Dispositif<B>de</B> réglage pour générateur<B>de</B> vapeur. La présente invention a pour objet un dis positif de réglage pour générateur de vapeur <B>à</B> circulation forcée, comportant un réchauf feur d'eau, un -élément vaporisateur, un sépa rateur et un surchauffeur.
<B>Il</B> s'applique notamment au générateur faisant l'objet des brevets suisses no 193429 du<B>8</B> décembre<B>1936</B> et no 194841 du 15'dé- cembre <B>1936,</B> au nom du même inventeur, pour ,Générateur de vapeur<B>à</B> circulation forcée".
Le dispositif de réglage suivant l'inven tion est caractérisé en ce qu'il comporte, d'une part, une commande simultanée d'une pompe d'alimentation de liquide, d'une pompe de combustible et d'un ventilateur leur donnant un rapport de vitesses constant, d'autre part, des organes de réglage des trois facteurs de la marche du générateur, débit de liquide envoyé au réchauffeur, débit de combustible et débit d'air, la<U>commande</U> d'au moins un organe de réglage du débit de liquide et la commande (Vala moins un organe de réglage de l'un des deux facteurs de la combustion, débit d'air, et débit de combustible, étant contrôlées par le niveau du liquide dans le séparateur, d'au tres moyens de réglage étant prévus,
qui agis sent séparément sur différents facteurs de la marche du -énérateur.
Parmi les moyens de réglage agissant sé parément sur les différents facteurs de la marche du générateur de vapeur, l'un peut commander le débit du combustible, un autre le débit de Fair envoyé au brûleur, un autre enfin, le débit de l'eau dans une4ubulure de -vidange du séparateur.
On peut prévoir, en même temps, sur l'or gane moteur qui<U>commande</U> simultanément les pompes et le ventilateur, un dispositif de ré glage influencé par le débit de vapeur du<B>gé-</B> nérateur, par exemple d'après les différences de pression<B>à</B> l'entrée et<B>à</B> la sortie d'une tur bine<B>à</B> vapeur d'utilisation.
Dans une forme d'exécution préférée, les commandes des divers organes sont assurées au moyen de vannes-pilotes, la sensibilité de celles-ci étant déterminée au moyen de la con formation des tiges desdites vannes-pilotes.
Le dessin annexé représente,<B>à</B> titre d'exemples, trois formes d'exécution du dispo sitif faisant l'objet de l'invention.
La fig. <B>1</B> se rapporte<B>à</B> la première forme d'exécution du dispositif et montre schémati quement l'agencement des organes de réglage et leurs liaisons réciproques, le dispositif étant appliqué<B>à</B> un générateur de vapeur: La fi-. 2 est une vue analogue d'une se- coude forme d'exécution- Les fig. <B>3,</B> 4,<B>5</B> et<B>6</B> sont une vue de<B>dé-</B> tail d'une vanne-pilote et des variantes de la tige<B>-de</B> cette vanne-pilote, Les fig. <B>7,
8</B> et<B>9</B> sont des graphiques explicatifs de la marche de différentes formes d'exécution du dispositif de réglage en rela- fion avec le fonctionnement du générateur-, La, fig. <B>10</B> est une variante d'un élément du dispositif<B>-,</B> La fi-.<B>Il</B> est une vue analogue aux fig. <B>1</B> et 2, mais se rapportant une troisième forme d'exécution du dispositif.
Les fig. <B>1</B> et 2 se rapportent<B>à</B> deux dis positifs plus particulièrement applicables au générateur faisant l'objet du brevet no 193429 <B>déposé</B> le<B>8</B> décembre.<B>1936,</B> au nom du même inventeur, pour: ,Générateur de vapeur<B>à</B> cir culation forck", et La fig. <B><I>Il</I></B> se rapporte<B>à</B> un dispositif par- ticulièrement'applicable au générateur fai sant l'objet du brevet no 194841. déposé le <B>15</B> décembre<B>1936.</B>
Le dispositif de réglage représenté en fi-.<B>1</B> est appliqué<B>à</B> un générateur représenté se,hémafiquement comme un simple tube si nueux.<B>Il</B> comporte un réchauffeur d'eau 202, dans lequel le liquide est amené sous pression par une tuyauterie<B>11</B> au moyen d'une pompe <B>289</B> d'un type quelconque.
'De ce réchauffeur 202,<B>le</B> liquide passe dans an élément vapori sateur 220 et parvient<B>à</B> un séparateur<B>232.</B> Du séparateur, la vapeur passe<B>à</B> un surchauf feur 242 qu'elle ira-verse, le quittant par un conduit 244 pour se rendre<B>à</B> un organe mo teur 12* <B>*</B> Les produits de la combustion ira- versent successivement l'élément vaporisateur. <B>le</B> surchauffeur, le réchauffeur d'eau et un réchauffeur d'air non indiqué sur le dessin. Ils peuvent d'ailleurs venir en eontact avec une partie ou la totalité du séparateur.
Un moteur auxiliaire<B>à</B> vapeur ou autre, représenté ici par une turbine<B>287,</B> conduit une pompe d'alimentation de liquide<B>289,</B> un ventilateur<B>288</B> et une pompe<B>290</B> d'alimen tation de l'huile combustible au brûleur du générateur.
Bien que ces engins ne soient représentés que de façon schématique et bien que tous soient indiqués comme entralinés par le même arbre et<B>à</B> la même vitesse, on comprendra que les engrenages de réduction nécessaires ou les connexions entre les différents organes sont convenablement prévus en ce qui concerne la vitesse relative, la puissance, le débit, etc. La représentation adoptée a pour but simplement d'indiquer que la turbine auxiliaire<B>287</B> en traîne simultanément les organes<B>288, 289</B> et<B>290.</B>
La pompe<B>289</B> d'alimentation du liq-aide doit être prévue d'une puissance telle qu'elle fournisse une quantité de liquide plus grande que celle qui pourrait être vaporisée dans l'élément vaporisateur, ceci dans le but d'as surer un excès de liquide dans le séparateur et de maintenir une circulation continue de liquide dans le trop-plein du séparateur.
