BE558787A - - Google Patents

Description

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   Cette invention se rapporte à des appareils de réglage pour con- trôler la combustion dans les chaudières à vapeur, ou à eau chaude, par exemple les chaudières à eau chaude à haute pression. Les chaudières peu- vent être du type à tubes de fumée ou du type à tubes d'eau pour autant que la chaudière soit pourvue d'une forme de chargement mécanique. 



   La méthode de fonctionnement de l'appareil de réglage peut être déterminée par une mesure primaire de la pression de vapeur, ou, en variante, par une valeur découlant d'une combinaison du débit et de la pression de va- peur. 



   Dans le cas des chaudières à eau chaude, il est nécessaire de pro- curer un appareil de réglage qui maintiendra la température de l'eau à la $ortie à une valeur désirée. 



  11 est donc nécessaire dans ce cas de procurer un élément de mesure primaire qui est sensible à la température de la vapeur au lieu de la pression. Sous tous les autres rapports, l'appareil de réglage est le même. 



   C'est le but de cette invention de procurer des moyens automatiques pour régler la combustion dans une chaudière, de façon qu'une pression de vapeur, ou un autre degré d'énergie disponible, soit maintenue constante, et de façon que le combustible et l'air soient fournis à la grille en quan- tités correctes pour une combustion efficace. 



   Les appareils de réglage automatique de la combustion du type en- visagé dans cette description fonctionneront en réponse aux exigences de la chaudière, par exemple au besoin de lui fournir plus de chaleur. De la cha- leur supplémentaire devra être fournie lorsque la vapeur est. en cours d'uti- lisation et/ou lorsque la pression est en dessous d'une valeur prédéterminée. 



   Suivant cette invention, il est procuré un appareil de réglage automatique de la combustion qui comprend des moyens pour mesurer la demande de la chaudière, des moyens pour produire des signaux électriques ayant une grandeur proportionnelle à la demande mesurée de la chaudière, des moyens pour régler la fourniture d'air de combustion, et des moyens pour régler l'alimentation en combustible, les moyens de réglage de la fourniture d'air de combustion et les moyens de réglage de l'alimentation en combustible étant actionnés suivant l'amplitude des signaux reçus des moyens de produc- tion de ces signauxo 
Les signaux peuvent être des impulsions électriques et la gran- deur de ces impulsions peut être définie comme étant la durée totale de fonctionnement par unité de temps,

   de façon à prendre en considération la longueur effective des signaux aussi bien que leur pédiodicité, c'est-à- dire le taux de récurrence des signaux. En variante, les signaux peuvent être donnés par la variation d'un courant électrique continu. 



   Un tel appareil de réglage automatique de la combustion peut éga- lement comporter des moyens de réglage de la pression de combustion. De tels moyens de réglage de la pression de combustion seront seulement requis dans des installations possèdant un tirage à la fois forcé et induit, et serviront à faire varier l'un par rapport à l'autre, de façon que la pres- sion dans l'espace où se fait la combustion est constante et légèrement en dessous de la pression atmosphérique. 



   En outre, suivant cette invention, l'appareil peut comporter des moyens de mesure du débit de vapeur, et les moyens pour produire des signaux électriques peuvent comprendre un premier organe, qui se met en mouvement en réponse aux variations dans la pression de vapeur, un second organe qui se met en   mouvement   en réponse aux variations dans le débit de vapeur, un troi- sième organe qui est mis en position en réponse aux mouvements communiqués 

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 par les premier et second organes de sortie et un dispositif interrupteur actionné par le troisième organe. 



   En variante, les moyens pour mesurer le débit de vapeur et son organe de sortie associé peuvent être omis, et le relais sera alors actionné en réponse non seulement aux variations dans la pression de la vapeur ou la température de l'eau. 



   Une forme de construction de cette invention sera maintenant dé- crite à titre d'exemple, en se reportant aux dessins annexés, dans lesquels : la figure 1 est une vue schématique d'un appareil de réglage sui- vant l'invention; la figure 2 montre une vue détaillée de l'unité de réglage princi- pale; la figure 3 montre une autre forme de l'unité de contrôle princi- pale. 



