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Double Chaudière automatique et de Sûreté.
La"Double chaudière automatique et de sûreté" est un appareil qui fournit automatiquement de la vapeur sous pression constante,sans surveillance et en toute sécu- rité.
Son fonctionnement est continu et ne nécessite le concours d'aucune pompe,ni injecteur ni machine d'aucune sorte. il peut être utilisé dans les habitations et appliqué aux appareils domestiques:
Alimentant un éjecteur il donnera le vide à un appareil frigorifique ou à un aspirateur de poussière ou l'air com- primé à un foyer à tirage soufflé.
Il pourra également desservir un moteur,une installa- tion de chauffage,etc.
Ses parties essentielles sont:une source de chaleur, deux chaudières dont l'une est intérieure à l'autre,un dispositif d'alimentation,une tuyauterie et un support.
La source de chaleur agit sur la chaudière extérieure.
Celle-ci contient un liquide homogène ou une solution que nous appellerons " bain ",donte le point d'ébullition 5, sous pression constante,est constant.
La chaudière intérieure contient le liquide dont on utilise la vapeur et que nous appellerons " liquide secon- daire "
Le dispositif d'alimentation comprend:le réchauffeur récipient complètement clos,placé dans la chaudière exté- rieure à un niveau supérieur à celui de la chaudière inté- rieure - et un réservoir,placé en dehors de la chaudière ex- térieure et à un niveau plus élevé que le réchauffeur.
La tuyauterie permet de mettre en communication par la manoeuvre de robinets: @
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le bas et le haut du réservoir,d'une part avec l'atmos- phère,d'autre part avec,respectivement, le bas et le haut du réchauffeur.(Robinets A, B,C, et D.)( figures-schéma I.) le bas du réchauffeur avec la chaudière intérieure.
(Robinet E. ) le haut de la chaudière intérieure avec les appareils utilisant la vapeur produite. (Robinet F.)
Le haut et le bas de la chaudière extérieure sont en communication directe avec l'atmosphère par des voies dépourvues de robinets.
Une sujétion mécanique empêche le robinet C ou le robinet D d'être ouvert en même temps que A, B, ou E.
Ainsi constitué,l'appareil se trouve sous sa forme la plus simple.Selon l'usage que l'on veut en faire,il il y aura intérêt à l'employer sous cette forme ou modifié et complété comme il est dit plus loin.
FONCTIONNEMENT.
La source de chaleur produit l'ébullition du bain.La la chaudière extérieure étant en communication avec l'at-
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mosphère3les éléments qui s'y trouvent sont maintenus à une température pratiquement constante.
Le volume du bain est suffisant pour que,après n heures de fonctionnement,la chaudière intérieure soit encore immergée.
La contenance de la chaudière intérieure est telle qu'au régime utilisé,elle ne puisse se vider en moins n heures.
Au cas ou la chaudière extérieure serait accidentellement dépourvue de liquide,le courant d'air qui y circulerait empêcherait les organes qui s'y trouvent d'atteindre une température dangereuse.
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La tupirature do rigimé i du bain 'tant oon,tante. la pression p qui règne dans la chaudière intérieure est aussi constante et tout accident de chauffe est également
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impossible dans cet organe.
La même remarque s'applique au réchauffeur.
Pendant le fonctionnement, les robinets C,D,E, sont fermés.
Alimentation. Après n heures de fonctionnement,on ouvre le robinet 3.Le liquide contenu dans le réchauffeur est à la même température et à la même pression que la chaudière intérieure.Il y passe donc par gravite sans per- turber la production de la vapeur.
Lorsque le niveau voulu est atteint on ferme les robinets A et B ( s'ils ne sont fermés ) et on ouvre C et D.
Le réservoirse vide au profit du réchauffeur.
Lorsque celui-ci est rempli, on ferme les robinets C et D et on fait le plein du réservoir à l'aide de A et B.
On alimente alors de façon quelconque la chaudière ex- térieure.
Après une nouvelle période de n heures on recommence l'opération et ainsi de suite.
Lorsque la masse du bain n'est pas consdérablement plus importante que celle du liquide alimentaire,le réchauf- feur ne sera pas plongé dans le bain mais seulement dans sa vapeur.Ainsi le refroidissement causé par l'introduction du liquide alimentaire dans le réchauffeur ne ralentira pas sensiblement la production de la vapeur ni ne pourra en abaisser la température,
Dispositifs complémentaires.
Lorsque le liquide dont on dispose peur l'alimentation est impur,il y a intérêt à le distiller avant'son intro . duction dasn les chaudières*
L'alimentation se fait alors par l'intermédiaire d'un bouilleur soumis à la source de chaleur et d'un condenseur donnant dans la chaudière extérieure ou dans'le réservoir.
La vapeur du bain et,si l'usage qu'on en fait le per- mets,la vapeur secondaire,peuvènt d'ailleurs être conden- sées et récupérées de même.
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Le condenseur donnant dans la chaudière extérieure sera maintenu en communication avec l'atmosphère.
Au,cas,cependant,où on voudrait réduire l'évapora- tion du bain au minimum compatible avec le maintien de la température d'ébullition, on supprimerait toute communica- tion directe entre la chaudière extérieure et l'atmosphère et l'on tolérerait dans cette chaudière,une pression Q légèrement supérieure à la pression atmosphérique.
Cette pression serait sans cesse ramenée à une valeur déterminée.par un baromètre ou manomètre régulateur agis- sant sur la source de chaleur.
