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Procédé et appareil perfectionnés pour la commande et le contrôle des générateurs de vapeur L'invention concerne un procédé et des moyens ser- vant à commander et à contrôler le fonctionnement des générateurs à vapeur, en particulier de ceux du type sans corps cylindrique et à circulation forcée, dont le trajet de circulation du fluide comprend un ou plusieurs tubes de grande longueur et de petit diamètre intérieur, dans lesquels la circulation suivant le trajet parcouru est provoquée par l'entrée du liquide sous pression par l'une des extrémités et par la sortie de la vapeur seule par l'autre,
ce type étant caractérisé par l'introduction d'une quantité de liquide normalement plus grande que celle de la vapeur qui sort et la différence entre ces quantités étant prélevée dans le trajet précité entre ses extrémités.
Un des principaux objets de l'invention consiste à contrôler le fonctionnement d'un générateur de vapeur de ce type, de façon à réaliser d'une manière satisfei-
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santé et avec une grande rapidité des variations de grande amplitude dans le taux de dégagement de chaleur en réglant d'une manière approprié e Le débit du courant d'entrée du liquide et des éléments de combustion.
Un autre objet de L'invention consiste à maintenir à une valeur uniformément éLevée Le rendement de la com- bustion queLLes que soient la soudaineté et l'amplitude des variations dans la production.
L'invention a aussi pour objet un procédé destiné à produire de la vapeur et à faire fonctionner un générateur de vapeur du type sans corps cylindrique et à circulation forcée en contrôlant Le débit du courant d'entrée du Liquide et L'alimentation en combustible et en air de combustion conformément à la charge du générateur. Ledit procédé étant caractérisé par un second réglage du débit d'air d'après La pression du courant de sortie de la vapeur et un nouveau contrôle du débit de L'air sous L'action de La proportion établie d'avance entre Le débit du courant de sortie de la vapeur et le débit de L'air.
Le procédé faisant L'objet de L'invention comporte encore d'autres partieularites qui seront toutes décrites ci-après en détail.
Dans l'appareil conforme à. L'invention qui peut être utilisé à. La mise en application du procédé et qui com- porte un générateur de Tapeur, une pompe d'alimentation en liquide, un ventilateur fournissant de L'air, et un pulvériseur de combustible, on a prévu L'agencement d'un dispositif mécanique servant à commander en concordance la pompe. le ventilateur et le pulvériseur.
L'appareil faisant L'objet de l'invention comporte encore d'antres particularités qui seront toutes décrites en détail ci-après.
L'invention est représentée sur Le dessin ci-annexé
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sur Lequel: la figure 1 représente schématiquement un générateur de vapeur sans corps cylindrique, à circulation forcée, auquel s'applique l'invention; la figure 2 représente schématiquement un générateur de vapeur sans corps oylindrique, à circulation foroée , combiné avec l'appareil nécessaire au contrôle du fono- tionnement dudit générateur. oet appareil étant représen- té d'une manière partiellement schématique-,
La figure 3 est en général semblable à La figure 2, mais comporte des appareils différents pour La mise en application du procédé;
La figure 4 est une coupe -verticale d'une soupape pilote-,
La figure 5 est une coupe verticale d'un relais pneumatique;
La figure 6 est semblable à La figure 5, mais compor- te certaines particularités de construction supplémentai- res;
Les figures 7 et 8 sont des détails des connexions oonoernant La figure 3; la figure 9 est une ooupe verticale d'un mécanisme de commande de La figure 3, sur le dessin, Les mornes pièces sont désignées par- tout par les mêmes numéros de référence.
Le générateur à vapeur sans corps cylindrique, circulation forcée auquel s'applique 1 invention est représenté schématiquement sur la figure 1 de façon à faire apparaître le courant des gaz, le courant du fluide moteur et la surface d'absorption de chaleur disposée de façon à être contenue dans L'enceinte figurée en traita mixt es.
Le trajet de circulation du fluide moteur est formé
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par des tubes de grande longueur et de petit diamètre in-
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tri tr montas ensemble dans des collecteurs appropriés, Le générateur comporte un éoono.#is a02 monte à L'ex- trémitè la plus froide du passage des gaz et alimenté en liquide par une pompe 289 à circulation forcée, telle qutelle est représentée, réunie au. réservoir d'eau ahans de 301.
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En sortant du. collecteur de sortie 20l de L'économie sieur, le liquide est amené par un tuyau 803 à un tuyau multiple 204, d'où il est distribué à la section de pro- duction de vapear, par l'intermédiaire, dans le oas pré- sent, de cinq tuyau 205 offrant une résistance au passa- ge du fluide et dont chacun possède une résistance plue forte que le tuyau de passage du. courant de fluide qu'il dessert, le üquide étant ainsi distribué proportionnelle-
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ment à ahaQ1U1 des tuyaux de passage du. courant de fluide aC69 207, a08. i09 et aloq qui constituent la section de production 302 de l'ensEmble oomportant des portions situées au plancher, contre les parois et écrans et contre
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la Yotte, ainsi qu'il est indiqué en 303.
Ces cinq air- cuits de circulation qui aonstituent la surface de production de la 'vapeur pénètrent tangentiellement dans une partie élargie du. trajet de circulation du. fluide qui a la forme d'une chambre de séparation 232 servant à partager le fluide en liquide et en vapeur. la vapeur
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se dirigeant vers un snrahautfeur a4a et le liquide en excès étant prélevé dans le trajet de circulation du fluide par un tuyau 1 et amené au réservoir d'eau chaude ou à la décharge. Il se produit une évacuation normale
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continue par un étranglement a, tandis quFune évacuation variable s'effectue par la soupape régulatrice 3.
La source de chaleur 304 (figure 1) comporte un brû- Leur 4 à combustible pulvérisé alimenté par un tuyau 5 (figure a) et une chambre à air 6 alimentée par unecon-
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duite 7 dtair secondaire. pour réaliser L'infLammation initiale du dispositif brûleur de combustible puLvérisé, un dispositif braleur à gaz 8 est alimenté par un tuyau 9, par un courant de gaz contrSI6 par une soupape 10 oommandée par un électro-aimante j Si l'on se reporte particulièrement à la figure et on voit que le trajet de circulation du fluide est re- présenté par un tube unique en serpentin dont La section
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de l'éoonomiseur 02 est alimentée en liquide sous pres sion par un tuyau 11 venant d'une pompe Z89 qui,
quoique représentée sur La figure 1 sous forme de pompe volumé- trique, peut être d'un type quelconque approprié et qui,
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par suite, a été représentée sur La figure a sous forme purement schématique, ni sortant de la section de llêoo- nomiseur le fluide arrive dans la section de production de la vapeur et La traverse, puis se décharge dans Le
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séparateur 32. boa sortant du séparateur, la vapeur arri- ve dans le surchauffeur 242 et le traverse, en le quit- tant par le tuyau 244 pour arriver à une turbine prinoi- pale 12. prise comme exemple d'un appareil consommateur de vapeur, Les produits de la combustion traversent suc- oessivement la section de production de La Tapeur. le surchauffeur et l'économiseur et peuvent venir en contact avec une partie ou la totalité du séparateur.