   La figure 1 montre une chaudière possédant un tube de combustion 11, qui est alimenté en combustible par une grille mécanique mobile 12, entraînée par un moteur 13. Un ventilateur 14 est prévu pour procurer un courant d'air forcé à travers le tube   11,  ce courant d'air étant contrôlé par un registre 15, qui est actionné par un moteur 16, à inversion de mar- che. 



   Une unité' de réglage principale 17 est prévue, qui émet des sig- naux suivant la variation de la pression dans la chaudière. L'unité princi- pale traduit les différences de pression recues par une canalisation 18, et des impulsions sont fournies à un servo-moteur 19 par des conducteurs 20. 



   Au moyen du servo-moteur 19, d'une came 21, d'un levier 22, d'un interrupteur à mercure 23, d'une source d'alimentation et d'un diaphragme 24 actionné par la pression sensible à la pression différentielle le long du tube 11, le tout formant l'objet d'une autre demande déposée par la de- manderesse le moteur à inversion de marche 16 est commandé dans le but de régler le courant d'air dans le tube. 



   La vitesse du moteur 13 peut également être contrôlée au moyen du servo-moteur 19, d'une came 26, d'un levier 27, d'un interrupteur à mercure 28, d'une source d'alimentation, d'un levier 29, et des moyens 30 pour faire osciller le levier 29, le tout faisant l'objet d'une autre invention au nom de la demanderesse. 



   En se reportant à la figure 2, le régulateur principal qui y est montré est porté par une plaque arrière verticale qui n'est pas indiquée. 



  Un soufflet 34 sensible à la pression, est relié à la chaudière (indiqué en 10 dans la figure 1) par un tuyau 18. En réponse aux variations dans la pression de la vapeur, le soufflet agit contre un balancier 35, de façon que celui-ci soit poussé contre un couteau fixe 36 et un ressort 37. Le mouve- ment du balancier 35 est limité par les arrêts 38. Le balancier 35 porte une broche transversale 39, qui engage un levier 40 portant un interrupteur à mercure 41. Le levier 40 pivote autour d'un pivot 42 qui est lui-même porté par un levier 43. Le mouvement du levier 43 est déterminé par l'engagement avec une came   44,   celle-ci étant maintenue en rotation continue par un mo- teur synchrone 45. Le levier 43 pivote également autour d'un pivot 46 porté par un levier 47, pivotant lui-même autour du pivot fixe 48.

   Une came 49 portée par l'arbre de sortie d'un type conventionnel de compteur de débit de vapeur (non indiqué) détermine la position du levier 47. La came est pro- filée de telle façon qu'elle produit un mouvement linéaire du levier 47 sui- 

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 vant le débit de vapeur de la chaudière. 



   Le comportement moyen du levier 40 est déterminé par la combinai- son de la pression de vapeur et du débit de vapeur dans la chaudière, et ce levier 40 est animé d'un mouvement oscillatoire semi-rotatif, imparti par les efforts combinés. 



   Le mécanisme est réglé de façon que, en réponse aux mouvements impartis au levier 40, l'interrupteur à mercure 41 est incliné pour faire contact pendant des périodes de temps qui sont en proportion de la demande de la chaudière, c'est-à-dire que les durées de contact augmentent avec une pression basse de la vapeur et/ou un débit de vapeur élevé. 



   La fermeture de l'interrupteur à mercure 41 peut être conçue pour actionner un relais, dont les signaux de sortie sont appliqués aux moyens de réglage de l'alimentation en combustibles, aux moyens de réglage du courant d'air de combustion et, si désiré, aux moyens de réglage de la pres- sion dans l'espace où se fait la combustiono 
La disposition indiquée dans la figure 1 peut également être pré- vue pour agir en réponse aux changements dans la pression de vapeur seule- ment, et dans ce cas la came 49 peut être mise en rotation manuellement dans le but d'un réglage initial, ou bien la came 49 et le levier 47 peuvent être omis complètement, et le pivot 46 fixé à la plaque verticale arrière. 



