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"Procédé et dispositif de réglage d'un foyer à deux combustibles" .
La présente invention se rapporte à un procédé de régulation d'une installation de foyer chargée avec au moins deux sortes différentes de combustible selon le brevet principal.
Ce brevet principal a pour objet un procédé suivant lequel le nombre des brûleurs qui sont mis en fonctionnement pour une sorte de combustible dépend de la portion utilisée de ce combustible, tandis que la puissance totale de l'installation est réglée par modification commu- ne et proportionnelle de la puissance de chauffage de tous les brûleurs se trouvant en fonctionnement. Ce dernier réglage est obtenu, dans le cas d'utilisation d'huile et de gaz comme combustibles par exemple, en réglant la pres-
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sion de ces deux combustibles dans les conduites d'amenée de l'ensemble de l'installation en fonction de la puis- sance totale de l'installation.
Le nombre de brûleurs en fonctionnement pour chaque combustible et par conséquent la proportion de débit réglée des différents combustibles utilisés restent sans changement même si la puissance totale de l'installation varie.
Or, si l'un des combustibles, tel que du gaz de haut-fourneau ou du gaz naturel par exemple n'est pas susceptible d'être économiquement emmagasiné (c'est- à-dire si la mise en dépôt de ce combustible n'est possible que moyennant des frai,; exagérés) il résulte du procédé selon le brevet principal cet inconvénient qu'en cas de réduction de la puissance totale de l'installation la quan- tité consommée dudit combustible serait également réduite et qu'il devrait être emmagasiné en cas de ravitaillement régulier.
Pour éliminer cet inconvénient il est proposé selon l'invention de régler le nombre des brûleurs mis en marche pour une sorte de combustible utilisé comme comtusti- ble de base et qui ne peut pas être économiquement emaga- siné en fonction de la portion disponible de ce combustible,
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et ceci par l'intermédiaire d'un dispositif (corr#arire) et de telle manière que le débit de ce combustible dans la conduite d'amenée commune à tous les Joints de combustion ne varie que dans une zone comprise entre une valeur limite fixe supérieure et une valeur limite fixe inférieure.
La quantité disponible du combustible qui ne peut pas être éco-
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nomiquemen't. emmagasinée -eut alors tZ'6 c'8..81:S8-?L mesurée par la pression dans la conduite d'arrvée de l'en-
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semble de l'installation qui est commune j. tous les points de combustion ou jar la hauteur :.'*a,.i perit azo.àzr .-accot-
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dé à une conduite de gaz. Il est en outre possible de mesurer la quantité disponible comme hauteur de niveau dans un petit réservoir de dépôt.
On obtient une possibilité de variation simple dans le réglage de la proportion des combustibles consommes en faisant en sorte que la puissance de combustion des différents points de combustion soit dans un rapport déterminé, invariable entre eux.
Le dispositif destiné à la mise en oeuvre du procédé, disoositif dans lequel les conduites d'amenée aux brûleurs de chaque sorte de combus- tible possèdent à chaque point de combustion des organes de fermeture, est caractérisé par le fait que les organes de fermeture de chacun des points de combustion sont en communication l'un avec l'autre, de cette manière qu'en un point de combustion seule est ouverte la conduite d'amenée d'une sorte de combustible, la commutation d'un points de combustion sur une autre sorte de combustible ayant lieu en fonction d'un organe entrant en action à la'suite d'une variation du débit d'un combustible, non emmagasinable économiquement, dans la conduite d'amenée d'ensemble.
Si deux combustibles complémentaires au moins doivent être utilisés au choix, il est préférable que la commutation agisse en fonction de la variation au débit du combustible de base dans la conduite d'amenée d'en- semble, d'une part sur l'organe de fermeture de la conduite d'amenée au brûleur de ce combustible, et d'autre part sur un autre organe de commutation qui transmet alors, suivant sa position, la commande dépendant du débit à 1'organe de fermeture du brûleur d'un des combustibles complémentaires, tandis que les organes de fermeture des autres comoustibles complémentaires restent fermés.
D'autres caractéristiques e l'invention
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ressortent de la description suivante avec référence au dessin : - Figure 1 représente une desquatre ran- gées de points de combustion d'une installation de foyer avec brûleurs en angle, avec laquelle le procédé suivant l'invention peut être exécuté, du gaz et de l'huile étant utilisés ici comme combustibles.
- Figure 2 montre comme détail une coupe du cylindre de contact représenté à la figure 1.
- Figure 3 donne un exemple de la possibi- lité d'application de l'invention à une installation chauf- fée avec du gaz, de l'huile et du poussier de charbon.