Le liquide en excès s'échappe<B>à</B> travers un tuyau<B>1</B> et il estconduit soit<B>à</B> l'alimenta tion, soit<B>à</B> la vidange. Une circulation nor male continue du liquide de trop-plein se pro duit<B>à</B> travers une section réduite 2, tandis qu'un débit variable de ce liquide de trop- plein se produit<B>à,</B> travers une vanne régula trice<B>3.</B>
Le foyer du générateur de vapeur com prend un brûleur<B>à</B> huile 4, alimenté par un tuyau<B>5</B> et une chambre<B>à</B> air<B>6</B> alimentée par an conduit<B>7.</B> Afin de constituer des moyens d'allumage de la, chauffe<B>à</B> huile, -un brûleur <B>à</B> gaz auxiliaire<B>8</B> est alimenté par un tuyau <B>9</B> avec an débit de gaz réglé par une vanne <B>10</B> mue par un solén6ide.
<B>I & </B> débit d'huile combustible au brûleur 4 est d'abord réglé par<B>la.</B> vitesse de la pompe <B>à</B> huile<B>290,</B> mais l'amenée de l'huile est en- sui-Le réglée par l'étranglement d'une vanne régulatrice<B>13</B> placée sur le tuyau<B>5.</B> Le<B>dé-</B> bit est mesuré de façcpn continue par un compteur 14.
Le débit d'air de combustion est d'abord déterminé par la vitesse du ventilateur<B>288,</B> mais aussi par un registre<B>15</B> situé dans le conduit<B>7</B> entre le ventilateur et la chambre <B>à,</B> air<B>6</B> du brûleur 4. Le débitd'air est me suré de façon continue par un compteur<B>16.</B>
Le débit d'eau ( <B> </B> ou de liquide de travail quelconque) sous pression dans le, conduit<B>Il</B> est réglé par la vitesse de la pompe<B>289.</B>
Les vitesses de la pompe<B>à</B> liquide, du ventilateur et de la pompe<B>à</B> 'huile sont en relation constante l'une par rapport<B>à</B> l'autre, relation qui est déterminée par leurs liaisons mécaniques avec l'arbre.moteur de la turbine auxiliaire<B>287.</B> La vitesse de ces trois organes varie avec la, vitesse de la turbine. Pour assu rer un rapport convenable entreles débits de liquide, d'huile combustible et d'air, les or ganes qui les produisent ont un rapport de vitesses fixé et, -pour assurer aussi un rap port convenable de ces débits avec le débit de la vapeur produite et utilisée, certains moyens de réglage sont prévus et ils sont mis en marche d'après des variables qui sont mesu rées, indiquées. et utilisées comme bases du réglage automatique.
En<B>17</B> se trouve un appareil indicateurde la pression constitué par un tube Bourdon branché sur le conduit 244 et ayant -une<B>flè-</B> che indicatrice<B>18</B> disposée devant une échelle <B>19.</B> En relation avec l'ensemble<B>17</B> indiquant la pression est disposé un autre ensemble in- dica,teur de pression constitué -par un tube Bourdon 20 commandant une flèche 21 se<B>dé-</B> plaçant devant une échelle 22. Le tube Bour don 20 est Telié au moyen d'un tuyau avec la turbine 12 en un endroit tel que le tube Bourdon soit actionné par la pression régnant au premier étage de la turbine.
Cette pres sion, pour une valeur donnée de la pression indiquée par<B>17,</B> est en relation<B>à</B> peu près directe ayec le débit de vapeur, Ainsi, l'aiguille 21 indiquera sur l'échelle 22 une -valeur qui, par rapport<B>à</B> celle de l'aiguille<B>18</B> sur l'échelle<B>19,</B> représentera le débit de vapeur du générateur de vapeur et fournira dès lors une indication de l'allure <B>du</B> générateur.
Relié au séparateur<B>232</B> -est prévu unen- semble <B>23</B> fournissant l'indication du niveau du -liquide dans l'intérieur du sepaxateur <B>232.</B> <B>Il</B> consiste en une enceinte sous pression, com prenant un tube<B>à</B> mercure en<B>U,</B> relié au sé parateur. Un flotteur est adapté pour monter et descendre avec lasurface (lu mercure dans -un des bras et obliger ainsi une flèche 24<B>à</B> se déplacer par rapport<B>à</B> une échelle<B>25</B> qui indique le niveau du liquide dans le sàpara- teur.
Les compteurs 14 d'huile combustible et <B>16</B> dair de la combustion sont combinés pour actionner la tige -dune vanne-pilote <B>26</B> dont la position est déterminée<B>à</B> l'avance, dans le cas où le -rapport entre le débit d'air et le ,débit de combustible ne serait plus dans le rapport désiré. Le pilote<B>26</B> est disposé pour régler la position de la vanne d'alimentation de combustible<B>13.</B> Les tubes Bourdon<B>17</B> et <B>')0</B> actionnent chacun la tige d'une vanne- pilote pour établir une pression d'air dans l'intérieur d'un relais<B>27</B> dont une pression d'air résultante est appliquée sur un dia phragme<B>28</B> réglant la, marche de la turbine auxiliaire.
On règle d'abord le débit du liquide et les éléments de combustion au foyer par la variation de vitesse de la turbine auxiliaire en fonction de la pression de l'enveloppe de la turbine. Tenant compte cependant de la différence possible des caractéristiques: débit, vitesse des pompes et du ventilateur, aussi bien que des variations dans les conditions de marche, on constitue des moyens de réajuste ment comme supplément au premier réglage des éléments de la combustion.
Pour l'air, de tels moyens de réajustement comprennent le registre<B>15</B> placé<B>à</B> la -sortie du ventilateur<B>288</B> et commandé par un en semble pneumatique<B>29.</B> Pour le combustible, des m0Yen,# de réajustement comprennent<B>la,</B> vanne ré,-ulatric(_,# <B>13</B> placée dans<B>le</B> tuyau<B>5,</B> capable de mettre en évidence la non-confor- mité de la relation désirée entre la mesure du débit du combustible et la mesure du débit d'aïr.
Il est tout d'abû#rd désirable de faire va rier la vitesse de la turbine auxiliaire par rapport au débit de vapeur utilisé par la lur- bine principale, de manière<B>à</B> proportionner<B>à</B> peu près le débit liquide et les éléments de combustion au générateur de vapeur d'après l'allure de la turbine principale, puis de ré ajuster individuellement l'amenée de combus tible et de Faïr selon les autres varia.bles.