  La longueur d'impulsion produite alors par l'inclinaison de l'interrupteur à mercure sera proportionnée à la diminution de la pression. 



   Une variante de construction du régulateur principal pour produire des signaux de sortie proportionnés à la demande de la chaudière est indiquée dans la fig. 3. Un tube de Bourdon 50 est relié à une chaudière (indiquée en 10 dans la fig.l) par un tuyau 18, et porte, à l'extrémité éloignée du tuyau de la chaudière, un élément métallique 51, ou aubage, qui se déplace en ré- ponse aux changements de pression détectés par le tube de Bourdon 50. Un le- vier 52 est monté sur un pivot 53, et est déplacé par une came 54, portée par la broche rotative de sortie 55 d'un compteur de débit de vapeur conven- tionnel (non indiqué) qui mesure le débit de vapeur de la chaudière. 



   Le levier 52 porte une paire de bobines 56 montées en couplage inductif, qui forment partie d'un système oscillant à tube électronique, et qui sont influencées par la présence de l'élément 51, pour déterminer si oui ou non il y a oscillation. 



   Ce système oscillant contient également une capacité qu'on fait varier continuellement, et a pour effet de faire varier cycliquement la dis- tance critique des bobines par rapport à l'élément. L'oscillateur contient un relais de sortie   57,   dont la position, ouverte ou fermée, dépend du fait que le système oscille ou non. 



   Pendant le fonctionnement, les positions relatives des bobines 58 et de l'élément 51 dépendent des conditions de pression et des conditions d'écoulement dans la chaudière. De cette façon, des impulsions d'énergie sont produites dans le relais de sortie 57, en proportion directe de la demande de la chaudière. 



   Cette disposition montrée dans la figure 3 peut également être conçue pour fonctionner en réponse aux changements dans la pression de va- peur seulement, et dans ce cas la came 54 est, soit ajustée à la main pour le réglage initial, ou bien est supprimée. Le relais 6 émet des impulsions qui varient en proportion directe de la diminution de pression. 



  Comme il a été déclaré au sujet de la figure 2, ces impulsions de sortie peuvent alors être envoyées aux moyens de réglage du débit d'air de combus- tion, aux moyens de réglage de l'alimentation en combustible et/ou aux moyens 

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 de réglage de la pression dans l'enceinte de combustion. 



   Les dispositions décrites dans les figs. 2 et 3 ont l'avantage supplémentaire quelles peuvent être adaptées pour contrôler un certain nombre de chaudières alimentant toutes une conduite de vapeur commune. 



  Cette invention est en effet un type de régulateur principal qui peut être conçu pour actionner les moyens d'alimentation en combustible, les moyens d'alimentation en air de combustion, et, si nécessaire, les moyens de ré- glage de la pression dans l'enceinte de combustion. Pour le contrôle d'une batterie de chaudières, un régulateur principal seulement serait requis, et celui-ci pourrait servir à contrôler les fournitures séparées d'air et de combustible à chaque chaudière, en réponse à la demande totale. 



   Pour produire des signaux électriques suivant la température de l'eau, une ampoule détectrice de température peut être placée dans le tuyau de sortie de l'eau, près de la chaudière. L'ampoule peut être remplie de mercure ou de vapeur, et est reliée au tube de Bourdon 50 de la fig. 3. 



   Si on le désire, au lieu de l'aubage 51, contrôlant les bobines 56 d'un circuit oscillant, l'aubage 51 peut se déplacer entre une cellule photo-électrique et une lampe, de façon à contrôler un circuit électrique, comme décrit dans une demande de brevet anglais n  30. 249 de 1956. 



   REVENDICATIONS.

Claims (1)

1. 1. Appareil de réglage automatique de la combustion, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour mesurer la demande de la chaudière, des moyens pour produire des signaux électriques ayant une grandeur propor- tionnelle à la demande mesurée de la chaudière, des moyens de réglage de l'amenée d'air de combustion, et des moyens de réglage de l'alimentation en combustible, les moyens de réglage de l'amenée d'air de combustion et les moyens de réglage de l'alimentation en combustible étant actionnés sui- vant la grandeur des signaux reçus des moyens produisant le signal , 2.

   Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il possède des moyens de mesure du débit de vapeur, et en ce que le moyen pour produire des signaux électriques comprend un premier organe, qui se met en mouvement en réponse aux variations de la pression de vapeur, un second organe qui se met en mouvement en réponse aux variations du débit de vapeur, un troisième organe qui est mis en position en réponse aux mouvements impar- tis par le premier et le second organe, et un dispositif interrupteur action- né par le troisième organe.

   3. Appareil suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen pour mesurer la demande de la chaudière est un soufflet, qui fait mou- voir le premier organe, et le moyen de mesure du débit de vapeur est un compteur de ce débit, possèdant un axe portant une came, qui fait mouvoir le second organe.

   4. Appareil suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le premier organe est un balancier, monté sur pivot, possèdant une broche pour communiquer le mouvement au troisième organe, le second organe est un levier mû par la came qui se trouve sur l'axe du compteur de débit de vapeur et le troisième organe est un autre levier portant le dispositif interrupteur qui se présente sous la forme d'un interrupteur à mercure.

   5. Appareil suivant les revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le troisième organe est monté à pivot sur un quatrième organe, ce qua- trième organe étant, à son tour, monté à pivot sur le second organe, et étant animé d'un mouvement d'oscillation continu, par une came qu'un moteur fait tourner. <Desc/Clms Page number 5>

   6. Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il possède des moyens de mesure du débit de vapeur, et en ce que le moyen pour produire les signaux électriques comprend un premier organe qui se meut en réponse aux variations dans la pression de vapeur, un.second organe qui se meut en réponse aux variations dans le débit de vapeur, et des moyens coo- pérant avec ce premier organe, portés par ce second organe, comprenant une partie d'un circuit oscillant, qui donne les signaux de sortie.

   7. Appareil suivant la revendication 6, caractérisé en ce que le moyen pour mesurer la demande de la chaudière est un tube de Bourdon, qui met en mouvement le premier organe, et le moyen pour mesurer le débit de vapeur est un compteur de débit de vapeur possèdant un axe qui met en mou- vement le second organe.

   8. Appareil suivant la revendication 7, caractérisé en ce que le premier organe est un aubage qui peut passer entre deux bobines d'induction mutuelle, formant le moyen comprenant la partie du circuit oscillant et le second organe est un levier qui porte ces bobines, et est mis en mouvement par une came qui se trouve sur l'axe du compteur de débit.

   9. Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen pour produire des signaux électriques comprend des moyens pour un premier organe, qui est mis en mouvement en réponse à la variation de la pression de vapeur, un second organe qui est mis en place en réponse aux mouvements communiqués par le premier organe, et un dispositif interrupteur actionné par ce second organe.

   10. Appareil suivant la revendication 9, caractérisé en ce que le moyen pour mesurer la demande de la chaudière met en mouvement le premier organe, qui est un balancier monté sur pivot, possèdant une broche pour communiquer le mouvement au second organe, et ce second organe est un levier monté sur un troisième organe, et qui porte le dispositif interrupteur sous la forme d'un interrupteur à mercure, ce troisième organe étant animé d'un mouvement d'oscillation continu par une came qu'un moteur fait tourner.

   11. Appareil suivant la revendication 10, caractérisé en ce que le moyen pour mesurer la demande de la chaudière est un soufflet.

   12. Appareil suivant la revendication 11, caractérisé en ce que le moyen pour produire les signaux électriques comprend un organe qui est mis en mouvement par le moyen de mesure de la demande de la chaudière, en réponse aux variations de la pression de vapeur, et des moyens coopérant avec cet organe pour donner les signaux de sortie.

   13. Appareil suivant la revendication 12, caractérisé en ce que l'organe est un aubage et le moyen coopérant avec cet organe est une paire de bobines d'induction mutuelle, entre lesquelles l'aubage peut passer, cette paire de bobines formant partie d'un circuit oscillant donnant les signaux de sortie.

   14. Appareil de réglage automatique de la combustion en substance comme décrit ci-avant, en se reportant aux exemples montrés dans les dessins annexés.