Du côté de droite de la figure 1 est re- présentée une des quatre séries de points de combustion d'une chaudière avec brûleurs d'angle. La puissance des 16 points de combustion existant au total se répartit comme suit :
4 points de combustion 1, 1' à 1 "' avec puissance de chauffage égale entre eux, qui peuvent servir d'unité;
4 points de combustion 2, 2' à 2"' chacun avec la puissance ce chauffage quintuple, et deux fois
4 points de combustion 3, 3' à 3"' et 4, 4' à 4"' chacun avec une puissance égale à 25 fois celle du groupe de points de combustion 1, 1' à 1"'.
Il n'est représenté à la figure 1 qu'un point de combustion par groupe de puissance. Chacun des points de combustion est en communication avec une conduite de distribution d'air 5, une conduite de distribution d'huile combustible 5 et une conduite de distribution de gaz de chauffage 7. Comme décrit dans la demande princi- pale, la pression de l'air, du gaz et de l'huile dans ces
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conduites de distribution 5, 6, 7 est maintenue pour l'essentiel constante en fonction de la charge. Ceci est à nouveau indique à la figure 1 pour le réglage du com- bustible gazeux.
Dans la conduite d'amenée du gaz 30 qui possède un petit volume d'emmagasinage 31 se rouve l'organe d'étranglement 50 qui est influence par l'inter- médiaire du régulateur 51. La pression mesurée au point 52 de la conduite 30 est comparée dans l'organe 51 avec la valeur prescrite dépendant de la charge, qui est amenée en passant par la conduite d'impulsions 53, et l'organe d'étranglement 50 déplacé sur la base de cette comparaison.
Entre les conduites de distribution µ et 7 respectivement destinées à l'huile à brûler et au gaz de chauffage, d'une part, et les tuyères de brûleur 8 et 9 d'autre part.sont montés des organes de fermeture, res- pectivement 10 et 11, qui sont réunis de telle manière l'un avec l'autre par l'intermédiaire du mécanisme à levier 12, qu'il ne peut jamais être ouvert qu'un seul des deux organes. La commande des organes est effectuée au moyen des électro-aimants 15 qui sont excités par un courant régi par le cylindre de contact 20, en fonction de la pression du gaz. Dans la conduite d'amenée du gaz 30 le commutateur 33 est influencé en effet par le récepteur de pression à membrane 32.
Le volume d'emmagasinage 31, existant dans la conduite 30, a pour rôle d'absorber dans des limites déterminées les variations de la pression. dans la conduite 30, variations en rapport avec l'inertie du récepteur de pression à membrane 32 et du commutateur 33 et d'assurer ainsi une régulation stable de l'amenée du combustible aux différents points de combustion. On arrive de ce fait à ce que la pression du gaz n'oscille que dans
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une zone comprise entre une valeur limite fixe supérieure et une valeur limite fixe inférieure.
Dans les positions-listes du commutateur 33 le moteur électrique réversible 34 tourne dans un sens ou dans l'autre tandis qu'il est arrêté pour la position médiane du scrutateur 33. Le moteur électrique 34 ac¯ tionne un engrenage démultiplicateur 35 qui est accouplé avec le cylindre de contact déjà évoqué. Le cylindre de contact 20 est exploré par 17 contacts par frottement 36 dont 16 conduisent à un aimant 15. A la figure 2 est représentée une portion de la garniture de connexion du cylindre de contact 20. Les surfaces hachurées sont en communication assurant la conduction entre elles. A la position 0 aucun des aimants 15 n'est excité. A la position 1, celui d'un brûleur en angle 1 est sous ten- sion, à la position 2 il en est deux qui sont excités, et ainsi de suite.
Comme déjà indiqué, si la puissance de chauf- fage des points de combustion est échelonne dans la propor- tion 1 : 5 : 25, 225 étages peuvent être constitués au cylindre de contact. Le passage d'un étage à l'autre amène chaque fois une variation égale. à 1/224 de la puissance de chauffage de toute la chaudière, de la puissance de chauf- fage totale d'un genre de combustible. En calculant autre- ment l'échelonnement des points de combustion 3 et 4, l'intervalle entre deux étages successifs pourrait être ré- duit de 1 224 à 1/624.
L'intervalle serait également diminué si l'on augmentait le nombre des points de combustion en chaque angle. D'une manière générale, toutefois, la ré- partition, telle qu'elle vient d'être décrite suffit parfai- tement.
Pour empêcher le feu de s'éteindre lors de
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la commutation d'un point de combustion d'un genre de combustible à un autre, il peut être prévu une flaire d'al- lumage, qui est toujours entretenue par le même combustible.