Pour la sécurité,on mettrait,toutefois,la chaudièrt extérieure en communication avec un vase d'expansion ouvert à l'atmosphère.
On peut aussi utiliser comme bain en communication avec l'atmosphère,un liquide dont le point d'ébullition est supérieur à la température de régime et faire usage,alors, de même,d'un thermomètre régulateur ou d'un appareil quelconque dont un organe se déplace ou se déforme lorsque la température du bain varie et agit dans le sens utile sur la source de chaleur.
Pour écarter le danger d'accident'il suffit que la température d'ébullition,,du liquide en question à la pression atmosphérique,ne soit pas dangereuse pour les autres éléments de l'appareil.
L'action du régulateur sur la source de chaleur pouvant être réglable,l'emploi du bain fonctionnant audessous de sa température d'ébullition permet,d'ailleurs, de modifier aisément la température et la pression de régime de l'appareil sans interrompre sa marche,
Si 1*on dispose des liquides alimentaires sous une pression plus élevée que les organes auxquels ils sont destinés,on peut alimenter ces organes d'une façon continue et automatique par le procédé du robinet à flotteur.
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Lorsqu'on dispose des liquides alimentaires sous une pressiaon inférieure à la pression de régime,on peut encore alimenter la chaudière intérieure d'une façon automatique par l'emploi du dispositif ayant les caractéristiques suivantes :( figure-schéma II.) A al place des robinets A. B,C,E,en question ci-dessus ( ou en doublure de ces robinets,)il y a des soupapes que nous appellerons encore A,B,C,D,E.
La canalisation alimentaire est reliée au réservoir par la soupape A.Les soupapes A,C,D,E,sont rappelées sur leurs sièges par la pression intérieure,pour A,du réservoir, pour C et D du réchauffeur et pour E,de la chaudière inté- rieure, lorsque cette pression agit seule.
A s'ouvre lorsque la pression du réservoir n'excède pas de plus de d la pression atmosphérique et se ferme dès que 'la pression du réservoir 'prend une valeur supérieure.
B s'ouvre et se ferme en même temps que A.
C et D s'ouvrent lorsque le niveau du réchauffeur est inférieur à H2 et se ferment lorsqu'il est supérieur à H1.
Le volume compris dans le reservoir entre H2et H1, est au moins égal à celui de la chaudière intérieure. a et D ne peuvent être ouvertes que lorsque E est fermée. Au cas ou E serait ouverte et ou le niveau du réchauf- feur descendrait ou dessous de H2,ce fait provoquerait la fermeture de E et par conséquent,l'ouverture de C et D.
On peut réaliser le dispositif caractérisé ainsi, no- tamment,au moyen de contrepoids et de flotteurs,comme il est indiqué à la figure II:
B est rendu solidaire de A.La surface de A est plus grande que celle de B de telle sorte que c'est la résultante des pressions sur A qui détermine la position du système.'
Les soupapes C et D sont maintenues fermées par la pression du réchauffeur et par un contrepoids-flotteur,L,lors- que le niveau atteint Hl,Lorsque E est ouverte, la came K bloque ce contrepoids et les soupapes C et D sont encore
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maintenues fermées.L'ouverture de E provoquerait,d'ailleurs, la fermeture de C et de D en occasionnant la rotation de la came k.Lorsque E est fermée,le contrepoids-flotteur ouvre les soupapes C et D dès que le niveau est inférieur à. H1.
E est maintenue soit ouverte,soit fermée;par un flot- teut 0 dont les déplacements sont retardés par un contre- poids basculant.
Le contrepoids-flotteur S placé dans le réchauffeur ferme 3,dans le cas,seulement,oùle niveau du réchauffeur descend plus bas que H2.
Le ressort R maintient A et $ fermés aussi longtemps que la pression du réservoir excède la pression atmosphé- rique de plus de d.
Lorsque, par suite de l'évaporation,le niveau de la chaudière inférieure a atteint le minimum prévu. le contre- poids E bascule sous l'action du flotteur et E s'ouvre.
Le réchauffeur se vide dans la chaudière.Lorsque le niveau de celle-ci a repris sa hauteur initiale,le flotteur referme E.La came K libere le flotteur de-0 et D,qui s'ouvrent.Le réservoir se vide dans le réchauffeur.Les pressions de ces deux organes se nivellent.
A et B sont maintenus fermés et empêchent le contenu du réservoir de refluer à l'extérieur.
Lorsque le réchauffeur est rempli,C et D se refer- ment sous l'action du flotteur.Le réservoir (chauffé par la vapeur du réchauffeur) se refroidit.Au moment ou ce refroi- dissement a ramené la pression du réservoir à ne plus ex- céder la pression atmosphérique de plus de ¯4,la soupape A se soulage,donnant passage au liquide alimentaire, et le réservoir reprend son niveau initial.
Ainsi,les gaz qui occupaient la partie supérieure de ce réservoir ont pu s'échapper par B à une pression n'excé- dant pas de plus de la pression atmosphérique. On règle le ressort R de telle sorte que d soit faible.
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Si,accidentellement,en se vidant,le réchauffeur n'avait pas rempli complètement la chaudière intérieure, lé flotteur qui s'y trouve ne refermerait pas la soupape E,mais le cycle se poursuivrait,quand marne,par l'inter- vention du contrepoids S.Car,alors,le niveau du réchauf- feur serait descendu au dessous de H2.