<Desc/Clms Page number 1>
Chauffe-liquide pour la production d'eau chaude et d'eau bouillante.
L'invention concerne les chauffe-liquide du genre connu, qui servent à la production d'eau bouillante et dans lesquels l'eau est chauffée dans un récipient fermé.. l'arrivée d'eau fraiche étant réglée par un régulateur de niveau d'eau, tandis que l'expulsion de l'eau bouillante s'effectue par la pression de la vapeur engendrée à l'ébullition. L'invention consiste en ce qu'en plus de la conduite d'arrivée, commandée par le régulateur de niveau d'eau, on prévoit une conduite d'arrivée supplémentaire, qui est en dérivation sur le régu- lateur et dont la section de passage est réglable par un ré-
<Desc/Clms Page number 2>
gulateur, en vue d'obtenir de l'eau à différentes tempéra- tures inférieures à la température d'ébullition.
Cette dis- position permet d'obtenir, de façon simple, non seulement de l'eau bouillante, mais aussi de l'eau à température plus basse, en réglant le débit du courant d'eau supplémentaire en rapport avec la température désirée. De préférence, l'arri- vée supplémentaire n'est pas obturable complètement, de sor- te que, le robinet de distribution étant ouvert, le chauffe- lipide reçoit constamment un faible courant d'eau qui, pendant la production d'eau bouillante, doit étre si petit que son débit soit inférieur à la quantité d'eau suscepti- ble d'être portée à l'ébullition par la chaleur fournie.
L'arrivée constante d'eau a l'avantage que l'appareil fonc- tionnant conformément à l'invention ne peut être détérioré par un échauffement excessif lorsque le courant d'eau réglé, arrivant par intermittences, vient à manquer pour une raison quelconque, par exemple à la suite d'un défaut du régulateur.
En outre, un avantage essentiel de l'invention réside en ce qu'elle permet de prévoir un dispositif régulateur de com- bustible, qui est commandé par l'eau venant du conduit sup- plémentaire et coupe l'arrivée de combustible si la condui- te d'évacuation du chauffe-liquide est bouchée. Dans des procédés connus de production d'eau bouillante, l'arrivée de combustible est commandée unicuement par la pression de la conduite d'eau par exemple, par l'intermédiaire d'une mem- brane subissant la pression sur une de ses faces.
L'inconvé- nient en est que les flammes de chauffage continuent à brûler si, pour une raison fortuite, par exemple une obstruc- tion, l'eau chauffée est empêchée de s'écouler, de sorte que l'eau dans le chauffe-liquide continue à 'être chauffée et /que l'élévation de pression peut endommager l'appareil.
<Desc/Clms Page number 3>
@ Sur le dessin annexé,
Figs. 1 et 2 montrent deux exemples de réalisation d'un chauffe-liquide conforme à l'invention.
Figs. 3 et 4 montrent différentes positions de ré- glage du chauffe-liquide suivant la Fig. 2..
Sur le dessin,10 est un échangeur de chaleur cons- titué par un récipient en forme de pot, garni d'ailettes de chauffage 11. L'eau froide arrive par une conduite 12 et passe, par une soupape régulatrice de pression, dans la con- duite 14 allant vers l'échangeur de chaleur 10. La soupape 13 est actionnée par une membrane 16 soumise à l'action d'un ressort 15 et logée dans une chambre 17 qu'elle divise en deux compartiments 18, 19, le compartiment 19 communiquant avec l'atmosphère par une ouïe. En méme temps, la membrane 16 actionne une soupape à gaz 20 située dans la conduite à gaz 22 qui alimente le brûleur à gaz 21. La conduite d'eau froide 14 se divise en deux conduites parallèles 23 et 24 aboutissant toutes les deux dans l'échangeur de chaleur 10.
Le débit de la conduite 23 est réglé par une soupape à flot- teur 25, tandis que l'eau de la conduite 24 peut s'écouler librement dans l'échangeur de chaleur 10. Un organe régu- lateur 26 sous forme d'un robinet permet de régler le débit d'eau de la conduite 24.
Quand on ouvre le robinet d'admission 27 de la con- duite d'eau froide 12, l'eau entre, par la soupape 12. dans la conduite 14 et parvient par la conduite 23 et aussi, lorsque le robinet 26 est ouvert, par la conduite 24, dans l'échangeur de chaleur 10. Quand le niveau d'eau atteint, dans ce dernier, une hauteur prédéterminée, la soupape à flotteur 25 obture la conduite 23. L'eau dans le récipient 10 est alors chauffée jusqu'à la température d'ébullition. La va-
<Desc/Clms Page number 4>
peur dégagée à l'ébullition exerce sur la surface de l'eau une pression qui refoule l'eau dans une conduite de distri- bution 28. La soupape de réglage 13 assure le maintien d'une pression invariable dans la conduite 14 et, par conséquent, dans les conduites 23, 24.
