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Dispositif d'alimentation automatique pour chaudières.
L'invention se rapporte aux dispositifs d'alimenta- tion automatiques pour chaudières à vapeur munis à la hauteur du niveau de l'eau dans la chaudière d'un réservoir de réali- mentation qui est relié à la chaudière par des conduites commandées par des soupapes et qui communique par une conduite avec un réservoir d'eau d'alimentation disposé plus bas que le niveau de l'eau dans la chaudière. L'invention a pour but d'alimenter la chaudière automatiquement et rapidement et de procurer en même temps une sécurité de fonctionnement telle qu'au moment voulu l'alimentation ne fasse jamais défaut.
Suivant l'invention, on commande les soupapes, montées dans les différentes conduites de communication, de telle manière que lorsqu'un niveau d'eau inférieur déterminé est atteint @
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dans la chaudière et, partant, dans le réservoir de réalimen- tation, les conduites de communication entre la chaudière et le réservoir de réalimentation se ferment et la conduite de communication entre le réservoir de réalimentation et le réservoir d'eau d'alimentation inférieur s'ouvre. De ce fait l'eau résiduelle encore contenue dans le réservoir de réali- mentation s'écoule dans le réservoir d'eau d'alimentation, de sorte que le volume de la vapeur contenue dans le réservoir de réalimentation augmente et qu'en outre la vapeur vient en contact avec les parois refroidissantes, notamment avec le fond du réservoir.
Il s'ensuit une condensation rapide de la vapeur, de sorte que le vide créé dans le réservoir de réalinentation aspire aussitôt l'eau du réservoir d'eau d'alimentation. Aprés que le réservoir de réalimentation est rempli d'eau, il se produit un nouveau changement de position des soupapes tel que la communication avec le réservoir d'eau d'alimentation est coupée et que les communications avec la chaudière s'ouvrent. De ce fait l'eau d'alimentation aspirée s'écoule en partie dans la chaudière. Quand au cours du fonctionnement ultérieur le niveau de l'eau baisse encore jusqu'au niveau inférieur mentionné, le processus se répète.
L'invention consiste donc, entre autres, à utiliser le vide créé par l'augmentation du volume de la vapeur et par la mise à découvert des parois refroidissantes du réservoir de réalimentation.
Pour commander les différentes soupapes on emploie suivant l'invention, de préférence, un flotteur qui est notamment relié au mécanisme des soupapes de telle manière qu'il. ne provoque chaque fois un changement de position des soupapes que lorsqu'il occupe l'une ou l'autre de ces deux positions extrêmes.
De préférence le flotteur monté dans le
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réservoir de réalimentation se déplace entre deux butées de manière que lorsqu'il atteint sa position inférieure il ferme les soupapes des conduites de communication allant à la chaudière et ouvre la soupape de la conduite allant au réser- voir d'eau d'alimentation, tandis que lorsque le réservoir de réalimentation est rempli d'eau d'alimentation et après que le flotteur a atteint sa position supérieure, le flotteur rouvre les soupapes communiquant avec la chaudière et referme la soupape communiquant avec le réservoir d'eau d'alimentation.
Un refroidissement rapide de la vapeur contenue dans le réservoir de réalimentation après le changement de position des soupapes est assuré en outre du fait que la surface de l'eau chaude se réduit à la section du tube reliant le réservoir de réalimentation au réservoir d'eau d'alimenta- tion. Suivant une autre caractéristique de l'invention, il y a ouverture positive non seulement de la soupape communiquant avec la chambre de vaporisation de la chaudière, mais encore de la soupape de la conduite d'alimentation reliant le réser- voir de réalimentation à la chambre à eau de la chaudière, et cette soupape reste ouverte pendant la phase de service.
De ce fait on assure une compensation complète des niveaux d'eau dans la chaudière et dans le réservoir de réalimenta- tion. Il en résulte une alimentation sûre, rapide et efficace de la chaudière.
D'autres avantages et caractéristiques de l'inven- tion ressortiront de la description ci-après d'un exemple d'exécution représenté sur le dessin annexé, et des revendi- cations.
Sur le dessin annexé :
Fig. 1 est une vue schématique d'une installation
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de chauffage munie d'un dispositif de réalimentation automa- tique, et
Fig. 2 est une coupe du réservoir de réalimentation représenté à une échelle un peu plus grande.
Le générateur de vapeur 1 envoie la vapeur par la conduite 2 aux éléments de chauffage 3. L'eau de condensation s'écoule par la conduite 4 dans le réservoir d'eau d'alimenta- tion 5 qui est situé plus bas que le niveau de l'eau dans le générateur. Sur le réservoir 5 est adapté le tube de désaéra- tion 6. Dans l'eau contenue dans le réservoir d'alimentation 5 plomge un tube 7 allant au réservoir de réalimentation 8 qui est relié à son tour, par les conduites 9 et 10, respecti- vement à la chambre de vaporisation et à la chambre à eau du générateur 1.
