire varier le volume d'eau dérivé du tuyau de refoulement 23 de la pompe et revenant dans
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le réservoir 0 en fonction de la pression de la vapeur dans ie tuyau 0.
Le volume d'eau non dérivé de cette manière continue à arriver dans le dis- positif de réglage 24 et le fait fonctionner de la manière décrite ci-dessus de façon à établir certaines conditions dans le générateur de vapeur ou chaudière 10 et à satisfaire aux conditions pour lesquelles le régulateur 34 a été spécialement construit et qui sont indiquées ci-après.
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Les figo 2 et 3 représentent en détail le régulateur de dériva- tion 34. Il comporte d'une manière générale un groupe de soupape inférieur A. un groupe de culasse intermédiaire B et une chambre supérieure ou grou- pe à chambre de diaphragme Co
Le groupe de soupape inférieur A comprend une chapelle de soupape 117 de forme générale tubulaire. comportant un orifice d'admission
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114 qui communique avec le tuyau de dérivation et un orifice de sortie 115 qui communique avec le tuyau de retour 38 par un raccord de fixation 116.
La chapelle 117 est percée.'d'un trou central 118 dont l'extrémité inférieu- re est taraudée de façon à loger un élément 119 de siège de soupape. amovi- ble et réglable qui forme le siège de Isolement de soupape 37. La soupape 37 est portée par l'extrémité inférieure d'une tige de soupape 120 qui pas- se dans l'axe du trou 118 et coulisse dans une douille 121.
Un joint approprié 122 empêche l'eau, de passer de bas en haut le long de la
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tige de soupape lao. La soupape 37 est maintenue normalement sur son siè- ge par un ressort à boudin 123 qui s'applique à son extrémité inférieure contre la douille 121 et à son extrémité supérieure contre la surface infé-
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rieure d'un collier de centrage 12. monté d'une manière appropriée sur la tige de soupape 1200
Le groupe de culasse B comporte un étrier proprement dit 125 supporté à l'extrémité supérieure d'un élément 126 de forme irrégulière qui comporte des pattes d'attache 127 permettant de monter l'ensemble du régu- lateur à dérivation sur un support fixe.
L'extrémité inférieure de l'élé-
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ment 126 comporte une portion en forme de douille 127 dans laquelle pété- tre l'extrémité supérieure de la chapelle de soupape et dans laquelle elle est fixée par un boulon tangentiel 128 de blocage. Plusieurs vis à chapeau 129 servent à fixer l'étrier proprement dit 125 sur l'extrémité supérieure de l'élément 126.
L'étrier 125 a la forme d'une pièce moulée percée d'un trou vertical 130 dans lequel coulisse une crémaillère tubulaire 131 avec dents 132 formées sur un de ses côtéso La forme de construction et le fonctionnement de la crémaillère avec son ne-
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canisme de commande supporté par l'étrier 125 seront décrits ci-après en àb- tail.
La chambre de pression ou du diaphragme C comporte un élément
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de base ou inférieur 133 et un élément de couvercle supérieur 13Z.. qui forment entre eux la chambre de pression 33 contenant un diaphragme flexi-
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ble imperméable 135. Le bord du diaphragme est serré entre la base 133 et le couvercle 13A au moyen d'une série de boulons 136. Le couvercle 13Z. comporte un orifice d'admission 137 communiquant avec le tuyau 22. (voir aussi la fig. 1) et avec l'intérieur de la chambre de pression 22. au-des- sus du diaphragme 135.
Un poussoir 138 du diaphragme coulisse dans un trou 139 percé dans la base 133 et comporte une tête de plus grand diamètre 140 disposée au-dessous du diaphragme et en contact face à face avec lui.
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L'extrémité inférieure du poussoir 138 est guidée dans un trou 1A1 percé dans la portion supérieure de 19étrier.