Quand on désire soutirer de l'eau à une température inférieure à celle de l'ébullition, on règle le robinet 26 de façon que l'eau allant vers le réci- pient 10 traverse une voie plus étroite 29, ou une voie plus large 29a. Le débit ininterrompu de la conduite 24 amène ainsi, dans le chauffe-liquide, une quantité d'eau dépassant notablement celle qui peut être portée à l'ébulli- tion par les gaz de chauffage et refoulée hors de l'appa- reil par la pression de la vapeur engendrée. L'arrivée inin- terrompue d'eau détermine ainsi la montée du niveau dans le récipient 10, de sorte que la conduite 23 reste obturée par la soupape à flotteur 25.
L'eau dans l'appareil est portée à une température qui, en raison de la quantité accrue d'eau, est inférieure à la température d'ébullition, et elle est ensuite refoulée dans la conduite 28 sous la pression dé= terminée par le régulateur de pression 13. 16. Le chauffe- liquide fonctionne ainsi comme simple chauffe-eau pour eau courante. L'eau soutirée est plus ou moins chaude, selon le débit du robinet 26. Lorsque, le robinet 26 n'étant ouvert que partiellement, on ouvre brusquement la soupape 25, il peut se produire une brusque chute de pression sous la mem- brane 16. Dans ce cas le ressort 15 pousserait la membrane vers le bas et fermerait ainsi la soupape à gaz 20.
Pour éviter cela, un étranglement 30 est prévu dans la conduite 14 pour en limiter le débit maximum. Si la résistance de la conduite 14 est suffisante, l'étranglement 30 peut être supprimé.
@
<Desc/Clms Page number 5>
Sur la Fig. 2, l'échangeur de chaleur consiste de moine en un récipient 10' avec ailettes 11'. A l'ouverture du robinet à eau¯chaude 27', l'eau froide passe, par la sou- pape régulatrice 13' d'un régulateur de pression, dans la chambre à pression réglée 18'. De là, l'eau s'engage d'une part dans un conduit 23' dont le débit dans le récipient 10' est réglé par la soupape à flotteur 25' du régulateur du ni- veau d'eau et, d'autre part, dans la conduite supplémentaire 24', 24" qui débouche dans le récipient 10', indépendamment de la soupape régulatrice 25'.
La partie 24" de la con- duite supplémentaire est constituée, dans l'exemple repré- senté, par un serpentin en contact thermique avec la paroi de la chambre de combustion 33, pour refroidir celle-ci. Ce refroidissement ne doit jamais être interrompu et, pour cette raison,la conduite supplémentaire 24', 24" présente une section de passage minimum non obturable, limitée par un étranglement 31 de telle façon que son débit soit inférieur à la quantité d'eau susceptible d'être portée à l'ébullition par la chaleur fournie. L'étranglement 31 est un Venturi dont le côté à pression réduite communique avec la chambre à membrane 19' du régulateur de pression d'eau.
De cette façon on parvient à influencer la membrane 16' tant par la chute de pression produite à l'étranglement 31, que par la pression régnant dans le récipient 10', par l'intermédiaire de la conduite 24'' aboutissant à ce dernier. Aussi long- temps que la partie de la conduite 24" en aval de l'étran- glement 31 permet à l'eau de s'écouler librement, la membrane 16' subit l'influence prédominante de la pression d'eau dans la chambre 18'. Le régulateur sert ainsi de régulateur de pression pour limiter, à la fermeture de la soupape à flot- teur 25', l'arrivée d'eau de telle façon que la pression ré- @
<Desc/Clms Page number 6>
gnant dans la conduite 23' soit incapable de forcer la sou- pape à flotteur 25' à s'ouvrir.
Mais dès qu'il se produit un rétrécissement de la conduite 24" (par exemple par suite d'un dépôt d'incrustations dans la partie chauffée du serpen- tin), la membrane 16' est influencée, dans la chambre 19', par la. pression d'eau dans la conduite 24" et fonctionne comme régulatrice de débit qui ouvre la soupape de réglage 13' au point de faire débiter, par la partie rétrécie de la conduite 24",la même quantité d'eau que précédemment.De cette façon on évite les dégâts que pourrait subir, par échauffement, le récipient 10' insuffisamment rempli d'eau.
