CH85337A - Machine à vapeur à condensation, pour la traction. - Google Patents

Description

  



  Machine à vapeur à condensation, pour la traction.



   La présente description se rapporte à un développement de l'invention qui fait l'objet du brevet suisse   n  80477    du 16 juillet   1919.   



   Le dessin annexé représente, à titre d'exemple et schématiquement, quatre formes d'exécution. La première forme d'exécution est représentée dans les fig. 1 à 5, la deuxième dans la fig. 6, la troisième dans la fig. 7 et la quatrième dans la fig. 8.



      Première forme d'exécutioyt :   
 La fig. 1 représente en coupe et en   élé-    vation un réfrigérant d'eau de condensation, un condenseur à mélange et ses pompes à vide, installés sur un wagon spécial ; la fig. 2 en donne une coupe transversale, la fig. 3 est une coupe en plan du réfrigérant et du condenseur à mélange, la fig. 4 une vue en plan du servo-moteur et des pompes à vide, et la fig. 5 représente à une échelle plus grande le dispositif de distribution d'eau et les tubes réfrigérants.



   Dans ces fig. 1 à 5, L indique le bac distributeur d'eau de   condensa, tion, 1'I'les    tubulures pour l'arrosage des tubes   réfrigé-    rants   C.      Ar    est le bac collecteur d'eau de condensation, A'le condenseur à mélange,   7''un tuyau qui est relié    par une conduite R au tuyau d'échappement de la locomotive et qui amène la vapeur d'échappement dans le   condenseur a mélange.

   Ii'est    la pompe à vide qui évacue la vapeur condensée et l'eau de condensation ; elle est reliée au condenseur à mélange   par la eonduite daspiration G'    et, d'autre part, au bac distributeur L par les conduites   I.    B est une deuxième pompe à vide, évacuant   l'air, H    sa conduite d'aspiration et   1'sa    conduite de refoulement à l'air libre.   J'est    le tuyau d'injection d'eau de condensation, R'désigne une petite conduite amenant dans la pompe B'la vapeur qui a pu se condenser dans la conduite de communication.

     B,    conduite qui relie la locomotive au condenseur,   12"est    un séparateur d'eau, D le   servo-moteur, < S'ladynamo,0    des persiennes horizontales et verticales, dont le but est d'empêcher les entraînements d'eau et E est le ventilateur destiné à assurer le tirage artificiel.



   Le mode de fonctionnement est le suivant :
 La vapeur d'échappement de la locomotive est amenée par la conduite Xi et par le tuyau F dans le condenseur à mélange   A',    où elle se condense, en se mélangeant à l'eau qui a été refroidie sur le réfrigérant C' et qui, sous l'action du vide qui règne dans le   condenseur J/, y    est aspirée par le tuyau   U    qui prend naissance au fond du bac collec  tueur 19 ;   
 Au sommet du condenseur A'règne la plus basse température, puisque l'eau de condensation froide entre par H dans le haut de l'appareil. Dans le bas du condenseur, par contre, la température est plus élevée, puisque l'eau de condensation a absorbé la chaleur latente de condensation de la vapeur.



   L'aspiration de la vapeur condensée et de l'eau de condensation qui s'effectue par la pompe à vide   B'et    le tuyau   G'a,    par conséquent, lieu dans la partie la plus chaude du condenseur, tandis qu'au contraire l'air qui est aspiré par la pompe à air B au sommet du condenseur en H, a été obligé de traverser les couches les plus froides de l'eau de condensation, de sorte que sa température est sensiblement inférieure à celle de la vapeur condensée.



   Grâce à ce refroidissement intense de l'air, sa pression partielle sera diminuée et, partant de là, le travail de la pompe à air deviendra plus petit. L'évacuation des produits de la condensation a lieu par deux pompes distinctes et indépendantes l'une de l'autre, à savoir, la pompe à air. B qui   éva-    cue et la pompe à vide   B'qui élimine    la vapeur condensée et l'eau de condensation ; ceci, afin d'éviter que   1'air    auquel, par le processus de refroidissement, on a soustrait une partie de la vapeur d'eau qu'il contenait en suspens, ne puisse de nouveau en   rencon-    trant la vapeur condensée se saturer de vapeur d'eau ; ce qui aurait pour conséquence d'augmenter sa pression partielle et, par consequent, le travail de la pompe à   air B.   



   La pompe à eau   B'refoule    la vapeur condensée et   l'eau    de condensation par les conduites   I    dans le bac distributeur   L,    d'où elle se déverse par les tubulures M'dans et sur les tubes réfrigérants   C'.    Ces tubes sont coupés en sifflet dans leur partie inférieure, afin que le courant   d'air    puisse les frôler aussi bien intérieurement qu'extérieurement.



   Afin d'utiliser la surface réfrigérante intérieure et extérieure des tubes C', les tubulures M'munies d'un fond plat, sont percées axialement et radialement. Par l'orifice axial l'eau se déverse à l'intérieur des tubes C', tandis que les orifices radiaux arrosent les parois extérieures des tubes réfrigérants voisins.



   Le refroidissement de l'eau ruisselant à l'intérieur et à l'extérieur des tubes réfrigérants C's'opère par son évaporation partielle au contact de   l'air.    La vapeur d'échappement condensée fournit l'appoint d'eau destiné à récupérer les pertes dues à cette évaporation.



