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La présente invention est relative à un procédé' ' de réglage d'un générateur de vapeur à circulation forcée com- portant au moins une surface de chauffe de vaporisation et au moins une surface de surchauffe, ainsi qu'un séparateur d'eau placé entre ces deux surfaces.
L'invention porte encore sur un générateur de vapeur à circulation forcée comportant un dispositif de réglage ser- vant à la mise en oeuvre du procédé.
On sait régler l'alimentation de générateurs de vapeur à circulation forcée d'après la température de la vapeur en un point où commence :La surchauffe. Par exemple, un généra- teur de vapeur connu comporte un thermostat qui mesure la
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température de la vapeur à la sortie d'un serpentin de vapori- sation et qui règle d'après cela l'alimentation.
Ce serpentin de vaporisation est spécialement légèrement surchauffé en vue de ne- surer la température à la sortie, contrairement aux autres ser-, pentins parallèles dans lesquels ne passe à la sortie (avant le séparateur d'eau) que de la vapeur humide,¯en'général? Une fluc- tuation de la température à la sortie du serpentin de vaporisatior surchauffé correspond donc à une modification de l'humidité dans les autres serpentins parallèles. Le réglage dé l'alimentatin doit maintenir constante de cette façon l'humidité de la vaneur avant le séparateur.d'eau.
Ce régalge connu présente cependant l'inconvénient qu'un seul tube de vaporisation fournit la vapeur pour lé thermostat d'alimentation, dé sorte que des modifications dans le rapport de la chaleur consommée par les différents serpentins en paral lèles peuvent conduire à des écarts de la valeur nominale de 1' humidité moyenne de la vapeur. En outre, il est nécessaire- de net=. toyer de temps en temps le tube surchauffé, de manière à enlever les sels qui Se déposent à l'extrémité de la zone de vaporisa- tion-et qui modifient la résistance à l'écoulement''et peuvent, par suite , nuire'au réglage connu par thermostat.
Une autre difficulté consiste en ce que la température de vaporisation dépend de la charge et que par suite le réglage par thermostat - s'il se faisait à température constante - entrai- nerait un décalage de la zone de vaporisation dans le tube. On est par suite obligé de prévoir un dispositif de réglage de la valeur nominale de la température en fonction de la charge..Ce dispositif,ainsi qu'on le sait, entraîne une dépense sensible et rend coûteux le réglage. Celui-ci nécessite en outre un'contrô- le constant et augmente l'éventualité de perturbation du réglage.
La présente invention permet de remédier à toutes'ces dif- ficultés.
Elle consiste en ce que l'on règle la quantité du fluide moteur introduit dans le générateur de vapeur en fonction du rap
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port de la quantité d'eau séparée à la quantité du fluide moteur introduit au moins dans une partie du générateur de vapeur.
Ce résultat peut être obtenu en réglant la quantité du flui- de moteur introduit dans le générateur de vapeur en fonction du rapport de la quantité d'eau séparée à la quantitée de vapeur sa- turée.. '
On peut encore obtenir le résultat en réglant la quantité du fluide moteur introduit dans le générateur de vapeur en fonction du rapport de la quantité d'eau séprée à la quantité de fluide ' moteur introduite.
Le rapport de la quantité d'eau séparée à la quantité de flui- de moteur dépend du type de générateur de vapeur et éventuelle- ment de la charge.
Il est conforme à l'esprit dell'invention et il peut être é- ventuellement avantageux de modifier en fonction de la charge la valeur du rapport de la quantité d'eau séparée à la quantité de fluide moteur. ,
Un générateur de vapeur à circulation forcée avec un disposi- tif de réglage servant à la mise en oeuvre du procédé comporte-, un premier dispositif de mesure de la quantité du fluide moteur passant dans au moins une partie du générateur de vapeur, un deu- xième dispositif de mesure pour la quantité du fluide moteur sortar' tant du séparateur, ainsi qu'un régulateur du rapport commandé par les valeurs de mesure des deux dispositifs de mesure des quan- tités,
régulateur qui est en liaison avec un organe de réglage et qui augmente la' quantité d'eau d'alimentation lorsqu'augmente le rapport du fluide moteur à la quantité d'eau séparée et qui in- versément, lorsque ce rapport diminue, réduit la quantité d'eau d'alimentation jusqu'à ce que soit obtenu un rapport nominal dé- terminé des deux quantités.
Suivant que le rapport de la quantité de fluide moteur sépa- rée doit être établi avec la quantité de fluide moteur introduite ou avec la vapeur saturée, le premier dispositif de mesure peut être disposé entre le dernier (dans le sens de la circulation du
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fluide moteur) réchauffeur d'eau d'alimentation chauffé par ,de la vapeur et la première surface de chauffe du générateur de va- peur ; il peut cependant être disposé aussi entre le séparateur d'eau et la surface de surchauffe du générateur de vapeur.
Lorsqu'on modifie la valeur du rapport de la quantité d'eau séparée à la quantité de fluide moteur, le générateur de vapeur. à circulation forcée comporte un dispositif de réglage de la. va- leur nominale du rapport de la quantité d'eau séparée à la quan- tité de fluide moteur, commandé en fonction de la charge.