Pour déterminer le réglage de la vitesse de la turbine au-xiliaire, une pompe, un coin- presseur ou un organe similaïre <B>30</B> est disposé de façon<B>à</B> être mîi par la. turbine auxiliaire, Forgane <B>30</B> assurant -une pression fluide. telle qu#une pression d'huile. Cet organe<B>30</B> est en traîné sous un rapport de vitesse déterminé par la turbine<B>'287.</B>
Cette pression d'huile est utilisée dans un mécanisme de man#uvre tendant normale ment<B>à</B> maintenir la vitesse<B>de</B> la. turbine auxilia -ire constante. quelle que soit la pres- s sion dr <B>,
</B> la vapeur qui lui est fournie. La pres- sion d'huile de l'ensemble est alors élevée selon les va.riations du générateur de vapeur et la marche de la, turbine principale. On ob tient ainsi le supplément de vitesse que, lit turbine auxiliaire doit comporter.
L'huile de la pompe<B>30</B> passe, pa-r un tube <B>31</B> avec conduite de retour<B>32. à</B> un organe métallique expansible<B>33</B> qui déplace une extrémité d'un levier flottant 34. L'autre extrémité du le-vier 34 est entraînée par un piston se déplaçant dans un cylindre<B>35,</B> ce piston étant disposé pour mouvoir des vannes d'admission de vapeur de la turbine auxiliaire.
Une tige-pilote <B>36</B> est suspendue au levier 34 entre -ses extrémités et, règle le débit d'huile Zn sous pression<B>à</B> travers une enveloppe-pilote <B>37</B> reliée aux parties du cylindre<B>35</B> situées (le part et d'autre du piston.
Une vanne réolable <B>38,</B> ouverte normale- nient, est placée entre le tuyau de pression<B>31</B> et le tuyau de retour<B>32</B> pour constituer un court-circuit autour de la pompe<B>30.</B> Une ré sistance fixe<B>38'</B> est placée sur la conduite<B>32.</B>
La tige et la vanne-pilote indiquées en<B>36</B> et<B>37</B> sont figurées en détail sur la fig. <B>3.</B>
Le fluide sous pression est fourni<B>à</B> l'inté rieur de l'enveloppe<B>37</B> entre des pièces<B>39,</B> lesquelles sont espacées sur la tige<B>36</B> et wïn- cident avec, des parties annulaires creuses 40. Quand la tige-pilote est mue suivant l'axe de l'enveloppe. de manière que les pièces<B>39</B> soient déplacées par rapport aux parties 40, une pression définie peut agir par ces parties annulaires, produisant un mouvement déter miné.
Par exemple. si la tige<B>36</B> est mue de bas en haut, il<B>y</B> a<B>à</B> la sortie supérieure<B>à</B> droite de l'enveloppe (fig. <B>3)</B> une pression augmentant en rapport défini avec ledit mou vement, tandis que si la tige<B>36</B> est mue de ha-Lit en bas. il<B>y</B> a.<B>à</B> la sortie inférieure droite de l'enveloppe, une augmentation de pression déterminée en rapport avec son mou vement.
Le dispositif<B>23</B> indiquant le ni-veau dans le séparateur<B>232</B> (fig. <B>1)</B> actionne une tige- pilote 41 afin d'égaliser le réglage des varia bles dans la marche de l'ensemble. La sortie supérieure de la vanne-pilote est reliée<B>à</B> une vanne d'arrêt 42 placée dans le tuyau<B>à</B> ame nant le combustible; la sortie inférieure de cette vanne-pilote est reliée<B>à</B> la vanne<B>3</B> de réglage du liquide de trop-plein.,<B>à</B> l'ensemble pneumatique<B>29</B> et,<B>à</B> la vanne de court- circuit <B>38.</B>
L-a fi-.<B>7</B> est, un graphique de la, marche sous le contrôle de l'ensemble<B>23</B> donnant l'in dication du niveau dans le séparateur.
Dans ce graphique, on a porté, suivant les ordonnées,<B>à</B> une certaine échelle, les niveaux de l'eau dans le séparateur: le point a eorres- pond au fond du séparateur, le point<B>b à</B> l'en trée du type de trop-plein, le point<B>e à</B> la limite inférieure de sécurité.
Si l'on porte<B>à</B> une échelle arbitraire, suivant les abscisses, l'effet de réglage obtenu par le dispositif<B>'23.</B> cet effet est représenté par une droite inclinée partant du point c pour arriver au point e et indiquant que le réglage varie proportion nellement au niveau de l'eau dans le sépara- teur. Ce segment de droite<B>ce</B> est partage' en deux régions: la première c <B>d</B> dans laquelle s'effectue le réglage de la quantité & d'air en voyée au brûleur par l'action du registre<B>15,</B> la seconde portion<B><I>d</I></B><I> e</I> correspondant<B>à</B> -une augmentation du débit du trop-plein<B>3.</B>
Le tube recevant le liquide de trop-plein<B>1</B> pourrait coïncider avec le niveau du fond du séparateur ou être placé légèrement au-dessus de ce niveau. Il n'est pas désirable d'avoir le niveau de l'eau au-dessous du débouché du tube<B>1</B> dans le séparateur. C'est pourquoi, il est préférable de prévoir, comme limite infé rieure de sécurité, un niveau légèrement supé rieur<B>à</B> la connexion du tube de trop-plein. Entre cette limite et une limite supérieure de sécurité se trouve la zone de contrôle. Celle-ci peut être divisée grossièrement, comme dit plus haut, en zone de réduction du débit d'air et en zone d'accroissement de liquide de trop- plein.
Le dessin du pilote 41, aussi bien que ceux des différents organes<B>mus</B> par l'air<B>3, 29, 38,</B> 42 est tel que la pression d'air établie aux deux sorties de la vanne-pilote oblige la mise en marche ou le maintien en position des dif- f6rents organes de la manière et dans l'ordre désirés. Si le niveau dans le séparateur est approximativement au milieu, les conditions désirées sont réalisées.
