CH208975A - Procédé et dispositif de contrôle de la densité des eaux des générateurs de vapeur. - Google Patents

Description

  



     Procédé    et dispositif de contrôle de la densité des eaux des générateurs de vapeur.



   On connaît toute l'importance, tant au   u    point de vue économie qu'au point de vue sûreté et fonctionnement, du contrôle des eaux des générateurs de vapeur, et la plupart des pays ont institué des règlements sévères et des commissions à ce sujet.



   Cependant, il est actuellement impossible pratiquement de déterminer en permanence la. densité desdites eaux, car cette densité varie constamment ; il faut compter au moins un quart d'heure pour chaque détermination et, tenant compte de la perte de temps qui en résulte chaque fois, il faudrait pratiquement un préposé en permanence pour relever les densités et avoir au maximum deux   dé-      terminations    par heure. Or, la mesure permanente de la densité permettrait de travailler au maximum ae densité, ce qui se traduirait par une grande économie des extractions l'eau chaude.



     L présente invention    a précisément pour   oh, jet un procédé    et un dispositif assurant le contrôle continu et automatique de la densité des eaux pour le réglage des extractions, et ce, sans aucune intervention externe de main  d'oeuvre. ce    qui, outre les avantages   d'éco-    nomie de main-d'oeuvre et d'économie des extractions, signifie une indépendance complète de l'installation, sans crainte d'oublis, erreurs ou négligences du personnel de la chaufferie auquel incombait jusqu'ici le contrôle des densités.



   Le procédé conforme à l'invention consiste à dériver sur la conduite de purge du générateur, et en amont de la vanne de purge, une dérivation à débit constant et réglable, à refroidir 1'eau prélevée et à condenser complètement la vapeur libérée au cours de la détente, l'eau ainsi refroidie étant reçue dans un réservoir à trop-plein dans lequel cette eau agit sur un organe influencé par les variations de densité de 1'eau pour donner continuellement et automatiquement des indications relatives à la densité de l'eau.



   Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution du dispo sitif pour la mise en   oeuvre du procédé selon    l'invention, ainsi que des variantes de details :
 Fig.   1    est une vue schématique du dispositif :
 fig. 2 est une variante de l'organe plon  geur :   
 fig. 3 est une vue schématique du dispo  sitif pour    une autre forme d'exécution de l'organe plongeur et
 fig. 4 est la coupe, a plus grande échelle, du plongeur de la fig. 3.



     A    la fig.   1. 1 désigne    le tuyau de purge    d'un générateur de vapeur, et 2 la vanne de    purge. En amont de cette vanne est branchée, sur la conduite 1, une dérivation 4, munie   d'un    robinet 3 de réglage de débit. Cette dé  rivation    4 plonge dans un bac 5, fermé, dans lequel elle est enroulée en serpentin 4'.   Le    réservoir 5 est alimenté par 6 en eau froide, dont le débit est réglé par   7.    de manière à assurer le refroidissement de 1'eau et la con  densation    de la vapeur libérée au cours de    la détente amenée par 4 : l'eau de rcfroidi. ssc-    ment s'écoule par 8.



   La vapeur est condensée complètement dans le serpentin 4'et l'eau de condensation   s'écoule    par le conduit   4"qlui débouche dans      la partie Inférieure    d'un   bac 9 a trop-plein      !      1 > .    Le débit est réglé de manière convenable, par exemple un litre à l'heure, si le réservoir 9 a une contenance de un litre. Ce   réser-    voir 9 est muni d'un thermomètre   U et la       température y est maintenue pratiquement    constante, par exemple à   3U   C, par rela. ge    du débit d'eau froide (vanne 7).



   Dans le réservoir 9, dont au moins une paroi est transparente, est plongé un organe tare de manière   qu'à    la densité normale de 1'eau de chaudière refroidie (qui correspond à celle de la chaudière) il se trouve à la partie inférieure du bac 9 (position en pointillés). Dès que la densité augmente, l'organe   12 monte    et indique ainsi immédiatement la nécessité d'une purge au générateur.



  Cette purge effectuée,   l'organe l ? redescend    automatiquement vers le fond du bac 9 pour autant que la purge ait été suffisante.



   On comprend   que l'organe 12 peut tre      combiné avec un circuit électrique (par    exemple par l'intermédiaire d'une cellule photo  pour    pour déterminer la marche d'une ampoule électrique ou d'une sonnerie, placée il distance, quand l'organe 12 monte dans le   bac 9. Ce circuit électrique    pourrait égale  ment commander un éicctro,    par   l'intermé-      diaire d'un    relais, pour ouvrir la vanne 2. pendant un certain temps (ce temps étant   dé-       terminé, soit par l'organe 12 lui-mme ou    mieux par une minuterie).



   On   comprend également    que l'organe 12 pourrait tre remplacé par tout autre équivalent, dont la position ou mme la forme varie avec la densité de 1'eau contenue en 9.