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Une turbine auxiliaire 887 commande la pompe diali- mentation en liquide 289, le ventilateur à air secondaire 13, le ventilateur à air primaire 14, le pulvériseur 15 et un dispositif transporteur du oombustible 16 qui est
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contr8lé par un moteur 17 à vitesse variable. Quoique ces appareils aient été représentés schématiquement et
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comme etile étaient tous placée de façon à être oomman. dés par le même arbre et à la même vitesse, iL doit être bien entendu que Les engrenages de réduction:
, né-
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oessaires ou les Liaisons de oommande entre les dive
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appareils sont connus et seraient établis d'une manière appropriée, en ce qui concerne leur vitesse, puissance, etc, relatives, et que l'on se propose seulement d'indi-
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quer que la turbine auxiLiaire 287 commande ces appareils simultanément et en concordance.
Le débit de L'alimentation du brttleu.r 4ft en combos- tible pulvérisé est contr$lê d'abord par la vitesse du pulvériseur 15, mais il est réglé encore une fois par le débit du charbon brut à pulvériser amen' dans le broyeur 15 par le dispositif transporteur 16. Les varia-
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tions du débit de charbon brnt sont aon%r81ées par le moteur à vitesse variable L7.
L'alimentation du foyer en combustible est encore inlnenode par la. quantité d'air primaire traversant le pnlvérisear 15 et cette quantité à son tour, est fonction de La position relative du.
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registre 18 plao' à l'orifioe de sortie du ventilateur à air secondaire et de la position du registre 19 dans la conduite d'air secondaire 7,
Le débit de l'alimentation en air servant à entrete- nir la combustion est déterminé d'abord par la vitesse du
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ventilateur secondaire 13 et du ventilateur primaire 1., mais est encore Influencé par la position du registre 18.
Les proportions de l'air total fourni à la combustion sont déterminées par les conduites 5 et 7 et dépendent des positions relatives des registres 18 et 19. On remar- quera que l'air sortant du ventilateur secondaire 13
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arrive dans un réchauffeur d'air 80 dtot il se partage en deux fractions dont L'une, sous forme d'air primaire' se dirige vers le vent1le.teur primaire 16 et le traverse, tandis que le reste coiitr8lé par le registre 19 passe par la conduite 7 pour., arriver dans la botte à vent 6 sous forme d'air secondaire.
Le débit de l'alimentation en Liquide sous pression
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par le tuyau 11 est eontr8Ld d'abord par la vit esse. de
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la pompe 289, mais est en plus influencé par La position
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occupée par une soupape régulatrice 1 Plaade du cote de L'aspira%ion de la pompe ainsi que par une soupape régu- latriee Z8 montre dans une dérivation contournant la pompe.
Lorsqu'un générateur de vapeur de ce type fonctionne,
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certains facteurs variables sont mesur4s. relevés et utilisés pour servir de base tu oontz8le automatique de l'alimentation du dit générateur en Liquide et du foyer de chauffage en éléments de combustion,
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83 désigne un appareil fonctionnant sous Ilaotion de la pression, tel qu'un tube de Bourdon rdani au tuyau 44ét comportant une aiguille indicatrice zut4 destinée à coopérer avec un index 25 pour faire connaître la valeux
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instantanée de la pression du oonrant de sortie de la Tapeur.
A titre dinâics,teux de la puissance du générateur ou de la charge d.u générateur de vapeur* on a prévu un tnbe de Bourdon 26 destiné à faire prendre une position oonvenable à une aiguille indicatrice 27 par rapport à,
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un i,nde 8, Le tube de Bourdon 86 est relié par L'inter- mddiaire dtun tube capillaire à la turbine La en un point tel que le tube de Bourdon fonctionne noue L'action de la pression dans l'enveloppe du premier étage de la turbine, pression qui se trouve dans un rapport sensi- blement Linéaire avec le débit du courant de vapeur. Les
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indications de l'aiguille 1t7 par rapport à L'échelle aS représentent donc Le débit du courant de vapeur sortant du génératear et par suite La valeur de la puissance on de La charge du générateur.
29 désigne un dispositif fonctionnant sous l'action du niveau du liquide dans le séparateur 232 et formant une botte sous pression renfermant un tube en U à mercure,
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réunie en haut et en bas au séparateur. Un flotteurtfs1
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disposé de façon à monter et à descendre avec la surface du meroure dans l'une des branches du tube et à faire prendre ainsi une position convenable à une aiguille 30 par rapport à un index 31, pour faire connaître la hau- teur instantanée du niveau du liquide dans le séparateur.
Un compteur de débit 32 est destiné à faire prendre une position convenable à une aiguille indicatrice 33 par rapport à un index 34 pour faire connaître la valeur instantanée du débit du courant de vapeur sortant du générateur de vapeur. Un compteur de débit 35 fait pren- dre une position convenable à une aiguille indicatrice 36 par rapport à un index 37 pour fournir une indication sur le débit du courant d'air de combustion sortant du ventilateur à air secondaire 13.
Les compteurs de débit 38'et 35 sont d'un type connu et chacun d'eux est un appareil fonctionnant sous L'action d'une pression differentielle et destiné à rétablir la proportionnalité linéaire entre la pression différentielle et le débita de façon que les déplacements angulaires de l'aiguille par rapport à son index soient directement proportionnelsepar quantités différentielles aux varia* tions différentielles du débit. Le contour des pièces de construction de L'intérieur des compteurs de débit est représenté en pointillé, ces compteurs contiennent une cloche à joint Liquide dont les parois sont formées dune matière d'épaisseur et de forme appropriée.
De préférence, on contrôle d'abord l'alimentation en liquide du trajet de circulation du fluide et en éléments de combustion du foyer, en faisant varier la vitesse de la turbine auxiliaire et utilisant le débit du courant d'entrée du Liquide comme base de ce oontrôle, Cependant pour tenir compte des différences qui peuvent exister dans les caractéristiques des pompes et des
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ventilateurs, ainsi que des variations dans les conditions de marohe, on a prévu un dispositif de second réglage pour compléter le contrôle primaire des éléments de oom- bustion.
pour l'air, ce dispositif de second réglage oomprend un registre 18 dont la position à l'orifice de sortie du ventilateur à air secondaire 13 est déterminée par un dispositif de commande pneumatique 38, ainsi qu'un registre 19 dans la conduite 7, dont la position est déterminée par un dispositif de commande pneumatique 39. pour le combustible, le dispositif de second réglage consiste dans le moteur à vitesse variable 17 et dans L'action qutil exerce sur le dispositif transporteur 16 du charbon brut.
La vitesse de La turbine auxiliaire est réglée en faisant varier couverture des soupapes régulatrices d'admission de la vapeur dans la turbine, cette vapeur peut 'être par exemple de La vapeur à basse pression provenant de l'échappement de la turbine principale la ou de la vapeur de soutirage de ladite turbine, ou peut. être de la vapeur à haute pression provenant directement du générateur de vapeur.
Un dispositif de commande pneu- matique 40 fait prendre une position convenable aux son- papes régulatrices sous l'action d'une pression de charge pneumatique établie par un relais régulateur 41 représen- té en détail, sur la figure 6,
Tour régler le débit du courant d'entrée du liquide (en faisant varier la vitesse de la pompe à liquide) on opère de préférence le réglage par laction du débit du courant d'entrée du liquide, du débit du courant de sor- tie de la vapeur et du niveau du liquide dans le sêpara- tear.