Le registre<B>15</B> sera<B>à</B> sa position complètement ouverte et variera très peu si aucun excès de liquide ne traverse la vanne<B>3.</B> Si, cependant, du fait des condi tions de marche, le niveau dans le séparateur commence<B>à</B> s'élever au delà du point<B>d</B> indi qué sur la fig. <B>7,</B> il<B>y</B> a un accroissement de liquide passant<B>à</B> travers la vanne<B>3</B> puis qu'une telle vanne est ouverte progressive ment suivant l'élévation du niveau.
Quand le niveau monte dans le séparateur, le pilote 41 est abaissé et la pression d!air agissant sur la vanne<B>3</B> est augmentée propor- tionuellement au mouvement axial du pilote 41, puisque, comme on l'a dit<B>à</B> propos de la vanne-pilote <B>37,</B> la sortie inférieure, qui est aussi reliée<B>à</B> la vanne<B>3,</B> est d'autant plus dégagée que l'abaissement de la tige-pilote 41 est pl-Lis prononcé.
Si le niveau continue<B>à</B> augmenter en<B>dépit</B> de l'augmentation du<B>dé-</B> bit du liquide de trop-plein et atteint éven tuellement la limite supérieure de sécurité, la pression d'air augmentée agissant sur la vanne de court-circuit<B>38</B><U>commencera</U><B>à</B> agir sur son ressort de charge et fermera la vanne <B>de</B> court-circuit, augmentant la pression dans l'intérieur de<B>33</B> jusqu'à ce que la vitesse de la turbine auxiliaire soit réduite. Si le niveau continue<B>à</B> s'élever, il peut arrêter la turbine auxiliaire.
Dans toute la zone de variation du liquide de trop-plein, le registre<B>15</B> est laissé dans sa position la plus largement ouverte. Si le ni veau dans l'intérieur du séparateur tombe dans la zone dite ,zone de diminution d#air" (partie c-d, fig. <B>7),</B> le registre<B>15</B> sera étran <B>glé</B> jusqu'à une position d'ouverture minima..
Comme, lorsque le débit d'air varie, les compteurs de contrôle agissent sur la vanne <B>13</B> du débit de combustible, cela produira en même temps le réglage de l'alimentation en combustible. Ainsi, si par suite du fonctionne ment, le niveau dans l'intérieur du séparateur décroît au-dessous de la valeur normale dési rée<B>d,</B> l'alimentation en combustible et en air du foyer est progressivement diminuée jus qu'à ce que l'équilibre soit atteint.
Le niveau du liquide revient ou tend<B>à</B> re venir au niveau désiré.
Si le niveau continue<B>à</B> baisser jusqu'à la limite inférieure de sécurité, cette action met en jeu la partie supérieure de la tige 41 pour faire varier la pression de l'air sur la vanne 42. Si la limite inférieure de sécurité est atteinte, la vanne 42 isole les moyens d'ali mentation du combustible du brûleur. Quand le niveau est au-dessus de cette limite de s6cu- rité, cependant, le brûleur et l'alimentation de combustible sont normalement utilisables, <B>à</B> moins que leur séparation ne soit causée par quelque autre dispositif de sécurité.
La forme d'exécution du dispositif repré sentée en fig. 2 présente<B>la</B> même disposition générale que celle de la fig. <B>1.1</B> mais avec une modification en ce qui concerne le contrôle du niveau dans l'intérieur du séparateur. De plus, certains moyens de réglage agissant séparé- trient sur différents facteurs de la marche du générateur, et qui peuvent être analogues a ceux représentés en fig. <B>1,</B> n'ont pas été re présentés sur cet-te fig. 2.
Un graphique de <I>n</I><B>km,</B> marche est représenté sur la fig. <B>8</B> et diffère principalement en ce que la partie supérieure du niveau est utilisée comme zone de court- circuit de la pompe<B>à</B> eau plutôt que comme zone d'augmentation<B>du</B> débit de liquide de trop-plein.
Les limites supérieure et inférieure de s(-'-- curité peuvent être prévues comme dans ]a forme d'exécution de la fig. <B>1.</B>
L'ensemble<B>23</B> contrôlant le niveau dans le séparateur est agencé pour placer la tige- pilote 41 de telle sorte que la, pression d'air <B>à</B> la sortie supérieure droite de l'enveloppe- pilote varie aproximativement suivant la po sition de la tige-pilote par rapport<B>à</B> l'axe.
Dès lors, selon le niveau dans le séparateur, une telle pression d'air agit sur l'organe, 2.) pour mouvoir le registre<B>15</B> et sur une vanne, 43 placée dans un court-circuit autour de la pompe<B>à</B> eau<B>289.</B> Quand le niveau dans le séparateur est<B>à</B> la hauteur voulue (point<B>d,</B> fig. <B>8),</B> le registre<B>1.5</B> est<B>à</B> sa position ouverte et la vanne de court-circuit 43 est fermée. i le niveau du séparateur augmente au-dessus de ce point, la vanne de court-circuit 43 com mence<B>à</B> s'ouvrir et une partie de l'eau pom pée circulera<B>à</B> nouveau dans la pompe, dimi nuant ainsi le débit<B>à,</B> travers le conduit<B>11,</B> mais sans faire varier la.
vitesse de la turbine auxiliaire et, par conséquent, le taux d'aine- née du combustible et de l'air.
Si le niveau décroît au-dessous de la va leur voulue<B>d,</B> la vanne de court-circuit 43 se ferme, le registre<B>15</B> commence<B>à</B> être étranglé et réduit légèrement le feu sans changer le débit du liquide, jusqu'à ce que le niveau du liquide revienne,<B>à</B> la valeur désirée.