   Ainsi, à la fig. 2, qui ne donne que la coupe du réservoir 9, le plongeur 13 subit des modifications de volume par lesquelles sont   déterminées    des modifications de   pres-      sion transmises a    un tube capillaire. Ce plon  gour 13    est fait d'une poche en caoutchouc fin ou toute autre matière non rigide, fixée   ans un    col 14 émergeant du réservoir 9 et   auquel est raccordé    un tube capillaire   15.    La poche 13 est remplie d'un liquide coloré ou   non,    de densité déterminée.

   La variation de la. densité du liquide contenu dans le restervoir   9    provoque une variation proportionnelle du volume de la poche   13    et, en conséquence, le liquide de cette poche prendra un niveau différent dans le tube capillaire   15. Celui-ci      peut tre gradué    en degrés ou en densités centésimales ; l'échelle des lectures peut   égale-    ment comprendre plusieurs graduations à rapporter a la température mesurée au thermomètre   11.    L'inclinaison du tube capillaire   per-    met d'accroître ou de diminuer la sensibilité des mesures.



   Le maintien à température constante de ce récipient est cependant difficile à réaliser : il dépend pour un débit déterminé de 1'eau de refroidissement, à la fois de la température de cette eau et de eelle de la vapeur et il donne lieu, en pratique, à des   réglages ré-    pétés ou à des calculs correctifs suivant la température.   C'est    pourquoi, tout en mainte nant la température entre certaines limites de préférence, on peux utiliser un organe plongeur de volume invariable, mais dont la masse diminue automatiquement avec   l'aug-    mentation de température de l'eau dans laquelle il est plongé et inversement.

   Un tel plongeur renferme par exemple un matelas d'air ou autre gaz ou vapeur qui, suivant la température ambiante (donc la température de   1'eau)    se dilate ou se contracte, refoulant du plongeur, ou aspirant dans celui-ci, une quantité correspondante de liquide, grâce à une communication réservée entre l'eau à mesurer et une colonne de liquide qui emprisonne cet air dans le plongeur. La masse du plongeur varie done en fonction de la   tem-    pérature de   l'eau à    mesurer et les indications de densité resteront ainsi pratiquement indépendantes de la température de   l'eau..   



   L'exemple des fig. 3 et 4 comporte un plongeur dont le volume est invariable, mais dont la masse diminue automatiquement avec l'augmentation de température de l'eau dans laquelle il est plongé, et inversement.



   Bien que le maintien d'une température constante de   l'eau    ne soit plus ici   indispen-    sable, on a. encore prévu, comme à la fig. 1, un moyen pour agir sur cette température, et, en fait, à part le plongeur et le   thermo-    mètre 11, l'appareillage est identique dans les deux cas.



   Le plongeur des fig. 3 et 4 comporte un réservoir supérieur 15, parfaitement étanche, relié, par exemple par brides 16, à un autre réservoir 17. L'ensemble des deux réservoirs affecte la forme d'un   cône,    ou toute autre, pour assurer la verticalité dans le liquide. Le réservoir 17 est également bien étanche, et, vers le bas, il se prolonge par le tuyau 18 terminé inférieurement par un coude 19 dans lequel est pratiquée une ouverture 20.   L'en-    semble est lesté par la. petite masse inférieure   21. 22    est une tige axiale graduée ou reliée, par un circuit électrique, électro-magnétique,   :') un indicateur quelconque    non représenté ;   dan    ce cas, la tige peut tre en os dont une face est recouverte de graphite pour fermer le circuit.

   La tige peut aussi coopérer avec une cellule   photoélectrique.   



   La chambre 17 est remplie d'air ou d'un autre gaz ou vapeur dont la sortie est empchée par le liquide remplissant le tuyau 18.



  Ce liquide est de préférence de l'eau d'alimentation de la chaudière. Le réservoir 17 est en métal léger ou en toute autre matière bonne conductrice de la chaleur.



   L'ensemble est lesté (tant par la masse 21 que par la quantité d'eau en 18) de manière que, pour une densité normale de l'eau du réservoir 9, l'appareil de mesure se trouve vers le fond du réservoir, et que, de toute manière, la chambre 15 reste entièrement immergée. L'air en 17 est quelque peu comprimé et tient en équilibre le niveau de 1'eau en   18.    Si la température augmente, la densité de 1'eau en 9 diminue et le plongeur aurait tendance à descendre ; mais l'air en 17 se détend, refoule une quantité correspondante   d'eau    hors de 18, et l'équilibre reste maintenu (le plongeur reste immobile).

   Si la, température diminue,   l'air en 17,, se    refroi  dissant, diminue de volume,    de 1'eau de 9 repasse en 18 et l'équilibre du plongeur reste done toujours maintenu (sans aucun mouvement vertical de celui-ci) malgré les variations de température. Seuls les changements de densité de 1'eau en 9 dus à une modifiation de sa composition détermineront des mouvements du plongeur.



   On comprend qu'on peut imaginer d'autres types de plongeurs dont les indications restent insensibles aux variations de bempérature (dans des limites déterminées), que ce soit par dilatation d'un gaz ou dilatation d'un liquide convenable dans une colonne capillaire pour faire varier la masse du plongeur.