Ainsi qu'il a été dit ci-dessus, la position prise par le tube de Bourdon 26 est déterminée par la pression dans l'enveloppe de la turbine qui représente le déhit
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du courant de vapeur sortant du. générateur de vapeur et oe tube est disposa de façon à faire prendre une position déterminée dans Le sens vertical à une tige pilote 42
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par rapport à une botte pilote 46 susceptible d'être aLi- mentée par de L'air oomprimé ainsi que L'indique la petite flèche de la figure.
Cette soupape pilote est re- présentée en détail sur La figure 4,
L'air comprimé arrive à l'intérieur de la botte 43 entre les guides pilotes 44 qui sont sépares sur La tige
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4 par un intervalle tel qu'ils se trouvent en coïnciden- ce avec des orifioes annulaires étroits 45, Lorsque La tige pilote se déplace suivant son axe dans la botte de
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façon que Les guides 44 se déplaoent par rapport aux ori- ficea 45, il stêtabtît dans Les orifices annulaires une pression de charge définie qui se trouve dans un rapport connu avec ]1!IDplitude de ce mouvement. :
Par exemple, si La tige 4 monte, iL existe à L'orifioe de sortie supé- rieur du côté gauche de la botte 43 une pression de char-
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ge qui augmente dans un rapport défini avec ce mouvement tandis que si La tige <& descende iL existe à l'oritiee de sortie inférieur du côté gauche,, une pression qui augmente d'une manière définie avec l'amplitude de ce mouvement.
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Sur le dessin, les tubes ou 16pillaires servant à transmettre ces pressions de charge pneumatique sont figures partout par des lignes en pointillé pour les distinguer des connexions électriques ou autres tuyaux ou conduites. Sur La figure 2, 46 désigne une de ces liaisons servant à transmettre une pression de charge pneumatique se trouvant dans un rapport connu avec Le débit du courant de sortie de la vapeur, à un dispositif de relais différentiel 47. Ce relais différentiel est représenté en détail sur la figure 5,
De la même manière,, L'indicateur a9 du niveau du
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Liquide fait prendre dans Le sens vertical une position
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déterminée à une tige pilote 48 pour stablir par le tuyau.
49 dans le relais 47 une pression de charge pneumatique qui représente le niveau du liquide,
Si l'on se reporte à la figure 5, on voit que Le tuyau 46 aboutit à une chambre 50 séparée par un diaphrag me ou une oloison mobile 52 dtune chambre 51 ouverte à l'air libre. Le diaphragme 52 et le ressort de charge 53 sont réunis tous deux à une tige 54, à laquelle est fixe également un diaphragme 55. séparant Les chambres 56, 57. Le tuyau 49 aboutit à la chambre 56. Une arrivée d'air comprima peut se faire par le tuyau 58 dans la chambre 57 sous le contr8le d'une soupape 59.
L'échappe- ment de la chambre 57 à L'air Libre est contrôlê par une soupape 60, La tige 54 est destinée à faire prendre une position convenable à un dispositif de commande 61 des soupapes, soit pour admettre de L'air comprimé par la soupape 59 et augmenter ainsi la pression dans la cham- bre 57, soit pour faire échapper de L'air dans l'atmos- phare par la soupape 60 et diminuer ainsi la pression dans la chambre 57, L a pression dans la chambre 57 est transmise par un tuyau 62 à un dispositif de commande à diaphragme soumis à L'action d'un ressort pour faire prendre une position convenable à la soupape 21 dans le tuyau d'aspiration de la pompe à liquide,,
On remarquera que les variations de la pression de charge transmises par le tuyau 46 ou celles qui sont transmises par le tuyau 49 agissent de façon à faire varier La pression de l'air dans la ohambre 57 et par conséquent agissent pour faire prendre une position convenable à La soupape 21.
La soupape 21 agit sous forme d'orifice variable au passage duquel, existe une variation différentielle de pression se trouvant dans un rapport connu, avec le débit du Liquide passant par la soupape 21. Les prese
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sions sur les faces opposées de la soupape sont trane mises reepectivement par les tuyaux 63, 64 aux chambres 65, 66 du. relais régulateur 41.
Si l'on se reporte à la figure 6, on voit que le
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relaiIJS:égu1ateur 4L est jusqu'à un certain point sembla- ble au reluis 47 et comporte en plus une communication 67 dont le fonctionnement peut être réglé entre Les chambres
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56' et 57', Une pression de charge établie dans la cham- bre 571 agit par un tuyau 68 sur un dispositif de oomman- depneumatique 40 pour faire prendre une position oonTena- ble aux soupapes régulatrices de la turbine.
Dans ce oas, le rôle de la communication 67 à fonctionnement réglable consiste à compléter le contrôle primaire de la pression agissant sur Le dispositif de commande 40 par un oontrôle
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secondaire de marne amplitude on d'une vmplitude différente consistant par exemple, dans une action aucoeasive ou supplémentaire pour empêcher un mouvement excessif et d'oscillation et par laquelle la position occupée par le
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dispositif de commande 40 n'est pas nécessairement ddter- minde directement par la position occupée par la soupape 21.
En général, la position de la aoupape 21 est déter.. minde par L'action du débit du. Gourant de sortie de la Tapeur et du niveau du. liquide dans le séparateur et cette soupape constitue un orifice variable dans la conduite d'aspiration de la pompe à. eau.
M'appareil 41 qni reçoit
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la pression diff4rentislle au passage de la soupape 1 fait prendre une position convenable au dispositif de commande 40 et aux soupapes régulatrices de la turbine pour contrôler la vitesse de la pompe à eau de façon que
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la pression différentielle au passage de la soupape al soit maintenue constante quel que soit le degré d'ou-* verture de la soupape 21 et que le débit du liquide vers la pompe à eau. soit contrôlé proportionnellement à La
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fois au débit du courant de sortie de la vapeur et au niveau du liquide dans le séparateur.
Lorsque le débit du courant de sortie de la vapeur augmente, la tige pilote 48 monte proportionnellement, augmentant ainsi proportionnellement la pression de charge qui agit dans le tuyau 46 et faisant descendre la tige 54 et ouvrir en conséquence la soupape 59 de façon à faire pénétrer un supplément d'air comprimé dans La chambre 57 et à augmenter ainsi la pression de charge pneumatique agissant par le tuyau 68 sur la soupape 21; il en résulte que l'ouverture de la soupape augmente de façon à laisser passer un plus fort débit d'eau vera la pompe à eau proportionnellement à L'augmentation du débit du courant de vapeur abrtant du générateur de vapeur.
Si le niveau du Liquide dans le séparateur 232 tend à descendre, la tige pilote 48 monte, en augmentant ainsi la pression de charge dans la chambre 56 et ouvrant da- vantage de la même manière la soupape ;CI,, de façon à augmenter le débit de L'alimentation en liquide du géné- rateur de vapeur.
On remarquera donc que la position prise par la son- pape 21 est déterminée par le débit du courant de vapeur sortant du générateur et par la fauteur du niveau du liquide dans le séparateur, tandis que la vitesse de la pompe à eau est déterminée non seulement par ces deux faoteurs variables. mais encore par le débit de l'eau arrivant à la pompe et la traversant.