   Sous l'influence du vide qui règne dans le condenseur à   métange, l'eau de condensa-    tion réfrigérée est de nouveau aspirée dans cet appareil par le tube d'injection   J.    Celuici prend l'eau dans une auge au fond du bac   collecteur 1X    et il est muni   d'un    flotteur ayant pour but de régler le débit de l'eau et d'éviter que le condenseur ne puisse se désamorcer.



   La vapeur qui a pu se condenser à son parcours dans la conduite   E    qui relie les cylindres moteurs de la locomotive au condenseur à mélange, ne se rend pas dans celui-ci, mais directement dans la pompe à vide   B'.    Dans ce but, la conduite d'aspiration   G'est    reliée au tuyau de vapeur d'échappement F par une conduite auxiliaire   Jus',    dans laquelle est intercalé le séparateur d'eau   R",    dont la mission consiste à ne laisser pénétrer dans la pompe a vide que la vapeur condensée seulement et non de la vapeur saturée.



   Les pompes à vide   B    et   B"sont action-    nées par le   servo-moteul D qui est juméllé    avec la dynamo   S    qui fournit l'énergie nécessaire au ventilateur électrique.   E    chargé de produire un tirage artificiel dans le générateur de la locomotive.



      Detftième for   Ze d'e./eettio8 :   
 Dans le cas d'un réfrigérant d'eau, monté sur un wagon dont la   direction de parcours    reste invariablement la même, il est possible de   provoquer une circulation d'air à l'inté-    rieur des tubes réfrigérants C', si ceux-ci sont coupés en sifflet à leur base   (fig.    1 et 5). Il n'en est plus de même, si la direction de parcours du réfrigérant est réversible.



   Dans ce cas, les tubes réfrigérants seront munis   (i    leur base de coudes mobiles C" représentes dans la fig. 6. Ces coudes qui portent des plaques en tôle Cs peuvent, à l'instar d'une girouette, tourner librement autour de l'axe des tubes C'et s'orienter dans la direction du vent.



      Tnoisienae forrrae d'exécution :   
 Le réfrigérant d'eau de condensation, le condenseur à mélange, les deux pompes à vide et le   servo-moteur    avec sa dynamo sont installés au dessus du tender, comme   1'iodai-    que la fig. 7. La construction et le mode de fonctionnement des organes opérant la   con-      densation    de la vapeur et le refroidissement de l'eau de condensation, sont les mêmes que pour la première forme d'exécution.



     Qttataièsee fo} e d'exécutios    :
 Elle est représentée dans la fig. 8. Le réfrigérant d'eau de condensation est installé au dessus du corps de la chaudière et au dessus de la guérite du mécanicien, les pompes à vide et le   servo-moteur    sont groupés sur les passerelles de la locomotive et le ventilateur placé à l'avant de la boîte à fumée. Le mode de fonctionnement est le même que pour la première forme d'exécution.

Claims (1)

1. REVENDICATION : Une machine à vapeur à condensation, pour la traction, comprenant, en combinaison : un condenseur à mélange servant à la con densation de la vapeur d'échappement des cylindres moteurs, deux pompes à vide pour évacuer, hors du condenseur, l'une, la vapeur condensée et l'eau de condensation et, l'autre, l'air, un réfrigérant d'eau de condensation formé d'un bac distributeur d'eau avec tubu- lure de distribution, d'un bac collecteur et de tubes réfrigérants, à l'intérieur et à l'extérieur desquels ruisselle l'eau de condensation, pour se refroidir au contact de l'air, un ventilateur produisant un tirage artificiel dans la boîte à fumée de la locomotive et un servo-moteur,

   actionnant les pompes à vide et le ventilateur.

   SOUS-REVENDICATIONS : 1 Machine selon la revendication, dans la quelle le condenseur à mélange, le réfrigé- rant d'eau de condensation avec ses tubes réfrigérants coupés en sifflet à leur partie intérieure, les pompes a vide et le servo- moteur avec sa dynamo sont installés sur un wagon spécial, dont la plateforme est constituée par le bac collecteur d'eau de condensation, ce wagon étant attelé au tender et le condenseur relie aux cylindres moteurs de la locomotive par une conduite longeant le tender et la chaudière de la locomotive, tandis que le ventilateur élec trique est monté en tête de la boite à fumée de la locomotive.

   2 Machine selon la revendication, dans la quelle les tubes réfrigérants du refroidis seur d'eau sont munis à leur base de cou- des-girouettes, pouvant s'orienter dans la direction du vent et assurer un appel d'air à l'intérieur des tubes réfrigérants quelle que soit la direction de parcours du con denseur.

   3 Machine selon la revendication, dans la quelle le réfrigérant d'eau, le condenseur à mélange, les pompes à vide, le servo moteur et sa dynamo sont montés sur la caisse à eau du tender, tandis que le ven tilateur électrique est installé à l'avant de la boîte à fumée de la locomotive.

   4 Machine selon la revendication, dans la quelle le réfrigérant d'eau de condensation est installé au dessus de la guérite du mécanicien et au dessus de la chaudière, tandis que les pompes à vide, le servo moteur et le ventilateur sont groupés sur les passerelles de la locomotive.