   Afin d'empcher la sortie du liquide de 18 quand l'appareil est retiré du liquide à mesurer, il est prévu un organe d'obturation de l'ouverture 20 (non représenté) ; cet organe est de préférence manoeuvrable à partir du dessus de l'appareil. Cet organe peut tre un petit cône en caoutchouc, etc. guidé et maintenu guidé sûrement en position voulue.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS : 1 Procède de contrôle automatique et con- tiiiii de la densité des eaux des généra teurs de vapeur, caractérise en ce que, sur la conduite de purge, et en amont de la vanne de purge, est branchée une dériva- tion à débit constant et réglable, en ce ( {ne l'eau prélevée est refroidie et la va peur libérée a, u cours de la détente com plètement condensée,

   1'eau ainsi refroidie étant reçue dans un réservoir à trop-plein lequel cette eau agit sur un organe influencé par les variations de densité de 1'eau pour donner continuellement et au tomatiquement des indications relatives a la densité de l'eau.

   II Dispositif pour la mise en oeuvre du pro cédé selon la revendication I, caractérisé en ce qu'il comporte une dérivation par- tant de la conduite de purge de la ehau- diere, en amont de la vanne de purge, un moyen pour refroidir l'eau ainsi dérivée et condenser complètement la vapeur libé- rée au cours de la détente, un réservoir à trop-plein dans lequel débouche cette dé- rivation. et un organe, plongé dans ce ré servir, influencé par les variations de densité de l'eau de manière à donner con tinuellement et automatiquement des in dications relatives à la densité de cette eau.

   SOUS-REVENDICATIONS : 1 Procédé suivant la revendication L carac- térisé en ce que la température de l'ean est maintenue constante dans le récipient contenant l'organe influencé par les va riations de densité de cette eau.

   2 Procédé suivant la revendication I. carac- tersé en ce que les indications de l'or (ane influencé par les variations de den site de 1'eau sont indépendantes des va riations de température de cette eau.

   J Dispositif suivant la revendication II. ca ractérisé en ce que l'organe Influencé par les variations de densité de l'eau est un plongeur taré. dont la position varie avec la densité de l'eau dans laquelle il est plongé.

   4 Dispositif suivant la revendication II, ca ractérisé en ce que l'organe influencé par les variations de densité de 1'eau est un plongeur taré dont le volume varie avec la densité de l'eau dans laquelle il est plonge.

   5 Dispositif suivant la revendication 11 et la sons-revendication 3, caractérisé en ce que le récipient contenant l'eau refroidie a une paroi transparente, le plongeur éta. nt reglé pour se trouver au fond de ce récipient quand ta densité de l'eau est normale.

   6 Dispositif suivant la revendication II, ca ractérisé en ce que la dérivation ; de la conduite de purge est munie d'un robinet de réglage, plonge, sous forme de serpentin de condensation, dans une cuve parcourue par un courant réglable d'eau de refroidissement. et débouche dans le l'as du récipient contenant l'organe Influ- encé par les variations de densité de 1'eau, ce récipient étant muni d'un thermomètre.

   7 Dispositif suivant la revendication II, ca- ractérisé en ce que l'organe influencé par les variations de densité de 1'eau refroidie agit sur un circuit moteur ouvrant et fer mant la vanne de purge.

   8 Dispositif suivant la revendication II. ca- racterisé en ce que l'organe influencé par les variations de densité de 1'eau est un plongeur dont la masse diminue avec l'augmentation de la température de 1'eau et augmenteavecl'abaissement de cette température, de façon à donner des indi cations de densité de l'eau indépendantes des variations de température de cette eau.

   ! 1 I) ispositif suivant la revendication II et la sous-revendication 8, caractérisé en ce que ledit plongeur comporte une chambre étanche noyée dans le réservoir contenant l'eau refroidie et dans laquelle un matelas d'air est maintenu emprisonné par une colonne d'eau partant du bas de cette chambre et communiquant avec l'eau du réservoir.

   10 Dispositif suivant la revendication Il :, ractérise en ce que l'organe influencé par les variations de densité de 1'eau renferme une masse de gaz qui, sous les variations de température du liquide dans lequel cet organe est plongé, se dilate ou se con tracte pour refouler hors de l'organe ou y laisser rentrer une quantité correspon- dante d'eau, modifiant ainsi la masse de l'organe de manière à donner les indica tions de densité indépendantes des varia tions de température.

   11 Dispositif suivant la revendication II et la sous-revendication 10, caractérisé par ce que la susdite masse de gaz est logée dans une chambre étanche, à paroi bonne con ductrice de la chaleur, chambre qui se pro longe vers le bas par un conduit rempli d'eau, ce conduit comportant un orifice permettant à l'eau contenue dans le con duit de communiquer avec l'eau du réser voir, l'ensemble étant lesté de manière que laditechambre soit toujours entièrement immergée.

   12 Dispositif suivant la revendication II et les sous-revendications 10 et 11, caracté risé en ce que le susdit orifice est obtu rable par un organe susceptible d'tre dé- placé à partir du dessus de l'appareil.