L'appareil 9 fonctionnant sous L'action du niveau de l'eau contrôle de plus, par L'intermédiaire de La tige pilote 48, la position occupée par La soupape 3 d'évacua- tion variable, de façon que, Lorsque le niveau du liquide dans Le séparateur 232 dépasse uhe hauteur déterminée, la soupape 3 s'ouvre d'une quantité réglée pour oompléter l'évacuation normale 2 par le tuyau 1.
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On a prévu une soupape pilote 69 contrôlée par la pression du. courant de sortie de la vapeur agissant sur le tube de Bourden 23, pour établir une pression de charge pneumatique par Le tuyau 70, de façon à faire pren- dre une position convenable à la soupape de dérivation 22 et au registre 18. Lorsque la pression de la vapeur tombe au-dessous d'une valeur déterminée, la soupape 22 et le registre 18 tendent tous deux à. s'ouvrir, chacun d'eux à. partir d'une position déterminée.
Cette action est parti- culièrement souhaitable en cas d'augmentation subite et importante de la charge dans L'installation considérée dans son ensemble et provoquant ainsi une baisse marquée de la pression de La vapeur,, Lorsqu'il se produit ainsi une augmentation subite et importante du. débit du courant de sortie de La vapeur, faisant par suite tomber la pres- sion de la vapeur. la fitesse de la turbine auxiliaire augmente et le registre 18 s'ouvre, Il peut arriver à ce moment que, momentanément, l'augmentation de La vitesse de la pompe à.
eau et par conséquent L'augmentation du dé- bit du courant de Liquide entrant dans le générateur de vapeur soit plus forte qu'on le désirerait pour utiliser la quantité de chaleur disponible emmagasinée dans l'installation et qu'il soit souhaitable que pendant ces périodes de courte durée, une partie de L'eau refouiée par la pompe soit dérivée de la sortie dans L'admission de la pompe, on réalise le réglage du dispositif de com- mande 38 et du dispositif de commande de la soupape zz de préférence, de façon qu'il agisse seulement sous l'action de variations déterminées dans la pression de la vapeur et par conséquent dans la pression de charge pneumatique dans le tuyau 70.
Par exemple. le registre 18 peut être réglé, de façon à. changer de position Lors- que la pression de la vapeur subit une variation quelcon- que dans l'un ou L'autre sens à partir d'une valeur
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déterminée, tandis que la soupape 22 peut rester complè- tement fermée jusqu'à ce que La pression de la vapeur ait diminué d'une quantité déterminée à partir de la valeur normale que l'on désire. Au-dessous de ce point. la soupape 22 commence à s'ouvrir et le registre 18 peut ou non rester complètement ouvert pendant que s'opère Le réglage de L'ouverture de la soupape 22.
De préférence,, on opère le contrôle primaire de L'alimentation en éléments de combustion en faisant varier la vitesse de la turbine auxiliaire et par suite en con- oordanoe avec le débit du courant d'entrée du Liquide. On opère un second réglage du débit total de L'air servant à entretenir la combustion en faisant prendre au registre 18 à L'orifice de sortie du ventilateur à air secondaire une position convenable sous L'action des variations de la pression du courant de sortie de la vapeur.
Buis on proportionne le débit de l'air passant par la conduite 7 au débit du courant de vapeur sortant du générateur, on arrive à ce résultat par L'action réciproque des oompteurs de débit 32, 35 qui coopèrent pour faire prendre une position convenable à une tige pilote 71, de façon à établir une pression de charge pneumatique sous L'action de laquelle fonctionne le dispositif de commande 39.
La vitesse du dispositif transporteur L6 du charbon brut est contrôlé par L'intermédiaire du moteur 17 à vitesse variable au moyen d'un dispositif à contacteurs électriques 72, qui constitue le dispositif servant à augmenter ou à diminuer le débit du oharbon brut arrivant au pulvériseur, Oe contrôle est opéré par Le mouvement d'un bras 73 de contacteur contrôlé conjointement par deux diaphragmes 74. 75.
Le diaphragme 74 fonctionne sous L'action de la pression différentielle qui existe au passage d'un orifice ou étranglement 76 de toute autre nature placé dans La conduite d'air réunissant le venti-
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lateur à air primaire 14 au pulvériseur 15 et qui re- présente le débit de cet air, Le diaphragme 75 est sou- mis à l'action de forcée de sens opposa (pression diffé- rentielle existant au passage du pulvériseur. qui repré- sentent le débit de l'air et du charbon pulvérisé tra- versant certaines sections du pulvériseur.
Les pressions agissant sur le diaphragme 75 sont proportionnelles à la perte de charge à travers le pul- vériseur et sont influencées non seulement par la quanti- té d'air passant par l'orifice 76 et par suite par le pulvériseur, mais encore par la quantité de charbon non pulvérisé ou partiellement pulvérisé qui se trouve dans le pulvériseur. Si donc le débit du charbon brut arrivant dans le pulvériseur est plus fort qu'on le désire, la quantité de combustible brut ou partiellement pulvérisé augmente dans le pulvériseur, en faisant ainsi varier la chute de pression au passage du pulvériseur, pression qui agit sur le diaphragme 75, qui, à son tour. actionne le bras 73 du contacteur pour la faire agir sur le moteur 17 à vitesse variable et ralentir le transporteur 15 du charbon brut.
Inversement, si la chute de pression agis- sant sur le diaphragme 75 est inférieure à celle que l'on désire par rapport à la chute de pression agissant sur le diaphragme 74, le bras 73 du contacteur provoque une augmentation du débit du charbon brut par le transporteur 16.
La figure 3 représente un exemple de réalisation de l'invention dans lequel on utilise des dispositifs éles- triques pour mettre le procédé en application au lieu des appareils pneumatiques décrits ci-dessus avec la fi- gure z à l'appui.
Le tube de Bourdon 26 amène dans une position con- Tenable une électrode de surface variable d'un appareil à décharge électronique 77 pour contrôler la position crise
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par un dispositif de commande 78 de la soupape 22. Sur Le dessin une Ligne unique 79 réunit l'appareil 77 à un tableau à relais 80, qui, à son tour, est relié par un conducteur 81 au dispositif de commande 78 et par un conducteur 82 à L'appareil. 83. Cet appareil est relié par un conducteur 84 à un tableau à relais 85. L'appareil 83 est semblable à l'appareil 77 et est contre Le par L'appareil. 29A fonctionnant sous L'action du niveau de l'eau.
Partant du tableau à relais 85, un conducteur 86 y relie le dispositif de commande 105 de la soupape 3.
Un appareil 87 fonctionnant sous L'action des varia. tions différentielles de la pression agit de façon à faire prendre une position convenable à l'élément mobile d'un appareil à décharge électronique 88 relié à un tableau à relais 89 et de là relié au dispositif de comman- de 40A.
Le compteur différentiel 90 combine les fonc- tions des compteurs 32,. 35 de la figure a pour comparer le débat du courant de sortie de La vapeur et Le débit du courant d'air par la conduite 7, et est destina, lors- que la proportion entre ces deux débita s'écarte d'une valeur déterminée, à déplacer l'électrode mobile d'un appareil à décharge électronique 91 relié à un tableau à relais 98 et au dispositif de commande du registre L9.