Dans le réservoir de réalimentation 8 (Fig. 2) est monté à coulissement sur une tige 12 un flotteur 11. La tige 12 coulisse à ses extrémités et porte deux butées régla- bles 12' et 12" bloquées sur elle. A l'extrémité supérieure de la tige de commande 12 est fixée la soupape 9 et à son extrémité inférieure est fixée une tige 13 qui, à son tour, porte une soupape 10. La tige 13 est attaquée par un petit flotteur 14 qui compense en majeure partie mais pas complète- ment, par sa force ascensionnelle, le poids des tiges 12 et 13. La tige 13 est prolongée au-delà de son point de fixation à la tige 12 et son extrémité 13' surmonte le bras 15' d'un levier pivoté en 16, dont l'autre bras 15" attaque une.tige 17 portant une soupape 7'.
Sur le réservoir 8 est adapté en outre un indicateur de niveau d'eau 18. Dans le réservoir d'eau d'alimentation 5 est monté un dispositif à flotteur 19 muni d'une soupape 21, de construction connue, qui admet l'eau de la conduite
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d'eau froide 20 dans le réservoir d'eau d'alimentation 5 quand le niveau d'eau atteint dans celui-ci une limite infé- rieure.
Le dispositif suivant l'invention, décrit ci-dessus, fonctionne de la façon suivante:
Normalement les soupapes 9' et 10' sont levées et la soupape 7' est fermée d'une part en raison de son poids propre et notamment par suite de la pression de la colonne d'eau qui repose sur elle. De ce fait le niveau d'eau a dans le réservoir de réalimentation 8, relié à la chambre de vapo- risation et à la chambre à eau du générateur, est le même que dans le générateur. Quand le niveau d'eau baisse dans le réservoir et dans le générateur jusqu'au niveau désigné par b, le flotteur 11 appuie dans la position représentée par 11' sur la butée 12' de la tige de commande 12 et déplace celle-ci vers le bas, de sorte que les soupapes 9' et 10' se ferment.
Mais en même temps la soupape 7' s'est ouverte, de sorte qu'une petite quantité d'eau résiduelle s'écoule du réservoir de réalimentation 8, par la conduite 7, dans le réservoir d'eau d'alimentation 5. Par suite de la surpression régnant dans les conduites 9 et 10 relativement au réservoir de réalimentation 8, les soupapes 9' et 10' sont appliquées encore plus intimement sur leurs sièges. La vapeur contenue dans le réservoir 8 se refroidit alors et la dilatation provoquée par l'écoulement de l'eau résiduelle par la conduite 7 y contribue malgré son peu d'importance. D'autre part le refroidissement rapide de la vapeur est favorisé par la mise à découvert de la paroi inférieure du réservoir de réalimen- tation et du fait que la surface de l'eau se réduit à la section du tube 7.
Une dépression se produit dans le réservoir
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de réalimentation, de sorte que l'eau est aspirée fortement dans le réservoir 8¯par le tube 7 plongeant dans l'eau du réservoir d'eau d'alimentation 5, jusqu'à ce que le flotteur 11 heurte dans la position désignée par 11", pour un niveau d'eau C dans le réservoir 8, la butée 12" de la. tige 12 et soulève cette tige avec les soupapes 9' et 10'. A cet instant la soupape 7' se ferme immédiatement par suite de la pression de vapeur agissant dans le réservoir de réalimentation 8 et l'eau s'écoule par la conduite.10 dans le générateur de vapeur.
Le réservoir de réalimentation 8 est dimensionné de telle manière que le niveau d'eau normal s'y rétablisse à ce moment. Etant donné qu'une quantité d'eau suffisante est toujours fournie au réservoir d'eau d'alimentation 5, un niveau d'eau minimum dans le générateur de vapeur est nécessairement assuré.
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Automatic feeding device for boilers.
The invention relates to automatic feed devices for steam boilers provided at the level of the water level in the boiler with a feed tank which is connected to the boiler by pipes controlled by valves. valves and which communicates by a pipe with a feed water tank placed lower than the water level in the boiler. The object of the invention is to supply the boiler automatically and rapidly and at the same time to provide operating safety such that the supply never fails when required.
According to the invention, the valves, mounted in the various communication pipes, are controlled in such a way that when a determined lower water level is reached @
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in the boiler and hence in the make-up tank, the communication lines between the boiler and the make-up tank are closed and the communication line between the make-up tank and the lower feed water tank s 'opens. As a result, the residual water still contained in the make-up tank flows into the feed water tank, so that the volume of steam contained in the make-up tank increases and in addition the steam comes into contact with the cooling walls, in particular with the bottom of the tank.
