Chaudière électrique à électrodes immergées. L'objet de la présente invention est une chaudière électrique à électrodes immergées, Bette chaudière comportant un dispositif pour le réglage automatique de la charge.
Le dessin annexé représente schématique ment et à titre d'exemple deux formes d'exé cution de l'objet de l'invention: La fig. 1 montre la première forme d'exé cution; La fig. 2 en montre, à plus grande échelle, un détail en coupe verticale; La fig. 3 montre la deuxième forme d'exé- ctution.
La chaudière suivant la fig. 1 est supposée monophasée pour simplifier la description, mais elle pourrait aussi être triphasée. Elle comporte un récipient 1 vertical, dans lequel se trouvent les électrodes 2 suspendues aux porte-électrodes 3, qui à travers les isolateurs 4 passent par le couvercle du récipient 1 et sont reliées à la ligne d'alimentation 5. Chaque électrode est entourée par un écran isolant 10 porté au moyen d'un support 9 par une tige verticale 8 solidaire d'un piston 7, qui peut se déplacer dans un cylindre 6 monté sur le couvercle du récipient l et communiquant avec ce dernier.
La pression qui règne dans le récipient agit sur le piston 7, et lorsque cette pression pourra vaincre le poids de l'ensemble des or ganes mobiles 7, 8, 9 et 10, le piston 7 est déplaceé vers le haut et entraîne les écrans isolants 10 en faisant augmenter la charge de la chaudière par réduction de la résistance de l'eau, qui se trouve entre les électrodes.
La partie supérieure du cylindre 6 est en communication avec la partie inférieure du récipient 1 à travers un tuyau 15, une sou pape distributrice 12 et un tuyau 16.
La soupape distributrice 12 (fig. 2) com porte une boîte métallique 31 avec laquelle sont reliés les tuyaux 15 et 16, qui par l'in term6diaire de deux c.annaux 15' et 16' com muniquent avec une ,chambre 14<B>de</B> la boîte 31. Les carneaux 15' et 16' sont commandés par deux pointeaux17 et 18 filetés, vissés dans deux tubulures -de la boîte 31 et permettant (le régler le passage du liquide par les deux carneaux 15' et 16'.
La, chambre 14 est séparée d'une chambre 50 par une soupape 13 solidaire de l'armature 20 d'un électro-aimant 21 et maintenue fermée normalement, c'est-à-dire, tant qua l'électro aimant n'est pas excité, par un ressort 19, qui maintient l'armature 20 soulevée. En 30 est indiqué l'enroulement d'excitation de l'électro aimant 21, auquel arrive le courant d'un cir cuit 29, lorsque un contact 27, 28, qui sera décrit plus tard, se ferme.
La, chambre 50 est en communication avec l'atmosphère, de telle sorte que lorsque la soit- pape 13 s'ouvre sous l'action du courant lancé dans l'enroulement 30 de l'électro-aimant, l'eau qui arrive à la chambre 14 par les tuyaux 15 et 16 se décharge librement par un tuyau 32 débouchant dans la chambre 50.
Sur l'un des fils de la ligne 5 d'alimen- fation est inséré en série la bobine 22 d'un solénoïde, dont le noyau 23 est suspendu a l'un des bras d'un levier 24 pivotant en 25 et portant à l'une de ses extrémités un con tact 28 en regard d'un contact fixe 27. Sur l'autre bras du levier 24 se trouve un poids mobile 26. L'ensemble des organes 22 et 23 constitue un relais 11 appelé ci-après relais ampèremétrique. Lorsque le courant absorbé par la chaudière descend au-dessous d'une certaine valeur, l'action du poids 26 dépasse celle d'attraction du solénoïde 22, le levier oscille, et en 27, 28 se ferme le circuit élec trique auxiliaire 29 renfermant l'enroulement d'excitation de l'électro-aimant 30 et alimenté par une source non dessinée, par exemple une batterie.
Tant que la charge de la chaudière est in férieure à la valeur maxima pour laquelle le relais ampèremétrique 11 est taré, grâce à la position du poids déplaçable 26 sur le bras du levier 24, le contact 27 et 28 est fermé; dans la soupape distributrice 12 la soupape 13 (fig. 1) est ouverte, de telle sorte que la chambre 14 est en communication avec la chambre 50 et avec l'atmosphère. L'eau chauffée, qui de la chaudière arrive à la sou pape 12 par le tuyau 16 et le canal 16' se décharge dans le tuyau 32. Une partie de l'eau arrivant par le tuyau 16, passe par le tuyau dans le cylindre 6, cette partie pouvant être réglée par le pointeau 17.
Lorsque la pression dans la chaudière augmente, elle finira par déplacer vers le haut le piston 7, qui entraîne les écrans isolants 10, de manière à faire augmenter la charge, et qui refoule, à mesure qu'il est déplacé, l'eau contenue dans le cylindre 6 dans les chambres 14 et 50 et le tuyau 31.
Lorsque la charge a atteint la valeur maxima de tarage du relais ampèremétrique 11, le noyau 23 est attiré par le solénoïde 22 et par suite le circuit 29 s'ouvre en 27, 28; l'électro-aimant 21 de la soupape 12 cesse à être excité et la soupape 13 se ferme sous l'in fluence du ressort 19. Par la le refoulement d'eau du cylindre 6 est interrompu et il s'é tablira au-dessus du piston 7 la même pres sion que dans la chaudière. Il y aura donc la. même pression dans le cylindre 6, le tuyau 15, la chambre 14, le tuyau 16 et la chau- hère. Par conséquent, le poids des organes 8, 9 et 10 fera descendre le piston et par suite les écrans isolants diminuant la charge de la chaudière.