Les conducteurs désignés par 79, 81, 82, 84, 86 etc, doivent être considères comme étant des câbles pouvant comporter un on plusieurs fils, le Les câbles sont re- présentas par une simple Ligne pour simplifier le dessin,
Le tube de Bourdon 23 détermine la position de l'électrode mobile. d'un appareil à décharge électronique 93 qui est relié par L'intermédiaire d'un tableau de relais 94 aux dispositifs de commande 95 et 96.
Si l'on se reporte à la figure 7. on voit qu'elle représente le schéma détaillé des connexions d'un tableau de relaie, tel que 85, 89, 92 et 94. Si L'on choisit Le
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tableau 85 à. titre d'exemple et ai L'on se reporte à la figure 7, on voit que le bras 97 dont La position est déterminée par l'appareil 29A à niveau d'eau est dispose de façon à faire mouvoir L'anode de L'appareil à décharge électronique 83 par rapport à la cathode .
La cathode de l'appareil 83 est réunie au secondaire d'un transformateur de chauffage 98. 99 et 100 sont des résistances, 101, une inductance, 102, un transfor- mateur, 103 un appareil à décharge électronique et 104 un moteur. Le but général de l'appareil à décharge élec- troniqae 103 est de contrôler le passage d'un courant continu palsatoire pour le contrôle de la vitesse du moteur 104, qni tourne dans un sens unique à une vitesse variant de zéro au maximum et qui dépend du passage du courant de l'appareil 103,
Le oontrle du passage de ce apurant s'effectue par le contrôle du pourcentage du temps pendant Lequel L'appareil 103 peut être conducteur et on opère ce contrôle en appliquant à la grille de l'appareil 103 la somme d'une tension alternative et d'une tension conti- nue.
La tension alternative étant en retard de phase avec la tension de plaque sous l'action d'un pont déphaseur 100. 101, 102 et par suite le point du cycle où la %en- sion de grille atteint la valeur de passage et permet à l'appareil 103 de devenir conducteur, peut être modifié en faisant varier la grandeur de la tension continue qui est en série avec la tension alternative. On réalise cette variation de grandeur de la tension continue en faisant varier la surface active de l'anode de L'appareil 83 Par un mouvement mécanique du bras 97. On fait ainsi varier la vitesse de rotation du moteur 104 qui constitue un élément du dispositif de commande 105 en faisant varier la position du bras 97 par l'appareil 29A qui fonctionne
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sous l'aotion du niveau.
La figure 8 représente L'agenoement d'un tableau à relais 80 oombin4 avec les appareils à décharge électroni- que 83 et 77 qui sont connectas en parallèle pour contrô- ler le moteur 16 du dispositif de commande 78 conjointe** ment sons l'action du débit du courant de sortie de la vapeur et du niveau du liquide,
La figure 9 représente une élévation avec coupe par- tielle du dispositif de commande 105 formant Le type des dispositifs de oommande 78, 95, 96, 40A, 105 etc, de La figure 3.
Le moteur 104 est celui qui porte le même numéro sur la figure 7 et est destiné à tourner dans un sens unique à une vitesse variant de zéro au maximum suie vant le courant traversant son induit, ainsi que l'indi- quent nettement les figures 7 et 8,
En tournant,, l'induit commande une pompe à fluide L07 qui refoule un fluide tel que de l'huile de la chambre 108, située au=dessus du piston qui renferme la pompe 107, dans la chambre 109, située au-dessous du pis- %on, Ce passage du fluide dune face du piston sur l'autre tend à faire monter le piston et à ce mouvement s'oppose un ressort de compression, ainsi que l'indique nettement la figure.
La pression antagoniste exercée par le ressort varie avec La vitesse du moteur 104 et si L'une des extrémités de l'appareil. par exemple en 110. est montée d'une manière relativement fixe de façon à pouvoir pivo- ter, il résulte d'une variation dans la vitesse du moteur 104 que l'extrémité 111 se déplace relativenent en se rapprochant ou en s'éloignant de L'extrémité 110 et ce mouvement, communiqué à. une soupape ou tout autre appa- reil dont il sagit de déterminer la position, amène Le- dit appareil dans la position qui convient,
On remarquera, évidemment que si le sens du mouve-
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ment de rotation de la pompe 104 change,
Le ressort qui s'oppose au mouvement peut être un ressort de tension plutôt qu'un ressort de compression, De pins, la charge du ressort peut être pplique à. L'extérieur de L'appareil. plutôt qu'à L'intérieur.
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Improved Method and Apparatus for Controlling and Monitoring Steam Generators The invention relates to a method and means for controlling and monitoring the operation of steam generators, particularly those of the coreless and circulating type. forced, the fluid circulation path of which comprises one or more tubes of great length and of small internal diameter, in which the circulation following the path traveled is caused by the entry of the pressurized liquid through one of the ends and by the steam output alone by the other,
this type being characterized by the introduction of a quantity of liquid normally greater than that of the vapor which leaves and the difference between these quantities being taken in the aforementioned path between its ends.
One of the main objects of the invention is to control the operation of a steam generator of this type, so as to carry out satisfactorily.
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health and with great rapidity large amplitude variations in the rate of heat release by appropriately adjusting the flow rate of the inlet stream of liquid and combustion elements.
Another object of the invention is to keep the combustion efficiency uniformly high regardless of the suddenness and magnitude of variations in the output.
The invention also relates to a method for producing steam and for operating a steam generator of the type without cylindrical body and with forced circulation by controlling the flow rate of the liquid inlet stream and the fuel supply and in combustion air according to the generator load. Said method being characterized by a second adjustment of the air flow rate according to the pressure of the outlet stream of the steam and a new control of the air flow rate under the action of the proportion established in advance between the flow rate of the steam. steam output current and air flow.
The method forming the object of the invention comprises yet other particularities which will all be described below in detail.
In the device conforming to. The invention that can be used at. The implementation of the process and which comprises a mixer generator, a liquid feed pump, a ventilator supplying air, and a fuel pulverizer, provision has been made for the arrangement of a mechanical device serving to order the pump accordingly. fan and sprayer.
The apparatus forming the subject of the invention also comprises other features which will all be described in detail below.
The invention is shown in the accompanying drawing
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in which: FIG. 1 diagrammatically represents a steam generator without a cylindrical body, with forced circulation, to which the invention applies; FIG. 2 schematically represents a steam generator without cylindrical body, with forced circulation, combined with the apparatus necessary for controlling the operation of said generator. oand apparatus being shown in a partially schematic manner,
Figure 3 is generally similar to Figure 2, but includes different apparatus for carrying out the method;
Figure 4 is a -vertical section of a pilot valve-,
Figure 5 is a vertical section of a pneumatic relay;
Figure 6 is similar to Figure 5, but incorporates certain additional construction features;
Figures 7 and 8 are details of the connections of Figure 3; Figure 9 is a vertical section of an operating mechanism of Figure 3, in the drawing. The non-existent parts are referred to throughout by the same reference numerals.
The steam generator without cylindrical body, forced circulation to which the invention applies is shown schematically in Figure 1 so as to show the gas stream, the flow of the working fluid and the heat absorption surface arranged so as to be contained in The enclosure figured in mixed treaty.