This results in rapid condensation of the steam, so that the vacuum created in the realination tank immediately draws water from the feed water tank. After the make-up tank is filled with water, a further change in valve position occurs such that communication with the feed-water tank is cut off and communications with the boiler are opened. Part of the sucked feed water therefore flows into the boiler. When during further operation the water level drops further to the mentioned lower level, the process is repeated.
The invention therefore consists, among other things, in using the vacuum created by the increase in the volume of the steam and by the exposure of the cooling walls of the resupply tank.
In order to control the various valves, according to the invention, a float is preferably used which is in particular connected to the valve mechanism in such a way that it. each time causes a change in valve position only when it occupies one or the other of these two extreme positions.
Preferably the float mounted in the
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make-up tank moves between two stops so that when it reaches its lower position it closes the valves of the communication lines going to the boiler and opens the valve of the line going to the feed water tank, while that when the make-up tank is filled with feed water and after the float has reached its upper position, the float reopens the valves communicating with the boiler and closes the valve communicating with the feed water tank.
Rapid cooling of the steam contained in the make-up tank after changing the position of the valves is furthermore ensured by the fact that the hot water surface is reduced to the section of the tube connecting the make-up tank to the water tank. power supply. According to another characteristic of the invention, there is positive opening not only of the valve communicating with the vaporization chamber of the boiler, but also of the valve of the supply line connecting the make-up tank to the chamber. from the boiler, and this valve remains open during the service phase.
This ensures full compensation of the water levels in the boiler and in the make-up tank. The result is safe, fast and efficient supply to the boiler.
Other advantages and characteristics of the invention will emerge from the following description of an exemplary embodiment shown in the accompanying drawing, and from the claims.
On the attached drawing:
Fig. 1 is a schematic view of an installation
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heater fitted with an automatic resupply device, and
Fig. 2 is a sectional view of the make-up tank shown on a somewhat larger scale.
The steam generator 1 sends the steam through line 2 to the heating elements 3. The condensed water flows through line 4 into the feed water tank 5 which is located below the level. water in the generator. On the tank 5 is fitted the deaeration tube 6. In the water contained in the supply tank 5 plunges a tube 7 going to the make-up tank 8 which is in turn connected by the pipes 9 and 10, respectively to the vaporization chamber and to the water chamber of generator 1.
In the make-up tank 8 (Fig. 2) is slidably mounted on a rod 12 a float 11. The rod 12 slides at its ends and carries two adjustable stops 12 'and 12 "blocked on it. The upper part of the control rod 12 is fixed the valve 9 and at its lower end is fixed a rod 13 which, in turn, carries a valve 10. The rod 13 is attacked by a small float 14 which largely compensates but not completely, by its upward force, the weight of the rods 12 and 13. The rod 13 is extended beyond its point of attachment to the rod 12 and its end 13 'surmounts the arm 15' of a lever pivoted in 16, of which the other arm 15 "attacks une.tige 17 carrying a valve 7 '.
On the tank 8 is further fitted a water level indicator 18. In the feed water tank 5 is mounted a float device 19 provided with a valve 21, of known construction, which admits water. driving
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cold water 20 in the feed water tank 5 when the water level therein reaches a lower limit.
The device according to the invention, described above, operates as follows:
Normally the valves 9 'and 10' are lifted and the valve 7 'is closed on the one hand due to its own weight and in particular as a result of the pressure of the water column which rests on it. As a result, the water level a in the make-up tank 8, connected to the vaporization chamber and to the water chamber of the generator, is the same as in the generator. When the water level drops in the tank and in the generator to the level designated by b, the float 11 presses in the position represented by 11 'on the stop 12' of the control rod 12 and moves the latter towards down, so that valves 9 'and 10' close.
At the same time, however, the valve 7 'opened, so that a small amount of residual water flows from the make-up tank 8, through line 7, into the feed water tank 5. For example Following the overpressure prevailing in the pipes 9 and 10 relative to the make-up tank 8, the valves 9 'and 10' are applied even more intimately to their seats. The vapor contained in the tank 8 then cools and the expansion caused by the flow of residual water through the pipe 7 contributes to it despite its small importance. On the other hand, the rapid cooling of the steam is favored by the exposure of the lower wall of the resupply tank and by the fact that the surface of the water is reduced to the section of the tube 7.
A vacuum occurs in the tank
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make-up, so that the water is sucked strongly into the tank 8¯ through the tube 7 immersed in the water of the feed water tank 5, until the float 11 strikes in the position designated by 11 ", for a water level C in the tank 8, the stop 12" of the. rod 12 and raises this rod with the valves 9 'and 10'. At this point the valve 7 'closes immediately as a result of the steam pressure acting in the make-up tank 8 and the water flows through line 10 into the steam generator.
The make-up tank 8 is dimensioned in such a way that the normal water level is reestablished there at this moment. Since a sufficient amount of water is always supplied to the feed water tank 5, a minimum water level in the steam generator is necessarily ensured.
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