A une certaine valeur de celle-ci l'attrac- tio.n du solénoïde sera vaincue par l'action du poids 26, le circuit 29 se renfermera., la sou pape 13 s'ouvrira, et les opérations décrits se répètent.
De cette manière, la charge se maintiendra oscillante entre deux valeurs, qui peuvent être assez voisines, de manière à réduire la varia tion à 5 % de la charge totale.
Les deux pointeaux 17 et 18 ont pour but principal de ralentir à volonté la variation de la charge. C'est-à-dire de rendre très lent le mouvement du piston en réduisant à une très petite quantité l'eau, qui arrive au cy- lindre 6 et s'en échappe.
La chaudière décrite pourrait comporter ûit lieu d'écrans isolants des électrodes mo. biles reliées à la tige 8 du piston 7, de ma nière qu'en déplaçant les électrodes mobiles par rapport aux .électrodes fixes, on puisse augmenter ou diminuer la, section de passage (lu courant à travers l'eau.
Dans ce cas, les opérations sont analogues à celles qu'on vient de décrire, toutefois .avec, la. différence que le contact fixe 27 du relais 11 se trouverait au- dessous du contact mobile 28, de manière à fermer le circuit auxiliaire 29, lorsque le so lénoïde attire son noyau. De plus, au lieu d'écrans entourant les électrodes, on pourrait aussi employer des écrans mobiles isolants interposés entre les électrodes.
Dans la forme d'exécution, qui vient d'être décrite, la charge oscille continuellement.
La deuxième forme d'exécution est une chaudière avec récipient et électrodes horizon taux. Les électrodes 41 sont fixes, tandis que les électrodes mobiles 34 sont reliées à une barre 33 traversant axialement le récipient 53 et un cylindre 52 relié avec ce dernier. Le cylindre 52 ne communique pas avec le ré cipient 53 et la barre 33 sort du récipient 53 à travers un presse-étoupe et entre de la même manière dans le cylindre 52 à l'intérieur du quel elle porte un piston 54.
Ce piston 54 divise l'intérieur du cylindre 52 en deux chambres 42 et 43, dont chacune est en communication par un tuyau 55 resp. 56 avec urne soupape distributrice 35 resp. 36 du type représenté à la fig. 2. Chaque soupape est commandée par un relais 37 resp. 38 à travers les deux circuits électriques 48 resp. 49. Les relais 37 et 38 sont construits de la même manière que le relais 11 de la fig. 1 avec la seule différence que dans le relais 38, le contact fixe 27 se trouve au-dessous du contact mobile 28. Le relais 37 est ajusté de manière à fermer son contact à une charge minima voulue, tandis que le relais 38 le ferme à une charge maxima voulue de la chaudière.
La pression nécessaire au fonctionnement des soupapes leur sera donnée à travers les tuyaux 39 resp. 40 soit par la chaudière, soit par une conduite sous pression.
En supposant qu'à un moment donné la valeur de l'absorption de courant soit la moyenne de la valeur du tarage du relais 37 et de celle du tarage du relais 38, les deux circuits 48 et 49 sont ouverts, les tuyaux de décharge 46 resp. 51 des soupapes 35 et 36 sont fermés, et les deux chambres 42 et 43 du cylindre 52 sont en communication à travers les tuyaux 39 resp. 40 avec la conduite sous pression ou avec la chaudière. On comprendra que dans ces conditions - le piston 54 reste immobile et que l'ensemble se trouve à l'état d'équilibre.
Si pour un motif quelconque la charge aug mente, le relais 38 fermera le circuit 48 sur la soupape 36 ouvrant la décharge 51 de celle-ci. La chambre 43 du cylindre 52 est par conséquent mise en communication .avec l'at mosphère à travers le tuyau 56 et les cham- bres 14 et 50 de la soupape 36, tandis que l'eau sous pression .arrive continuellement dans la, chambre 42. Il s'ensuit que le piston 54 se déplacera vers la -droite, en. déplaçant les électrodes mobiles 34 et en diminuant ainsi la section de passage du courant entre les élec trodes 34 et 41.
La charge diminue jusqu'à ce qu'à une certaine valeur, le circuit 48 est ouvert de nouveau dans le relais 38, ce qui a pour effet que la -décharge de l'eau provenant de la chambre 43 par la soupape 36 et le tuyau 51 est interrompue. Le piston 54 reste alors dans une position ,(l'équilibre.
Si la -charge diminue au delà de la limite de tarage du relais 37, celui-ci entre en action déchargeant la chambre 42, ce qui provoque le déplacement du piston 54 vers la gauche et par<B>là</B> une augmentation -de la section de passage du .courant entre les électrodes 34, 41 et conséquemment une augmentation de la charge.
Dans cette deuxième forme d'exécution, la vitesse des changements de la charge est réglée clé la même manière que dans la première, au moyen de pointeaux, dont sont pourvues les soupapes 35 et 36.
On comprend facilement que dans la deuxième forme d'exécution le récipient 53 avec les électrodes 34, 41 et le cylindre 52 pourraient aussi être disposés verticalement et .qu'au lieu d'électrodes mobiles cette chau dière pourrait aussi comporter des écrans isolants.