Une telle flamme d'allumage est représentée au point de combustion 4 et désignée car la référence 40.
La régulation du chauffage suivant l'inven- tion fonction.ne comme suit : On admettra d'abord que toute l'installation est en équilibre, c'est-à-dire que tous les points de combustion sont alimentés en gaz ou bien en huile de telle manière que la quantité de gaz dégagée est consommée . S'il intervient alors une réduction de la charge, tous les brûleurs se trouvant en fonctionnement sont réduits en puissance, sans que se modifie, entre les différents genres de combustible le rapport quantitatif des combustibles consommés. En raison de la vsriation de la valeur prescrite l'organe d'étranglement 50 est donc fermé davantage. En cas de gaz disponible en quantité constante, une partie de ladite quantité devrait être désor- mais emmagasinée.
Si la pression dans la conduite 30 s'élève au-dessus d'une valeur limite fixe supérieure déter- minée, le commutateur 33 est actionné au moyen de la mem- brane 32, et de ce fait le moteur 34 est mis en marche.
Ce moteur 34 actionne le cylindre de contact 20 dans un sens de rotation qui permet une consommation plus élevée du combustible gazeux, des points de combustion étant amenés à passer de l'huie au gaz. Le cylindre de contact 20 se meut alors dans le même sens de rotation jusqu'à ce qu'en raison, de la réduction de la pression contre la membrane 32, le commutateur 33 interrompe l'arrière du courant au mo- tell' 34.
L'installation se trouve alors de nouveau en équilibre. En. cas de besoin ce puissance plus élevé, c'est-
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à dire en cas de diminution de la pression dans la condui- te 30 il se produit de manièreanalogue une commutation de points de combustion alors actionnas par du gaz à la consommation d'huile.
La figure 3 représente une portion de la par tie de droite de la figure 1 en montrant une cxten-- sion du dispositif, extension qui permet d'utiliser encore parallèlement au chauffage par le gaz et par l'huile, un chauffage au poussier de charbon en chaque point de com- bustion. Pour plus de clarté, le mécanisme de mutation n'est représente qu'en un point de combustion 4. Les autres points de combustion 1, 2 et 3 sont constitués de la même manière. Pour les pièces de l'installation iden- tiques à celles que représente la figure 1 on a utilisé les sénés références.
En chaque point de combustion 1, 2 3 et 4 se trouve encore, parallèlement aux brûleurs à huile 9 et aux brûleurs à gaz 8, un brûleur à poussier de charbon 60 qui est raccordé à une conduite d'amenée 62 par l'intermédiaire des conduites de répartition 61.
Ces conduites de répartition 61 possèdent chacune un embranchement 63 d'où une conduite de retour 64 débouche dans une conauite collectrice 65. Dans la conduite coliec- trice 65 le poussier de charbon, inutile en cas de fonc- tionnement du point de combustion au gaz est transporté dans un cyclone 66 où l'air utilisé comme moyen de trans- port est séparé des particules solides de charbon et s'écha?- pe par une conduite 67 ou bien encore est ramené en amont de la soufflerie, tandis que le poussier tombe par un enton- noir 68 dans un récipient collecteur 69.
Aux embranchements 63 se trouvent des cla- pets de fermeture 70 qui sont reliés par l'intermédiaire d'une tringlerie 71 avec un bras du levier 72. L'autre
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bras du levier 72 agit par l'intermédiaire d'une tringle- rie 73 et d'un organe de fermeture 11 sur l'arrivée de combustible au brûleur à huile 9. Le levier 72 est déplacé par l'intermédiaire d'une tringlerie 74. de pré- férence à la main, de telle manière que du poussier de charbon ou de l'huile peuvent trouver leur emploi, au choix, comme combustible complémentaire. Le choix de celui des deux combustibles à utiliser se règle d'après les données économiques.
Le point d'équilibre 77 du levier 72 est réuni par l'intermédiaire d'une tige 75 qui passe au point 76 avec un bras du levier 12 qui, comme décrit, est déplacé par la bobine d'électro-aimant 15 et le res- sort 16. Le dispositif de mutation automatique 15, 12 de chaque point de combustion peut ainsi être alimenté soit avec du gaz comme combustible de base soit avec un des deux combustibles complémentaires. Le combustible complé- mentaire utilisé est alors réglé par l'intermédiaire du mécanisme 74, 72.
Comme le choix du: combustible complé- mentaire est déterminé par des considérations d'ordre éco- nomique, aucune commande automatique n'est en général néces- saire pour ce choix du combustible complémentaire, mais il peut y être procédé chaque fois à la main.