Quand la pression dans la conduite 24'' ou dans le réci- pient 10' monte d'une façon excessive (par exemple par suite d'une obstruction de l'ouverture d'écoulement 28'), la mem- brane 16' est repoussée vers le bas pour que la soupape à gaz 20' se ferme sous l'action du ressort 15', ce qui évite que la pression due à l'évaporation du contenu du récipient 10' puisse s'élever au point de faire éclater le récipient.
Afin de pouvoir soutirer également de l'eau chaude, on prévoit, comme dans le cas de la Fig. l, un dispositif de réglage 26' sous forme d'un robinet actionné par une poignée 34 munie avantageusement d'une échelle de tempéra- tures ou d'indications "Bouillant", "Chaud", "Tiéde". Quand on désire soutirer de l'eau "chaude", on place le robinet dans la position, représentée sur la Fig. 3, dans laquelle une conduite 35 contournant l'étranglement 31, est mise en communication, par une voie 36 du robinet, avec l'espace en aval de la soupape de réglage 13'.
La quantité d'eauprise dans cet espace étant accrue, la pression en-dessous de la membrane 16' tombe, ce qui a pour effet d'ouvrir plus large- ment la soupape de réglage 13', jusqu'à ce que la pression
<Desc/Clms Page number 7>
en-dessous de la membrane ait atteint la valeur primitive.
En ce moment,le débit total de.la conduite supplémentaire 24', 24" et de la conduite 23' est si grand que le niveau d'eau dans le récipient 10' monte au point que la soupape à flotteur 25' obture la conduite 23'/ Dès lors, le récipient 10' n'est donc alimenté en eau que par la conduite 24', 24".
En raison de l'accroissement du débit, l'eau dans le réci- pient 10' n'est chauffée qu'à une température plus réduite et quitte, par la conduite de distribution 28', l'appareil qui fonctionne comme un chauffe-liquide ordinaire, tout comme l'appareil suivant la Fig. 1, avec son dispositif de réglage 26 placé dans la position correspondante. Le débit maximum de la dérivation 35 peut être réglé par un étranglement 39.
Au lieu d'utiliser une dérivation 35 contournant l'étrangle- ment 31., on pourrait aussi rendre cet étranglement réglable, de façon connue'en soi, de façon à pouvoir modifier son action.
Quand on désire soutirer de l'eau à une température plus basse encore (eau tiède), on tourne encore le robinet 26' gour mettre l'espace en amont de la soupape de réglage 13' en communication directe avec l'espace 18' en aval de la soupape de réglage. A cet effet on prévoit, dans le bois- seau du robinet, un orifice 37 contournant la soupape de ré- glage 13' et, dans la carotte, une voie 38. Dans la position du robinet 26' représentée sur la Fig. 4; l'eau peut arriver, par la voie 38 et l'orifice 37, sous la membrane 16', sans subir un étranglement, de façon que la pression entière de la distribution d'eau s'établit en-dessous de la membrane. Celle- ci est alors soulevée, et la soupape de réglage 13' obture l'ouverture de réglage, pour ne permettre à l'eau de passer que par le chemin 37, 38.
L'eau n'ayant pas subi d'étrangle- ment, s'écoule par la conduite 24' et l'étranglement 31, ainsi
<Desc/Clms Page number 8>
que par la dérivation 35, et s'engage dans la conduite 24'' pour atteindre le récipient 10'.
D'autre part, l'eau s'engage dans la conduite 23' sous une pression si forte, que la soupape 25' est forcée de s'ouvrir et d'admettre, dans le récipient, l'eau arrivant par la conduite 23'. La température de l'eau s'écoulant par la conduite de distribution 28' est alors plus basse, par suite de l'accroissement du débit. On peut aussi dimensionner la soupape de réglage 13' et la conduite en dérivation 37, 38 de façon qu'une partie seulement de l'eau s'écoule libre- ment par la dérivation, tandis que l'autre partie passe par la soupape de réglage 13'. Dans ce cas, cette soupape de réglage n'est pas mise hors service. Par un réglage appro- prié du robinet 26' on peut régler la quantité d'eau passant par la dérivation 37, 38 et soutirer ainsi de l'eau dont la température est comprise entre des limites correspondantes.
Quand l'appareil est dans la position "Tiède", on peut éga- lement régler la température de l'eau qui s'écoule, en agis- sant sur le robinet 27' pour proportionner l'arrivée d'eau froide à la température désirée.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.