On va décrire en détail ci-dessous% un exemple de réalisa- tion de l'invention-en se référant au dessin schématique anne- xé.
Le générateur de vapeur comporte la surface de vaporisa- tion 2 le séparateur d'eau 3, la surface de surcahuffe et la pompe 5 d'eau d'alimentation. Le fluide moteur pénètre par la tubulure.d'entrée 6 dans le séparateur d'eau 3 qui sépare l'eau de la vapeur saturée. La vapeur saturée quitte le sépara- teur . par la conduite 2.pour arriver ensuite dans la surface de surchauffe 4 tandis que la quantité d'eau séparée sort par -la conduite 8. Dans la conduite 1 se trouve le premier disposi- tif 9 de mesure de la quantité pour le fluide moteur passant dans le surchauffeur du générateur de vapeur, tandis que dans la conduite 8 se,trouve un appareil 3.6. de mesure de la quantité d'eau séparée.
Le premier dispositif 9' de mesure de quantité pour le flui de moteur peut aussi être disposé entre le dernier (dans le sens de la circulation) réchauffeur d'eau.d'alimentation 16 chauf- fé à la vapeur et la première surface de chauffe 15 du généra- teur de vapeur: En ce cas, il mesure la quantité de fluide mo- teùr introduite, tandis que dans le premier cas il mesure la quantité de vapeur saturée sortant du séparateur 1.
Afin d'assurer l'exactitude nécessaire du réglage, il est nécessaire de maintenir constant entre des limites voisines le niveau du liquide dans le séparateur, et le réglage du niveau prévu à cet effet doit conporter un fonctionnement stable et a
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périodique de manière à ne pas troubler la mesure des. quantités. Cette. pré- caution peut cependant s'obtenir sans difficulté spéciale à l'aide de dispo- sitifs connus, par exemple du régulateur de niveau 11.
Les appareils de mesure des quantités ou 9 et 10 fonctionnent dans l'exemple représenté, de telle aorte que sur un diaphragme de mesure disposé à l'endroit de la mesure se trouve mesurée une différence de pres- sion qui est transformée dans un appareil récepteur en une pression d'huilé de réglage correspondante. Les pressions d'huile de réglage des deux appa- reils de mesure des quantités arrivent à un régulateur de rapport 12 qui compare les pressions l'une à l'autre de telle sorte qu'il n'est pas envoyé d'impulsions au régulateur 13 tant que la quantité d'eau séparée et la quantité de vapeur saturée se trouvent l'une par rapport à l'autre dans un rapport prévu, bien déterminé.
Le régulateur du rapport 12 peut, par exemple, fonctionner d'après le principe de la balance hydraulique ou d'après le principe du pont de Wheatstone.
Dès qu'il se produit des écarts dans le rapport de la quantité d'eau séparée à la quantité de vapeur saturée, le régulateur 12 du rappori . envoie'une impulsion correspondante au régulateur 13 qui modifie dans le sens voulu la vitesse de rotation de la pompe 5
On règle ainsi toujours avec le procédé et avec le dispositif selon l'invention - contrairement aux systèmes de réglage connus antérieurement l'humidité effective moyenne de la vapeur à la sortie de l'évaporateur et cela indépendamment des influences des écarts dans le chauffage des tubes parallèles de vaporisation, pouvant se produire par exemple par modification des conditions dans le foyer.
A un rapport déterminé de la quantité d'eau séparée à la quantité de vapeur saturée ou à la quantité de fluide moteur introduit correspond nécessairement une humidité moyenne et relative déterminée de la vapeur du fluide moteur à la sortie de tous les tubes parallèles de vaporisation en amont du séparateur d'eau.
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Contrairement à ce qui a lieu avec les procédés de régla- ge connus, l'invention permet par suite de faire fonctionner, par exemple, tous les tubes de vaporisation à l'état humide, ce qui présente l'avantage d'éviter surement des dépôts de .sels dans ce groupe de tubes.
On pourrait bien, à, la place d'une mesure de la quantité d' eau séparée au moyen d'un diaphragme, utiliser par exemple la pression d'huile de réglage du'niveau 11 ou la position de la tige de la soupape d'évacuation d'eau, comme valeur de com- paraison avec la mesure de la quantité de fluide acteur.. Cette- disposition présente cependant en pratique l'inconvénient que,' du fait de l'usure inévitable de la soupape d'évacuation d'eau, il en résulterait.souvent une variation de la valeur de réglage, ce qui entraînerait un écart du réglage par rapport à la valeur nominale et rendrait constamment nécessaire une remise en posi- tion du réglage pour corriger cet écart. La mesure des quantités au moyen de diaphragmes ne présente pas cet inconvénient.
De manière avantageuse, le régulateur Il est un régulateur proportionnel - intégral. On peut aussi utiliser.un autre régu- lateur, en particulier un régulateur différentiel proportion- nel - intégral -, qui peut, par exemple de manière avantageuse, servir à compenser un comportement intégral éventuel du sépara- teur d'eau.
Le dispositif de réglage décrit schématiquement ne représen- te qu'un exemple de réalisation avantageux de l'invention et 1' on peut imaginer d'autres fornes de réalisations possibles ren- trant dans le cadre de l'invention.