The circulation path of the working fluid is formed
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by tubes of great length and small diameter in-
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tri tr assembled together in suitable manifolds, The generator comprises an eoono. # is a02 rises at the coldest end of the passage of the gases and supplied with liquid by a pump 289 with forced circulation, as shown, assembled at. ahans water tank of 301.
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Leaving the. outlet manifold 20l of the economy sieur, the liquid is brought through a pipe 803 to a multiple pipe 204, from where it is distributed to the vapear production section, via, in the pre-oas. sent, of five pipes 205 offering resistance to the passage of the fluid and each of which has a greater resistance than the pipe of passage of the. current of fluid that it serves, the üquid being thus distributed proportional-
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ment to ahaQ1U1 of the passage pipes of the. fluid stream aC69 207, a08. i09 et aloq which constitute the production section 302 of the assembly comprising portions located on the floor, against the walls and screens and against
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la Yotte, as indicated in 303.
These five circulating air ducts which constitute the steam producing surface enter tangentially into an enlarged part of the. circulation path of. fluid which is in the form of a separation chamber 232 for dividing the fluid into liquid and vapor. steam
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directing to a high pressure pump a4a and the excess liquid being taken from the fluid circulation path through a pipe 1 and supplied to the hot water tank or to the discharge. Normal evacuation occurs
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continuous through a throttle a, while a variable discharge takes place through the regulating valve 3.
The heat source 304 (figure 1) comprises a burner 4 with pulverized fuel supplied by a pipe 5 (figure a) and an air chamber 6 supplied by a coil.
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secondary air outlet 7. to carry out the initial ignition of the vaporized fuel burner device, a gas burner device 8 is supplied by a pipe 9, by a gas flow contrSI6 by a valve 10 o controlled by an electromagnet j If we refer particularly to in the figure and we see that the fluid circulation path is represented by a single serpentine tube whose section
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of the economizer 02 is supplied with liquid under pressure by a pipe 11 coming from a pump Z89 which,
although shown in Figure 1 as a positive displacement pump, may be of any suitable type and which,
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as a result, has been shown in Figure a in purely schematic form, neither leaving the section of the llêonomiser the fluid arrives in the section for producing the steam and passes through it, then discharges into the
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separator 32. boa leaving the separator, the steam arrives in the superheater 242 and passes through it, leaving it through the pipe 244 to arrive at a main turbine 12. taken as an example of a steam consuming apparatus , The products of combustion successively pass through the production section of La Tapeur. superheater and economizer and may come into contact with part or all of the separator.
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An auxiliary turbine 887 controls the liquid dialing pump 289, the secondary air blower 13, the primary air blower 14, the atomizer 15, and a fuel conveyor 16 which is provided.
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controlled by a variable speed motor 17. Although these devices have been shown schematically and
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as etile were all placed to be oomman. dice by the same shaft and at the same speed, it must be understood that the reduction gears:
, born-
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oessaries or control links between the various
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apparatus are known and would be established in an appropriate manner, as regards their relative speed, power, etc., and which it is only proposed to indicate
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quer that the auxiliary turbine 287 controls these devices simultaneously and in concordance.
The flow rate of the feed of the pulverized fuel to the brttleu.r 4ft is first controlled by the speed of the pulverizer 15, but it is again regulated by the rate of the raw coal to be pulverized fed into the mill. 15 by the conveyor device 16. The variations
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The flow of brnt coal is aon% r81ed by the variable speed motor L7.
The fuel supply to the fireplace is still inlnenode by the. quantity of primary air passing through the pnlverisear 15 and this quantity in turn is a function of the relative position of the.
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register 18 plao 'at the outlet of the secondary air fan and the position of register 19 in the secondary air duct 7,
The flow rate of the air supply to support combustion is first determined by the speed of the
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secondary fan 13 and primary fan 1., but is still Influenced by the position of register 18.
The proportions of the total air supplied to the combustion are determined by pipes 5 and 7 and depend on the relative positions of the registers 18 and 19. It will be noted that the air leaving the secondary fan 13
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arrives in an air heater 80 dtot it is divided into two fractions, one of which, in the form of primary air, goes towards the primary vent 16 and passes through it, while the rest coiitr8lé by the register 19 passes through line 7 for., arrive in the wind boot 6 in the form of secondary air.
The flow rate of the pressurized liquid supply
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by the pipe 11 is eontr8Ld first by the speed esse. of
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pump 289, but is additionally influenced by the position
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occupied by a regulating valve 1 Plate on the suction side of the pump as well as by a regulated valve Z8 shown in a bypass bypassing the pump.
When a steam generator of this type is in operation,
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some variable factors are measured. recorded and used to serve as a basis for automatic control of the supply of said liquid generator and of the heating hearth with combustion elements,
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83 designates an apparatus operating under pressure, such as a Bourdon tube rdani to the pipe 44ét comprising an indicator needle zut4 intended to cooperate with an index 25 to make known the value.
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instantaneous pressure of the Tapper outlet oonrant.
For reasons of the power of the generator or the load of the steam generator *, a Bourdon tnbe 26 is provided, intended to make an indicator needle 27 take a suitable position with respect to,
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un i, nde 8, The Bourdon tube 86 is connected by the Intermediary of a capillary tube to the turbine La at a point such that the Bourdon tube operates in a knot The action of the pressure in the casing of the first stage turbine pressure, which is in a substantially linear relationship to the flow rate of the steam stream. The
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indications of the needle 1t7 in relation to the aS scale therefore represent the flow rate of the vapor stream leaving the generator and consequently the value of the power or the load of the generator.
29 designates a device operating under the action of the level of the liquid in the separator 232 and forming a pressure boot enclosing a U-shaped mercury tube,
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joined at the top and bottom to the separator. A float tfs1
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arranged so as to go up and down with the surface of the meroure in one of the branches of the tube and thus to make a needle 30 take a suitable position with respect to an index 31, to make known the instantaneous height of the level liquid in the separator.
A flow meter 32 is intended to cause an indicator needle 33 to take a suitable position with respect to an index 34 in order to make known the instantaneous value of the flow rate of the stream of steam leaving the steam generator. A flow meter 35 assumes a suitable position for an indicator needle 36 relative to an index 37 to provide an indication of the flow rate of the combustion air stream exiting the secondary air blower 13.
The flow meters 38 ′ and 35 are of a known type and each of them is an apparatus operating under the action of a differential pressure and intended to restore linear proportionality between the differential pressure and the flow rate so that the angular displacements of the needle with respect to its index are directly proportional to the differential quantities to the differential variations in flow. The outline of the construction parts of the interior of the flow meters is shown in dotted lines, these meters contain a liquid gasket bell, the walls of which are formed of a material of suitable thickness and shape.
Preferably, the supply of liquid to the fluid flow path and of combustion elements to the furnace is first controlled by varying the speed of the auxiliary turbine and using the flow rate of the liquid inlet stream as the basis of. This check, However to take into account the differences that may exist in the characteristics of the pumps and
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fans, as well as variations in operating conditions, a second adjustment device has been provided to complete the primary control of the combustion elements.
for air, this second adjustment device includes a register 18, the position of which at the outlet of the secondary air fan 13 is determined by a pneumatic control device 38, as well as a register 19 in the duct 7, the position of which is determined by a pneumatic control device 39. For the fuel, the second adjustment device consists of the variable speed motor 17 and in the action which it exerts on the conveyor device 16 of the raw coal.