L'extrémité inférieure du poussoir 138 du diaphragme porte une tige 142 de commande de la soupape,, qui se dirige de haut en bas en tra-
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versant l'étrier proprement dit 125 de la crémaillère tubulaire 131 et dont l'extrémité inférieure vient en contact avec l'extrémité supérieure de la tige de soupape 120,, en permettant ainsi à la soupape 37 de rester normale- ment fermée sous l'action du ressort à boudin 123.
Il ressort de la description qui précède que le mouvement de haut en bas du poussoir 138 ne se produit qu'au moment où la pression qui s'est établie dans la chambre de pression 33 au-dessus du diaphragme devient
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plus forte que la poussée des ressorts w'.1M.
Des dispositifs permettent de faire varier d'une manière réglable la poussée exercée par les ressorts H.3=l sur le poussoir 138.1 de façon
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à régler le régulateur de dérivation pour le faire fonctionner entre des limites déterminées. En conséquence, l'extrémité supérieure de la crémail- lère tubulaire précitée 131 vient s'appliquer contre la surface inférieure
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du siège 1Ç des ressorts, de sorte que le mouvement vers le haut de la crémaillère 131 dans le trou 130 soulève le siège des ressorts au-dessus de sa position de support sur l'étrier9 en comprimant ainsi les ressorts 1A3. 1. et en faisant augmenter la poussée qu'ils exercent sur un siège supérieur des ressorts et sur le poussoir 118du diaphragme.
L'étrier 125 est percé vers cette extrémité d'un trou transversal 1A7 dans lequel tourillonne un arbre 148. portant un pignon qui engrène avec les dents 132 de la crémaillère ±la La portion du milieu d'un levier de commande 150 est fixée sur un moyeu 151 fixé d'une manière réglable par des vis de serrage 152 sur l'arbre 18 de sorte qu'en faisant tourner le levier 150 autour de l'axe de rotation de l'arbre 38,< on fait tourner le pignon et par conséquent la crémaillère 131 reçoit un mouvement vertical.
Un mouvement d'oscillation angulaire du levier 150 dans le sens des aiguil-
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les d'une montre (fig04) fait monter la crémaillère 119 tandis que son mouvement en sens inverse des aiguilles d'une montre la fait descendre.
Une plaque 154 fixée sur la partie supérieure de l'étrier 125 par des boulons 153 comporte une graduation indiquant la pression de la vapeur en kg/cm2 et une série de trous 155 logeant un goujon de blocage 156 porté par le levier 150 et le bloquant dans une position choisiee Sur la fige 2, le levier 150 est bloqué dans une position correspondant à une pres-
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sion de vapeur de 160 livres par pouce carré (11,2 kglam2), c'est-à-dire que dans cette position de réglage.
lorsque la pression de la vapeur dans le tuyau 30 et dans la chambre de pression 11 dépasse une valeur détermi- née, le poussoir 138 descend à l'encontre de la poussée des ressorts, en faisant quitter son siège à l'élément de soupape 37 et en commençant à dériver l'eau d'alimentations de la manière décrite plus haut.
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L'élément ici du groupe de la chambre de pression 0 (fig. 2 et 3) comporte un fléau 157 dirigé latéralement, dont l'extrémité exté- rieure a la forme d'une tête élargie 158. Un levier de commande D monté au-dessous du fléau 157 comporte deux éléments latéraux, parallèles.
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espacés 159 160 maintenus à une certaine distance l'un de l'autre par des goujons d'écartement 161. Les bras 152. 160 passent de part et d'autre de la portion du milieu du poussoir 138 du diaphragme, et un axe 162 tra- versant le poussoir 138 forme une articulation d'attache des deux élé-
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ments latéraux du levier de commande D sur le poussoir 138. L'extrémité postérieure du levier D pivote sur un axe 163 porté par l'élément 133-.