<B>Il</B> est possible de varier la charge des dif férents ensembles agissant sur l'air, contrôlés par la tige-pilote, de telle sorte qu'ils modi fient l'ouverture ou la fermeture. Dans le gra phique<B>8,</B> analogue au graphique<B>î</B> et corres pondant au contrôle par l'ensemble<B>23</B> dans la forme d#exécuÈon de la fig. 2, les portions (lu segment de droite<I>c e</I> correspondent au ré- ,irla,cre suivant:
la portion c <B>d</B> au réglage de la quantité d'air. envoyée au brûleur par l'ac tion du registre<B>15</B> comme<B>à</B> la fig. <B>7,</B> et la portion<B><I>d,</I></B><I> e,</I> au réglage de la quantité d'eau, passant dans le court-circuit de la pompe<B>289</B> par l'action de la vanne 43. Les graphiques<B>7</B> et<B>8</B> indiquent une ligne de contrôle<B>à</B> peu près droite, en relation directe avec les<B>diffé-</B> rentes zones de contrôle. La fig. <B>9</B> montre que, dans d'autres formes d'exécution, la zone de réduction d'air pourrait avoir un réglage dif férent d'une ligne droite, que la zone d'excès de liquide de trop-plein de la pompe pourrait être aussi représentée par une courbe et que les deux courbes pourraient être confondues.
Pour représenter une telle opération, Fat- tention est appelée sur les fig. 4 et<B>5</B> qui indi quent différentes formes des tiges-pilotes: elles sont par exemple effilées graduellement dans la fig. <B>6</B> et ont une sensibilité différente de la forme sphérique de la fig. <B>5.</B> Un dépla cement axial différent de la tige-pilote dans un cas est nécessaire pour le même change ment dans la pression de l'air.
De cette ma- mère, la sensibilit6 est différente dans l'un ou <B>1</B> autre cas.
On peut construire encore une tige-pilote telle que celle de la fig. 4, ayant des pilotes à différentes sensibilités par rapport aux deux sorties; ceux-ci peuvent être espacés le long de la tige-pilote, de telle sorte qu'ils peuvent commencer<B>à</B> changer la pression de l'air aux différentes sorties ou modifier la forme des deux courbes des fig. <B>7</B> et<B>8,</B> suivant que l'on veut faire varier la quantité de liquide de trop-plein ou le contrôle de l'air. Les courbes peuvent être superposées et. pour une portion centrale de la variation du niveau, les régla ges de l'air et du liquide de trop-plein peu vent varier en même temps.
En outre, la forme des pilotes aussi bien que la forme et la, charge des ressorts des vannes et de l'or gane de réglage d'air<B>29</B> peuvent être telles qu'elles modifient les caractéristiques du re- ,(ristre ou le rapport entre le niveau dans le séparateur et la position du registre. Sur la f1g. <B>10</B> est indique>e une variante -de l'ensemble<B>23</B> relatif au niveau dans le sé parateur, dans laquelle deux vannes-pilotes sont utilisées et subissent le mouvement du bras 24. Par exemple, si le niveau dépasse le milieu, le bras 24 engagera la tige-pilote du pilote supérieur et<U>commencera</U><B>à</B> l'augmenter.
Si le niveau tombe au-dessous du milieu, le bras commencera<B>à</B> agir sur la tige-pilote du pilote le plus bas. Au niveau central, aucun mouvement de l'une ou l'autre des vannes- pilotes n'aura lieu.
En se référant<B>à</B> la fig. <B>11</B> qui se rapporte <B>à</B> une troisième forme d'exécution du dispo sitif, l'eau est fournie au réchauffeur d'eau 202 par un tuyau<B>Il</B> dans lequel refoulé la pompe<B>289</B> dont le débit est proportionnel d'une manière très exacte<B>à</B> la vitesse, mais qui peut être d'un type approprié quelconque.
Du réchauffeur d'eau 202, le liquide passe <B>à</B> l'élément vaporisateur, les réchauffeurs d'air n'étant pas représentés afin de rendre le dessin plus clair, d'autant que la chauffe de l'air n'est pas comprise dans le contrôle. De l'élément vaporisateur, l'eau et la vapeur sa turée se déchargent ensemble dans le s6pa- raieur <B>232.</B> Du séparateur, la vapeur saturée passe dans le surchauffeur 242, sortant par le conduit 244 relié<B>à</B> une machine d'utilisation constituée par une turbine<B>à</B> vapeur principale 12 par exemple.
Les produits de la combus tion passent successivement<B>à</B> travers le vapo risateur, le surchauffeur et le réchauffeur d'eau et peuvent venir en contact avec une partie ou toute la surface de ces éléments, sui vant la position qu'occupent deux groupes de registres M<I>et<B>N.</B></I>
Une turbine auxiliaire<B>287</B> mène la pompe d'alimentation<B>289,</B> le ventilateur<B>288</B> et la pompe d'amenée de l'huile combustible<B>290.</B> Ces divers éléments sont tous menés par le même arbre, bien qu!ils puissent être<B>à</B> des vitesses initiales différentes, les engrenages de réduction nécessaires au mécanisme de con duite entre les différents appareils n'étant pas dessinés. Le débit d'eau d'alimentation est très sensiblement proportionnel<B>à</B> la vitesse de la pompe d'alimentation.
Le débit de Vlluile combustible fourni au brûleur 4 est d'abord réglé pa-r# la vitesse de la pompe<B>290,</B> mais il est aussi réglé par<B>l'é-</B> tranglement de la vanne régulatrice<B>13</B> logée dans le tuyau<B>5;</B> le taux de débit dans le tuyau<B>5</B> est continuellement mesuré par le compteur 14.
Le débit de l'air nécessaire<B>à</B> la combus tion est d'abord déterminé par la vitesse du ventilateur<B>288,</B> mais il est aussi sous le con trôle du registre<B>15</B> placé dans le conduit<B>7</B> <B>à</B> l'entrée du ventilateur puisqu!il doit<B>y</B> avoir un réglage du débit pour maintenir un rap port approprié de l'air pour le combustible en raison du fait que le ventilateur n'est pas une pompe volumétrique, comme le sont les pom pes pour l'eau et le combustible.
La quantité d'air fournie est continuelle ment mesurée par un compteur<B>16.</B>
Le débit du liquide sous pression<B>à</B> tra vers la tuyauterie<B>Il</B> est réglé par la vitesse de la pompe<B>289,</B> mais est en outre influencé par la position d'une vanne régulatrice<B>17</B> du côté de l'aspiration de la pompe et par une vanne régulatrice<B>18</B> en court-circuit autour de la pompe.