The speed of the auxiliary turbine is controlled by varying the coverage of the steam inlet regulating valves in the turbine, this steam may be for example low pressure steam from the exhaust of the main turbine or the withdrawal steam from said turbine, or can. be high pressure steam coming directly from the steam generator.
A pneumatic control device 40 causes the regulator valves to assume a suitable position under the action of a pneumatic charge pressure established by a regulator relay 41 shown in detail in FIG. 6,
In turn, adjust the flow rate of the liquid inlet stream (by varying the speed of the liquid pump) the adjustment is preferably carried out by the action of the flow rate of the liquid inlet stream, the flow rate of the outlet current of vapor and liquid level in the separator.
As was said above, the position taken by the Bourdon tube 26 is determined by the pressure in the casing of the turbine which represents the dehit
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of the stream of steam leaving the. steam generator and tube is arranged so as to make take a position determined in the vertical direction to a pilot rod 42
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relative to a pilot boot 46 capable of being supplied with compressed air as indicated by the small arrow in the figure.
This pilot valve is shown in detail in Figure 4,
The compressed air arrives inside the boot 43 between the pilot guides 44 which are separated on the rod
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4 by an interval such that they are in coincidence with the narrow annular holes 45, When the pilot rod moves along its axis in the boot of
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In order for the guides 44 to move relative to the orifice 45, there is stabilized in the annular orifices a defined loading pressure which is in a known ratio with the magnitude of this movement. :
For example, if the rod 4 goes up, there is at the upper exit port on the left side of the boot 43 a load pressure.
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ge which increases in a definite ratio with this movement while if the rod <& goes down there exists at the lower exit port on the left side, a pressure which increases in a definite way with the amplitude of this movement.
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In the drawing, the tubes or pillars used to transmit these pneumatic charging pressures are shown everywhere by dotted lines to distinguish them from electrical connections or other pipes or conduits. In Figure 2, 46 denotes one of these connections for transmitting a pneumatic charge pressure in a known ratio with the flow rate of the steam output current, to a differential relay device 47. This differential relay is shown in detail in figure 5,
Likewise, the indicator a9 for the level of
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Liquid causes a vertical position to take
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determined to a pilot rod 48 to establish through the pipe.
49 in relay 47 a pneumatic charge pressure which represents the level of the liquid,
If we refer to Figure 5, we see that the pipe 46 leads to a chamber 50 separated by a diaphragm or a movable oloison 52 dtune chamber 51 open to the air. The diaphragm 52 and the load spring 53 are both joined to a rod 54, to which is also fixed a diaphragm 55. separating the chambers 56, 57. The pipe 49 terminates in the chamber 56. An inlet of compressed air can. be done through the pipe 58 in the chamber 57 under the control of a valve 59.
The exhaust of the chamber 57 to the free air is controlled by a valve 60, the rod 54 is intended to make a suitable position for a control device 61 of the valves, or to admit compressed air by valve 59 and thus increase the pressure in chamber 57, either to release air into the atmosphere through valve 60 and thus reduce the pressure in chamber 57, L a pressure in chamber 57 is transmitted by a pipe 62 to a diaphragm control device subjected to the action of a spring to cause the valve 21 to assume a suitable position in the suction pipe of the liquid pump ,,
It will be noted that the variations of the charge pressure transmitted by the pipe 46 or those which are transmitted by the pipe 49 act so as to vary the pressure of the air in the chamber 57 and consequently act to make take a suitable position. to valve 21.
The valve 21 acts in the form of a variable orifice through which there is a differential variation in pressure lying in a known ratio, with the flow rate of the liquid passing through the valve 21. The prese
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Sions on the opposite faces of the valve are reepectively trane put through the pipes 63, 64 to the chambers 65, 66 of. regulator relay 41.
If we refer to figure 6, we see that the
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relayIJS: regulator 4L is up to a certain point similar to shine 47 and additionally comprises a communication 67 whose operation can be regulated between the rooms.
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56 'and 57', A charge pressure built up in chamber 571 acts through pipe 68 on a pneumatic control device 40 to cause the turbine regulating valves to assume an effective position.
In this case, the role of the communication 67 with adjustable operation consists in supplementing the primary control of the pressure acting on the control device 40 by a control
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secondary amplitude or of a different amplitude consisting, for example, in a coeasive or additional action to prevent excessive movement and oscillation and whereby the position occupied by the
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control device 40 is not necessarily directly determined by the position occupied by valve 21.
In general, the position of the valve 21 is determined by the action of the flow rate. Tapeur output gourant and level. liquid in the separator and this valve forms a variable orifice in the suction line of the pump. water.
I device 41 which receives
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the pressure diff4rentislle at the passage of the valve 1 causes the control device 40 and the regulating valves of the turbine to take a suitable position to control the speed of the water pump so that
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the differential pressure at the passage of the valve a1 is kept constant regardless of the degree of opening of the valve 21 and the flow of liquid to the water pump. is controlled in proportion to the
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both at the rate of the vapor outlet stream and at the level of the liquid in the separator.
As the flow rate of the outgoing steam stream increases, the pilot rod 48 rises proportionally, thereby proportionally increasing the charge pressure acting in the pipe 46 and causing the rod 54 to descend and open the valve 59 accordingly so as to allow entry. additional compressed air in chamber 57 and thereby increasing the pneumatic charge pressure acting through pipe 68 on valve 21; the result is that the opening of the valve increases so as to allow a greater flow of water to pass through the water pump in proportion to the increase in the flow rate of the stream of steam drawing from the steam generator.
If the level of the Liquid in the separator 232 tends to go down, the pilot rod 48 rises, thus increasing the charge pressure in the chamber 56 and opening the valve more in the same way; CI ,, so as to increase the pressure. flow rate of the liquid supply to the steam generator.
It will therefore be noted that the position taken by the valve 21 is determined by the flow rate of the vapor stream leaving the generator and by the source of the liquid level in the separator, while the speed of the water pump is determined not only by these two variable faoteurs. but also by the flow of water arriving at the pump and passing through it.
The apparatus 9 operating under the action of the water level further controls, via the pilot rod 48, the position occupied by the variable discharge valve 3, so that, when the level of the liquid in the separator 232 exceeds a determined height, the valve 3 opens by an amount set to complete the normal discharge 2 through the pipe 1.
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A pilot valve 69 controlled by the pressure of the. steam outlet current acting on the Bourden tube 23, to establish a pneumatic charge pressure through the pipe 70, so as to make the bypass valve 22 and register 18 assume a suitable position. When the pressure steam falls below a determined value, valve 22 and register 18 both tend to. open up, all of them to. from a determined position.
This action is particularly desirable in the event of a sudden and significant increase in the load in the installation considered as a whole and thus causing a marked drop in the pressure of the vapor, When there thus occurs a sudden increase and important of. flow rate of the outlet stream of steam, thereby dropping the steam pressure. the speed of the auxiliary turbine increases and the register 18 opens. It can happen at this moment that, momentarily, the speed of the pump increases.
water and therefore The increase in the flow rate of the liquid stream entering the steam generator is greater than would be desired to utilize the quantity of available heat stored in the installation and it is desirable that during these periods of short duration, part of the water delivered by the pump is diverted from the outlet into the inlet of the pump, the control device 38 and the valve control device zz are preferably adjusted. , so that it acts only under the action of determined variations in the vapor pressure and therefore in the pneumatic charge pressure in the pipe 70.