Le poids non équilibré de la portion antérieure ou libre du levier et du poussoir ou en d'autres termes, l'effort normal exercé de bas en haut
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sur le poussoir 138 par les ressorts 11J.. est suffisant pour maintenir le levier D en position de levée, mais en permettant son mouvement dans le sens vertical, et le jeu dans l'axe d'attache 162 est suffisant, pour permettre au levier D de prendre différentes positions sous l'effet des mouvements verticaux du poussoir 138.
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Un axe traverse les deux bras Y9 160 et porte un galet 16, qui coopère avec un bloc de friction 166,-de la manière décrite ci-après de façon à retarder le mouvement oscillant vers le bas du levier Do
Le bloc de friction 166 est fixé d'une manière réglable par une vis d'attache 167 sur une plaque de poussée oscillante 168. articulée par un axe tel que 169 sur la tète élargie 158 du fléau 157. La plaque 168
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est en contact avec un poussoir 16- qui passe dans un trou de la tète 158 et dont l'extrémité intérieure est en contact avec un ressort 170.disposé dans le trou. La tension du ressort 170 peut être réglée par une vis de
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réglage 171 qui se visse dans le trou de la tête 158.
Le bloc de friction 166 comporte une saillie ou appendice 172 qui se trouve dans le trajet du mouvement du galet 164 et qui a pour ef- fet de retarder le mouvement vers le bas du levier'D et par conséquent
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du poussoir @ en empêchant la soupape de dérivation 37, de s'ouvrir davan-
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tage jusqu'à ce que la pression de la vapeur ait légèrement dépassé la va- leur réglée par le dispositif de réglage de la dérivation.
Lorsque la pression de la vapeur dans la chambre de pression 33 est inférieure à la pression de réglage du levier de commande 150 indiquée
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en kg/cm2 sur la plaque graduée 155. le galet 1 occupe une position au- dessus de l'appendice 172. Lorsque la pression de la vapeur augmente dans le tuyau '0 et par conséquent dans la chambre de pression 33. le poussoir 138 fait descendre le levier oscillant Dfl et le galet 164 descend en s'ap- prochant de l'appendice 172. Lorsque la pression de la vapeur atteint la valeur pour laquelle le disposi- tif de dérivation est réglé. le galet vient en contact avec l'appendice 172 et son mouvement de descente est retardé jusqu'à ce qu'une pression de va- peur déterminée plus forte soit atteinte.
Pour arriver au résultat cherché avec le dispositif de réglage représentés on agit sur la vis de réglage 171 de façon à pousser la pla-
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que i68 par le ressort 170 contre le galet lu et à empêcher le galet de passer sur l'appendice 172 jusqu9à ce que la pression dans la chambre de
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pression¯33. ait dépassé d'environ 2e45 kg/cm2 la pression pour laquelle 1' instrument a été réglé et qui est indiquée par la position du levier 150.
La poussée exercée par le galet contre l'appendice 172 est alors assez for- te pour faire passer brusquement le galet sur l'appendice et permettre au poussoir 138 de descendre en provoquant l'ouverture de la soupape. Puis le
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galet 164 peut continuer à descendre le long de la surface z sous l'ef- fet de cet excès de pression s9accumulant9en permettant ainsi à la soupa- pe 37 de venir en position d'ouverture en grand et en même temps à l'ar-
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bre et à sa came 6 (fig. 1 et 5) de tourner pour provoquer la ferme- ture de la soupape 99 d'alimentation de la tuyère à combustible.
Pendant que s'effectuent ces mouvements. la pompe 21 d'eau d'alimentation, la souf-
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flante A6 et la pompe à combustible 86s toutes actionnées par le même mo- teur IZ4 .. peuvent continuer à fonctionner, l'huile refoulée par la pompe 86 revenant par la soupape de décompression 175 dans le tuyau de retour 87.
La forme du contour de l'appendice 172 est choisie conformément aux conditions mécaniques à remplir. de façon à faire monter le galet 164
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sur l'appendice 172 dans le cas où la diminution de la pression différentkà le est d'environ 1,0 kg/cm2. A cet effet, la surface inférieure de l'appen- dice 172 comporte une inclinaison progressive 176.