Le contrôle est effectué de la façon sui vante: En<B>19</B> est prévu un indicateur de pression constitué par un tube Bourdon relié au con duit 244 et muni d'une aiguille indicatrice 20 coopérant avec une échelle 21 pour donner la valeur instantanée de la pression de la sortie ,clé vapeur. 22 est un indicateur de tempéra ture constitué par un tube Bourdon branché sur le conduit 244 et ayant une aiguille indi catrice<B>23</B> coopérant avec une échelle 24 pour donner la valeur instantanée de la, tempéra ture de 6ortie de la vapeur et régularisant la position des registres de contrôle de sur chauffe (M et<B><I>N).</I></B>
Comme indicateur du débit du générateur est prévu un compteur<B>78</B> relié au conduit 244 de chaque côté d'un diaphragme<B>79.</B> Ce compteur est -disposé pour déplacer verticale ment un pilote 43 faisant varier la, pression d'air agissant sur un relais 47 proportionnel lement au débit de vapeur.
lie tube Bourdon 2'<B>2)</B> placé pour indiquer les variations, de la, température de sortie de la vapeur est disposé pour agir verticalement sur une tige-pilote <B>80</B> qui fait varier la pres sion de l'air,<B>à</B> travers un tuyau<B>81,</B> sur -un organe pneumatique<B>82</B> pour entreiner une série de, registres<B>83</B> qui peuvent correspon dre aux groupes de registres<B>M</B> et,<B><I>N.</I></B><I> Ces</I> registres sont placés sur le parcours des gaz chauds<B>à</B> travers le générateur de vapeur et contrôlent le passage de, ces gaz pour régler l'absorption de la chaleur sur différentes par- tics du générateur de vapeur. Ils règlent ainsi la température. de la sortit><B>de</B> la vapeur.
<B>29</B> représente les moyens pour indiquer le niveau de l'eau dans l'intérieur du séparateur <B>232</B> et constitue une enveloppe sous pression renfermant un tube en V rempli de mercure et relié verticalement au séparateur. Un flot- teurest adapté pour monter et descendre avec la surface du mercure dans une des branches et faire varier la position d'une aiguille<B>30</B> par rapport<B>à</B> une échelle<B>31</B> de façon<B>à</B> faire connaître immédiatement la valeur du niveau d'eau dans l'intérieur du séparateur.
Le compteur de débit 14 mesure le débit du combustible entrant dans le foyer. Ce compteur, indiquant la pression différentielle, est adapté pour corriger, suivant une loi non linéaire, la pression différentielle et le débit d'a-ireu concordance avec, les indications d'une aiguille<B>32</B> se déplaçant devant une échelle <B>33. Il</B> se produit ainsi une augmentation con venable du débit.
Le compteur<B>16</B> mesure le débit de l'air de combustion: il est semblable au compteur 14 et agit sur une aiguille<B>36</B> qui se déplace par rapport<B>à</B> une échelle<B>37</B> pourdonner une lecture continue et instantanée du débit d'air dans le foyer. D'abord le contrôle de l'ali mentation en eau et des éléments de combus tion au foyer est obtenue par la variation de la. vitesse de la, turbine auxiliaire<B>287</B> utili sant l'eau entrant dans<B>le</B> générateur. Réali sant cependant la différence possible en ca ractéristiques des pompes<B>289</B> et du ventila teur<B>288</B> aussi 'bien que les variations dans les conditions de marche, des moyens de ré- ajustement sont prévus afin d'augmenter le premier contrôle des éléments de combustion.
Pour l'air, ce moyen de réajustement est le registre<B>15</B> placé<B>à</B> l'entrée du ventilateur <B>988</B> et mû par un organe pneumatique. Pour le combustible, les moyens de réajustement comprennent la vanne régulatrice<B>13</B> placée sur le tuyau<B>5,</B> assurant la relation désirée entre le débit de combustible et le débit d'air.
La vitesse de la turbine auxiliaire est ré glée par la variation d'ouverture de vannes conductrices<B>39</B> adaptées pour admettre de la -vapeur<B>à</B> relativement basse pression.<B>A</B> cer tains taux de marche, on admet un appoint additionnel de vapeur<B>à</B> relativement haute pression. Par exemple, la vapeur<B>à</B> basse pres sion peut être la vapeur détendue évacuée de la turbine principale ou l'évacuation de la vapeur de celle-ci, tandis que la vapeur<B>à</B> haute pression peut provenir directement du générateur. Une<U>commande</U> pneumatique 40 met les vannes<B>39</B> sous l'influence d'une pres sion d'air admise par un relais 41.
Le réglage de l'eau par variation de la vitesse de<B>la</B> pompe #à eau est de préférence obtenu par le réglage successif du débit d'eau, du débit de sortie de la vapeur et du niveau d'eau dans le séparateur.
Comme il a été mentionné précédemment, le débit de vapeur motrice est indiqué pour le dispositif<B>78</B> qui mesure le débit de sortie de la vapeur du générateur et qui déplace verti calement une tige de pilote 42 par rapport<B>à</B> une vanne-pilote 43 alimentée en air com primé.
En raison de la construction du pilote, si la tige 42 est mue de bas en haut, il<B>y</B> a un accroissement notable de pression en rela tion définie avec un tel mouvement, tandis (lue si la tige 42 est mue de haut en bas, il<B>y</B> a aussi un accroissement de pression aug mentant aussi avec un tel mouvement. Les tuyaux ou capillaires pour transmettre une telle pression d'air sont indiqués sur le dessin par des lignes ponctuées pour les distinguer des autres systèmes ou conduits. Un tel tuyau est représenté en 46 pour transmettre une pression d'air en rapport connu avec le débit <B>de</B> sortie de la, -vapeur<B>à</B> un relais différen tiel 47.
D'une manière semblable, l'indicateur<B>29</B> du niveau de liquide dans le sépaxateux <B>dé-</B> place verticalement une tige de pilote 48 influençant le relais 47 et produit<B>à</B> travers la liaison 49 une pression d'air représentant le niveau du liquide. Ce relais 47 est relié par <B>62 à</B> un diaphragme<B>à</B> ressort agissant sur la vanne 17disposôe sur la conduite d'aspiration de la pompe<B>à</B> eau<B>289. Il</B> est évident que la vaxiation de la pression agispnt en 49 fera varier la pression d'air -et, d'une manière cGr- respondante, agira, sui, le ressort<B>logé</B> dans le diaphragme pour commander la; vanne<B>17.</B>
La vanne<B>17</B> fonctionne<U>comme</U> un véri table orifice<B>à</B> travers lequel existera une pression différentielle, ayant une relation con nue avec le débit liquide<B>à</B> travers la vanne <B>17.</B> Les pressions sur les faces opposées de la vanne agissent<B>à</B> travers des tuyaux<B>63</B> et 64 sur le relais d'égalisation 41.