For example. register 18 can be adjusted so as to. change position When the vapor pressure undergoes any variation in either direction from a value
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determined, while the valve 22 may remain fully closed until the vapor pressure has decreased by a determined amount from the desired normal value. Below this point. valve 22 begins to open and damper 18 may or may not remain fully open while adjusting the opening of valve 22.
Preferably, the primary control of the combustion element feed is effected by varying the speed of the auxiliary turbine and hence in accordance with the flow rate of the liquid inlet stream. A second adjustment is made of the total flow rate of the air serving to maintain combustion by making the register 18 at the outlet of the secondary air fan take a suitable position under the action of variations in the pressure of the outlet stream. steam.
Box the flow rate of the air passing through line 7 is proportioned to the flow rate of the steam stream leaving the generator, this result is achieved by the reciprocal action of the flow oometers 32, 35 which cooperate to make the appropriate position for a pilot rod 71, so as to establish a pneumatic charge pressure under the action of which the control device 39 operates.
The speed of the raw coal conveyor device L6 is controlled by means of the variable speed motor 17 by means of an electric contactor device 72, which constitutes the device serving to increase or decrease the flow rate of the raw coal arriving at the pulverizer. The control is operated by the movement of an arm 73 of the contactor jointly controlled by two diaphragms 74. 75.
The diaphragm 74 operates under the action of the differential pressure which exists at the passage of an orifice or constriction 76 of any other nature placed in the air duct joining the ventilator.
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The primary air generator 14 to the sprayer 15 and which represents the flow of this air. The diaphragm 75 is subjected to the force action of the opposite direction (differential pressure existing at the passage of the sprayer. the flow of air and pulverized carbon through certain sections of the pulverizer.
The pressures acting on the diaphragm 75 are proportional to the pressure drop across the sprayer and are influenced not only by the amount of air passing through the orifice 76 and hence the sprayer, but also by the pressure. amount of unpulvered or partially pulverized carbon in the pulverizer. If therefore the flow rate of the raw coal arriving in the pulverizer is greater than desired, the quantity of raw or partially pulverized fuel increases in the pulverizer, thus varying the pressure drop as the pulverizer passes, which pressure acts on the diaphragm 75, which in turn. actuates the arm 73 of the contactor to make it act on the motor 17 at variable speed and slow down the conveyor 15 of the raw coal.
Conversely, if the pressure drop acting on the diaphragm 75 is less than that desired with respect to the pressure drop acting on the diaphragm 74, the arm 73 of the contactor causes an increase in the flow of raw coal by the transporter 16.
FIG. 3 represents an exemplary embodiment of the invention in which electric devices are used to implement the method instead of the pneumatic devices described above with FIG. Z in support.
Bourdon tube 26 brings into a con- Tenable position an electrode of variable area of an electronic discharge apparatus 77 to control the crisis position.
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by a control device 78 of the valve 22. In the drawing a single Line 79 joins the apparatus 77 to a relay board 80, which, in turn, is connected by a conductor 81 to the control device 78 and by a conductor 82 to the device. 83. This apparatus is connected by a conductor 84 to a relay board 85. The apparatus 83 is similar to the apparatus 77 and is against the by the apparatus. 29A operating under the action of the water level.
Starting from the relay board 85, a conductor 86 connects there the control device 105 of the valve 3.
An apparatus 87 operating under the action of varia. The differential pressure acts so as to cause the movable member of an electronic discharge apparatus 88 to assume a suitable position, connected to a relay board 89 and thence connected to the control device 40A.
The differential counter 90 combines the functions of the counters 32 ,. 35 of figure a to compare the debate of the output stream of the steam and the flow rate of the air flow through line 7, and is intended, when the proportion between these two flow rates deviates from a determined value , in moving the mobile electrode of an electronic discharge device 91 connected to a relay board 98 and to the control device of the register L9.
The conductors designated by 79, 81, 82, 84, 86 etc, should be considered as being cables which can comprise one or more wires, the cables are represented by a single line to simplify the drawing,
Bourdon tube 23 determines the position of the movable electrode. an electronic discharge device 93 which is connected via a relay board 94 to the control devices 95 and 96.
If we refer to figure 7. we see that it represents the detailed diagram of the connections of a relay board, such as 85, 89, 92 and 94. If we choose Le
NOT
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table 85 to. As an example and ai Referring to Figure 7, we see that the arm 97 whose position is determined by the device 29A at water level is arranged so as to move the anode of L ' electronic discharge apparatus 83 relative to the cathode.
The cathode of the apparatus 83 is joined to the secondary of a heating transformer 98. 99 and 100 are resistors, 101 an inductor, 102, a transformer, 103 an electronic discharge apparatus and 104 a motor. The general purpose of the electronic discharge apparatus 103 is to control the passage of a pulsating direct current for the control of the speed of the motor 104, which rotates in one direction at a speed varying from zero to the maximum and which depends on the current flow of the device 103,
The oontrle of the passage of this clearing is carried out by the control of the percentage of time during which the apparatus 103 can be conductive and one operates this control by applying to the grid of the apparatus 103 the sum of an alternating voltage and d 'continuous tension.
The alternating voltage being out of phase with the plate voltage under the action of a phase shifter bridge 100. 101, 102 and consequently the point of the cycle where the% gate en- sion reaches the pass value and allows the apparatus 103 to become conductive, can be modified by varying the magnitude of the direct voltage which is in series with the alternating voltage. This variation in magnitude of the direct voltage is achieved by varying the active area of the anode of the device 83 by a mechanical movement of the arm 97. The speed of rotation of the motor 104 which constitutes an element of the device is thus varied. control 105 by varying the position of the arm 97 by the device 29A which operates
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under the aotion of the level.
FIG. 8 represents the arrangement of a relay board 80 oombin4 with the electronic discharge devices 83 and 77 which are connected in parallel to control the motor 16 of the control device 78 together with the action of the flow rate of the vapor outlet stream and the liquid level,
Figure 9 is a partially sectioned elevation of the controller 105 forming the type of the controllers 78, 95, 96, 40A, 105, etc., of Figure 3.
The motor 104 is the one which bears the same number in FIG. 7 and is intended to rotate in one direction at a speed varying from zero to the maximum soot with the current passing through its armature, as clearly indicated in FIGS. and 8,
By turning, the armature controls a fluid pump L07 which delivers a fluid such as oil from the chamber 108, located above the piston which contains the pump 107, into the chamber 109, located below the This movement of the fluid from one face of the piston to the other tends to make the piston rise and this movement is opposed by a compression spring, as clearly indicated in the figure.
The opposing pressure exerted by the spring varies with the speed of the motor 104 and if either end of the device. for example at 110. is mounted in a relatively fixed manner so as to be able to pivot, it results from a variation in the speed of the motor 104 that the end 111 moves relatively in approaching or away from it. The end 110 and this movement, communicated to. a valve or any other device whose position it is a question of determining brings said device to the appropriate position,
Obviously, it will be noted that if the direction of movement
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rotation of the pump 104 changes,
The spring which opposes the movement may be a tension spring rather than a compression spring. The load of the spring may be applied to. The exterior of the device. rather than inside.