Lorsque le régulateur de dérivation 34 est convenablement instal- lé et réglé dans le dispositif de réglage de la fig. 1. les divers éléments du dispositif fonctionnent en combinaison,. de façon que dans les conditions de chauffage normales et de consommation normale de vapeur, le levier D se trouve en position de levée et le galet 164 passe sur les portions supé- rieures du bloc de friction 166. Dans ces conditions, la soupape de déri- vation 37.reste fermée et la totalité de l'eau d'alimentation est refoulée dans le générateur 10.
Lorsque la consommation de vapeur diminue ainsi que l'indi- que une augmentation de la pression de la vapeur dans le tuyau 30 et dans
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la chambre de pression 33. le poussoir 1,28 est poussé vers le vas et le galet 164 descend.
Lorsque la pression pour laquelle l'instrument est réglé est à peu près atteinte dans la chambre de pression, le galet vient en contact avec 1' appendice 172 et la soupape¯37. s'ouvre alors suffisamment pour permettre à l'eau d'y passer et faire diminuer le débit de l'eau dans le dispositif
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de réglage 2. Le dispositif de réglage 2. en fonctionnant a pour effet à ce moment de réduire par exemple des deux tiers le chauffage de la chau- dière .
Lorsque le galet passe sur l'appendice 172 et vient sur la surface inférieure de l'appendice ou au voisinage de cette surface, le dispositif de réglage 24 en fonctionnant a pour effet d'interrompre l'arrivée
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du combustible et de l'air dans le brûleur 18,tout en maintenant la circula- tion d'un faible volume d'eau dans les serpentins du générateur. étant don- né que la pompe 21 continue à fonctionner. La diminution du volume deau d' alimentation refoulée est évidemment due à une notable diminution du débit de l'eau dans le dispositif 24. résultant d'une plus large ouverture de la soupape 37.
Lorsque le galet arrive dans les portions les plus basses du bloc 166. la soupape 22 s'ouvre en grand et la totalité de l'eau d'alimen- tation refoulée par la pompe 21 est dérivée., de sorte que le tuyau 25 ne fait pas arriver d'eau dans le dispositif de réglage ni dans la chaudière.
Il ressort de la description qui précède qu'en maintenant la circulation d'un faible volume d'eau dans les serpentins de la chaudière au moment où son chauffage cesse,,, pendant que le galet 164 se trouve immé- diatement au-dessous de l'appendice 172.on empêche les serpentins de la chaudière de se sécher sous l'effet de la chaleur résiduelle contenue dans le foyer 17.De même, en maintenant la circulation d'un volume limité d'eau d'alimentation dans les serpentins du générateur, on empêche la vapeur de s'y former brusquement et par suite la formation de vapeur surchauffée lors- que le générateur de vapeur recommence à fonctionner, en empêchant ainsi la formation éventuelle de @@criques thermiques.
Lorsque le chauffage a cessé dans le générateur 10, la diminu- tion de la pression de la vapeur dans la chambre 33 permet au galet 164 de monter sur la surface du bloc de friction 166. ainsi qu'il a été décrit ci-dessus, jusqu'à ce qu'il rencontre de nouveau la surface inclinée de 1' appendice 172. L'appendice empêche alors le galet de continuer à monter jusqu'à ce qu'une baisse de pression différentielle d'environ 1.0 kg/cm2 s'établisse dans la chambre 33. Le galet monte alors sur 1'appendice, en provoquant la fermeture partielle de la soupape 37 et en diminuant le vo- lume d'eau dérivé dans le réservoir 20. de façon à faire passer un volume d'eau suffisant dans le dispositif de réglage 24 pour rétablir l'état de chauffage réduit, par exemple des 2/3du générateur, ainsi qu'il a été dit.
Bien entendu, l'invention ne doit pas être considérée comme limitée à la forme de réalisation représentée et décrite, qui n'a été choisie qu'à titre d'exemple.