La pression établie, par le relais 41 agit <B>à</B> travers une conduite<B>68</B> sur la commande pneumatique 40 pour manceuvrer les vannes <B>39</B> de la turbine.
La vanne<B>17</B> est donc -sous la dépendance du débit de sortiede la vapeur et du niveau de l'eau dans l'intérieur du séparateuret elle forme #n orifice variable dans la ligne d'aspi ration de la, pompe àea.u.
Le relais 41, recevant la pression<B>diffé-</B> rentielle<B>à</B> travers la vanne<B>17,</B> agit sur la position do l'organe 40 et, pa-r suite, sur les vannes<B>39 de</B> la turbine<B>287</B> pour contrôler la vitesse, de la pompe<B>à</B> eau 289 d'une telle manière que la pression différentielle<B>à</B> tra vers la vanne<B>17</B> soit maintenue constante quelle que soit Pouverture de la vanne<B>17</B> et ainsi<B>le</B> débit,de,
la pompe<B>à</B> eau est réglé pro portionnellement<B>à</B> la fais au débit de sortie de vapeur et au niveau de l'eau dans l'inté rieur du Aparateur Si le débit de la sortie de vapeur aug mente, alors la tige 42 du pilote se déplace, augmenta-nt ainsi la pression, agissent<B>à</B> tra vers 46, causant un mouvement de ha-ut en bas<B>de,</B> la tige du Telalis 47, augmentant.a4nsi la pression de charge d'air<B>à</B> -travers la ecan- nexion <B>62.</B> Le changement résultant;
dans l'ouverture de la vanne fait varier la pression différentielle agissant sur le relais 41, clian- geant la pression agissant<B>à</B> travers l#orga.ne 40 pour déplacer les vannes d'étranglement <B>39</B> de la turbine auxiliaire<B>287 d'où</B> résulte un débit plus grand<B>à</B> travers le conduit<B>11,</B> proportionné<B>à</B> l'augmentation<B>à-</B> débit exté rieur de vapeur du générateur. Si le niveau du liquide dans l'intérieur du séparateur<B>232</B> tend<B>à</B> tomber, la tige-pilote 48 sera, élevée.
augmentant ainsi la pression -de charge dans le relais 47 et, de la même manière, l'ouver ture ultérieure de la -vanne<B>17</B> amenant Veau <B>à</B> la pompe aura pour résultat un accroisse ment de l'alimentation en. eau du générateur.
On observera alors: que<B>la</B> vaune <B>17</B> est placée suivant le débit de sortie de vapeur du générateur et le niveau de l'eau -dans le sépa rateur, tandis que la, vitesse de<B>U</B> pompe<B>à</B> eau ne dépend pas seulement de ces deux variables mais en plus du débit cl'eau.
L'ensemble<B>29</B> indiquant le -niveau de l'eau contrôle en outre, par la tige -du pilote 48, la position de la vanne d'6vacuation <B>3</B> du liquide en excès dans le sépara;teur, de telle manière quesur un accroissement du niveau de l'eau dans, l'intérieur du séparateur<B>9,32</B> au-dessus d'une -élévation déterminée<B>à</B> l'avance, il<B>y</B> aura une ouverture réglée de la vanne,<B>8</B> pour augmenter le débit du liquide sorta,nt par le tuyau<B>1.</B>
Soug le contrôle #de la pxession <B>de</B> sortie de la vapeur sur le tube Bourdon<B>19,</B> il -est prévu une vamne-pilote <B>69</B> pour établir une pression d'air,<B>à</B> travers une liaison<B>70, à</B> la vanne de court-circuit<B>18</B> du débit de la pompe et au registre<B>là.</B> Sur une chute de la pression de vapeur dune valeur 46termi- née préalablement,<B>la</B> vanne<B>1.8</B> et le, registre .15 tendent tous cl-aux <B>à</B> s'ou-vr.l.r chacun d'une position prédéterminée.
Cette action est pax- ticulièrement désirable poux les; augmenta- fions soudaines d'allure du générateur qui, sans cela, provo.querait une diminution nota ble dans la pression de vapeu-r. Quand de telles augmentations soudaines surviennent dans le débit de la vapeur, tendant<B>à</B> abaisser la pression, la vitesse de la turbine auxiliaire est augmentée et le. registre<B>15</B> est ouvert.
<B>A</B> ce moment, il est désirable d'augmenter l'amenée du combustible et de l'air sans ac croissement inimédiat dans l'alimentation en eau, en mettant la pompe en court-circuit au moyen de la vanne<B>18.</B> On réduit le débit d'eau<B>à</B> travers le conduit<B>Il</B> et la vanne<B>17</B> et on oblige la turbine auxiliaire<B>à</B> accroître sa vitesse pour a-ssurer le débit d'eau primitif.
Par cet accroissement, on augmente<B>le</B> dé bit dair et le débit de combustible. Sans court-circuit, non seulement cet avantage aurait été perdu, mais l'augmentation monien- ta.néedu débit d'eau, au moment où la vitesse de la turbine a.uxiliaire aurait été atio-mentée aurait, plus qu'on aurait voulu, utilisé la pc- tite réserve de chaleur de l'unité.
L'ajustement de l'organe<B>38</B> et de la vanne<B>18</B> -est de préférence tel qn'ils ne rè glent que les variations détel minées<B>à</B> l'avance dans la pression de la vapeur, correspondant <B>à</B> la pression d'air dans la tuyauterie<B>70.</B> Par exemple, le regist# <B>15</B> peut être réglé comme étant -en bonne position pour une variation quelconque de la pression de vapeur d'une valeur déterminée<B>à</B> l'avance dans l'une ou l'autre, direction, taudis que la vanne<B>18</B> peut être complètement fermée jusqu'à ce que la pression de la vapeursoit tombée jusqu'à une valeur déterminée<B>à</B> l'avance, au-dessous de la quantité désirée.
Au delà de ce point, la vanne<B>18</B> devrait commencer<B>à</B> s'ouvrir et. le registre<B>15</B> peut ou ne peut pas être complè- tentent ouvert, tandis qu'on règle l'ouverture de la vanne<B>18.</B>
Les éléments de la combustion sont de préférence d'abord réglés par la. variation de la vitesse de la turbine auxiliaire et ensuite par la vitesse du ventilateur et de la pompe <B>à</B> huile en rapport avec le débit d'entrée du liquide. Ayant réajusté le débit d'air par une position du registre<B>15</B> et mesuré le débit d'air par le compteur<B>16,</B> on utilise alors la vanne régulatrice<B>13</B> de la conduite d'amenée de l'huile pour proportionner d'une manière convenable le combustible<B>à</B> l'air.<B>A</B> cet effet, les compteurs 1.4 et<B>16</B> sont interconnectés par Lin étrier<B>71</B> et agissent par cet étrier sur une tige-pilote <B>72</B> pour établir une pression d'air, à travers une liaison<B>73,</B> sur un relais 74.
La, pression d'air résultant du fonctionne ment du relais 74 agit<B>à</B> travers une liaison <B>75</B> pour commander la vanne régulatrice<B>13</B> du débit (le combustible, ledébit de combus tible étant déterminé<B>à</B> l'avance, et pour agir #,#ur une vanne régulatrice<B>76</B> qui conditionne le réglage<B>de</B> la vapeur atomisante fournie au bAleur d'huile 4<B>ù</B> travers un tuyau<B>77.</B>
<B>A</B> la mise en route initiale, l'unité est d'abord amenée sous pression par l'allumage dit brûleur principal 4 par le moyen d'une torche de gaz<B>6</B> qui allume un brûleur auxi liaire<B>8,</B> alimentée en combustible par un tube <B>9</B> contrôlé par une vanne<B>10.</B>
Dans le cas d'une chute de la flamme, le réallumage est assuré par une cellule<B>S</B> photo électrique. Des ensembles de sécurité variés sont aussi prévus, mais la série automatique (le tous les eontrôles est telle qu'à partir du départ initial de la mise au feu par le brri- leur auxiliaire<B>8,</B> les contrôle-s entrent -en jeu immédiatement pour mettre l'unité en marche et sous pression aprüs quoi tout le système dépend du débit de vapeur sortant par le conduit 244.
Pendant la mise en marche du générateur, nue communication est établie entre la sortie <B>(lit</B> sureliauffeur 244 et la bâche d'alimenta- lion oit une pompe intercalée entre le réchauf feur d'eau et la pompe<B>289.</B> La turbine auxi liaire<B>287</B> est alors mise en marche, ce qui dès lors met immédiatement en marche la pompe d#eau d'alimentation<B>9-89,
</B> le ventilateur<B>288</B> et la pompe de combustible<B>290.</B> La mise en route de cette série auxiliaire remplit le sépa- iateur <B>232</B> et l'eau circule<B>à</B> travers le drain du stirchauffeur et s'écoffle dans la bâche et la pompe non représentée en question.
L'amenée de la vapeur au réchauffeur d'huile d'alimentation (non montré) est alors mise en route et l'équipement de contrôle au tomatique mis en service<B>à</B> ce moment par l'ouverture de l'admission d'air comprimé aux organes de contrôle. Immédiatement après la mise en marelle du contrôle automatique, la turbine auxiliaire est automatiquement ame née<B>à</B> son minimum de vitesse puisqu'il n'y a pas de débit de vapeur<B>à</B> travers l'orifice de mesure et aussi en raison du niveau élevé dans le réservoir séparateur. Le contrôle de pres sion maintient les registres largement ouverts avec seulement un débit d'air limité utile dû au fait que la turbine auxiliaire menant le ventilateur est amenée<B>à</B> tourner<B>à</B> une vitesse minima.
Après que le brûleur principal est allumé, le contrôle amène un excès d'air qui main tient l'allure de la combustion<B>à</B> une faible valeur. Aussitôt que le générateur est -mis en route, le contrôle automatique assure la pro portion désirée entre Pair et le combustible.
La vanne de trop-plein du séparateur est maintenue largement ouverte par le niveau élevé dans le séparateur, mais ne peut pas remplir le séparateur<B>à</B> un niveau nor mal tant que la pression du générateur n'est pas atteinte, et le débit d'eau est pen dant la mise en route divisé entre le liquide de trop-plein et le drain de sortie du surellauf- feur. Quand ces conditions sont atteintes, le feu principal est allumé, ce qui se fait en fer mant simplement un commutateur dans la ca nalisation d'amenée de courant dans l'équipe ment d'allumage du brûleur. La fermeture de ce commutateur agit sur les allumeurs et en voie le combustible<B>à</B> une torche d'allumage automatique. Après un certain temps, une vanne règle le contrôle réciproque.
Elle est placée dans la tuyauterie d'huile pour main tenir égal le débit d'huile et le débit d'air, et aussitôt que le feu est allumé, la torche et les allumeurs sont automatiquement éteints.
Aussitôt que la pression de la chaudière est atteinte, le séparateur commence<B>à</B> se vi der. Comme le niveau est réduit #à un niveau contrôlant le trop-plein, la vanne<B>3</B> se ferme et le niveau du séparateur agit alors comme contrôle de la vitesse de la turbine auxiliaire <B>à</B> la valeur requise pour le passage de l'eau <B>à</B> travers la ligne constante du trop-plein et la vapeur sortant du drain du surchauffeur. J Quand le -e>nerateur atteint la pression de marche,
il est branché sur la tuyauterie g6né- rale par l'ouverture d'une vanne d'arrêt<B>à</B> la sortie du surchauffeur ou par l'action d'une vanne de retenue et le drain<B>à</B> la sortie du sur- chauffeur est alors fermé. La vitesse de la turbine auxiliaire et des organes conduits par elle est alors réglée par le débit de vapeur en accord avec la demande de vapeur et les dif férents autres contrôles assurent les réajus tements pour maintenir convenables les con ditions de marelle.