BE495973A

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Info

Publication number: BE495973A
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Description


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  SOUPAPE DE PURGE POUR CHAUDIERE. 



   La présente invention a trait à une soupape de purge automatique plus spécialement destiné à l'évacuation des boueso 
Lorsque l'eau d'alimentation   d'une   chaudière de locomotive, par exemple,, renferme une proportion appréciable de précipités boueux, soit du fait de son état naturel., soit en raison du traitement   d9épuration   dont elle a été l'objet, cette boue se dépose en quantités croissantes dans la chau- dière au cours de la marche de celle-ci;

   elle se dépose ainsi sur le haut du foyer, dans les tubes,, dans les espaces étroits entourant le foyer et, si.on lui permet de trop s'accumuler, elle peut devenir plus ou moins solide, cuire et provoquer des surchauffes du métal en occasionnant éventuellement des dé- formations de la plaque et des fuites des tubeso Simultanément la teneur en matières solides dissoutes s'élève également, en particulier avec certains pro- cédés de traitement de l'eau, et si   l'on   n'y remédie pas,, il peut y avoir for- mation de écume et entraînement d'eau par la vapeur (primage). 



   Dans   l'un   et l'autre cas ci-dessus il est nécessaire soit de vi- danger la chaudière pour nettoyer les boues, soit de réduire la concentration des solides dissous. 



   La vidange de la chaudière pour les raisons sus-exposées a pour conséquence que celle-ci est hors de service pendant le temps de l'opération; lorsqu'on a à faire à une eau de nature à donner lieu à une formation rapide de boue et à une élévation rapide de la teneur en solides dissous, ces vidan- ges deviennent fréquentes et elles réduisent   l'utilisation   possible de la 1o-   comotive   
La méthode consistant   à   purger les chaudières en vue de prolonger les périodes de services entre les vidanges n'a pas été jugée avec   faveur.'.   parce que c'est là une opération manuelle comportant le risque que le robinet se coince à la position ouverte, ou bien qu'on   l'oublie   à cette position. 



   La présente invention a pour objet la réalisation d'une soupape de purge commandée automatiquement pendant la marche de la machine utilisant la vapeur de la chaudière considérée, de telle sorte que l'accumulation des boues et/ou celle des matières solides dissoutes reste limitée. 

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   Suivant l'invention on prévoit des moyens grâce auxquels   lorsqu'on   actionne le dispositif de commande de la vapeur, par exemple le régulateur d'une locomotive ou la vanne de vapeur d'une chaudière d'un autre genre, la soupape de purge est actionnée par la pression de vapeur de la chaudière con- sidérée, de telle sorte que lorsque la machine fonctionne, cette soupape est ouverte et il y a purge d'eau chargée de boues et/ou d'eau renfermant- des solides dissous fortement concentrés, tandis que lorsque la machine n'est pas en service, la soupape est fermée et toute purge cesse.. 



   De préférence l'orifice de la soupape de purge est interchangeable, de telle manière qu'on puisse réaliser un écoulement d'eau plus ou moins impor- tant; 
Suivant une autre caractéristique de   l'invention,   il est prévu des moyens pour débarrasser à chaque fermeture l'orifice de la soupape de la boue qui a pu s'y accumuler. 



   Le dessin annexé, donné   â titre   d'exemple, permettra de mieux com- prendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer. 



   La soupape montrée en coupe longitudinale est destinée à assurer la purge d'une chaudière de locomotive. Elle comporte un corps l, perforé lon-   gitudinalement-.et   pourvu d'une arrivée de boue 2, à laquelle on peut adapter un raccord approprié 3 quelconque pour la relier au point de purge choisi sur la chaudière (non représentée), soit par l'intermédiaire d'un collecteur cor- respondant à plusieurs tuyaux intérieurs, soit de toute autre manière appro- priée. Cette arrivée de boue 2 est disposée à angle aigu par rapport au corps de soupape 1, de manière à offrir la moindre résistance possible à l'entrée - de la boue dans la chambre de la soupape. 



   L'alésage intérieur du corps de soupape 1 reçoit un manchon 4 de métal Monel ou autre matière appropriée en vue d'assurer un ajustage précis, ce manchon étant coaxial au corps 1 et étant perforé latéralement pour assurer la jonction entre l'arrivée de boue 2 et l'alésage 4a dudit manchon. A l'ex- trémité inférieure du manchon 4 est disposée une pastille d'étranglement   5,   également faite en métal Monel ou analogue et pourvue d'un orifice 5a en forme d'entonnoir   dont -la   section est calibrée en fonction de l'écoulement désiré. 



  Cette pastille d'étranglement 5 est amovible, de telle manière qu'on puisse aisément lui en substituer une autre d'orifice plus grand ou plus petit pour réaliser un écoulement d'eau plus ou moins fort. A une certaine hauteur au - dessus de la pastille 5 le manchon   4   comporte un siège 4b 
Une tige de soupape 6, faite en métal Monel, est passée à travers un presse-étoupe classique 7 monté sur le corps 1. Cette tige possède une tête 6a et une aiguille 6b à son extrémité inférieure; la tête   6a   est destinée à reposer sur le siège 4b, tandis que l'aiguille 6b dépasse à travers l'orifi- ce 5a quand la soupape 6a est à sa position abaissée, de telle manière que chaque fois que cette soupape se ferme, ladite aiguille 6b débarrasse l'ori- fice 5a de la boue ou du tartre qui ont pu s'y loger. 



   A l'extrémité supérieure de la tige 6 est fixé un piston lisse 8 qui coulisse dans un cylindre à vapeur 9 assemblé de façon rigide avec le corps de soupape 1. Un tuyau de liaison 10 va de l'espace de vapeur 9a si- tué sous le piston à la-boite à vapeur des cylindres de la locomotive, de tel- le manière que lorsque la pression s'élève dans cette boite,.elle se trans- mette à la face inférieure du piston 8 qu'elle tend à soulever en ouvrant ainsi la soupape. 



   La soupape 6a est normalement maintenue à la position fermée par un ressort 11¯logé dans la chambre supérieure du cylindre 9 et exerçant une force dirigée de haut en bas sur la face supérieure du piston 8, ledit res- sort prenant appui par son extrémité supérieure contre la face intérieure d'un disque ou fond 12 en forme de bride fixé au haut du cylindre 9. La force de ce ressort est déterminée de-manière à assurer l'effort de fermeture nécessai- re en fonction des conditions particulières : pression de la chaudière,   etc....   



  Par conséquent, quand la vapeur est admise à l'espace inférieur 9a, le piston 8 est déplacé vers le haut à l'encontre du ressort 11 et ce dernier referme 

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 immédiatement la soupape 6a dès que la pression de la vapeur est supprimée., 
Pour éviter la formation d'un matelas d'air à la partie supé- rieure du cylindre à vapeur 9 il est prévu dans le fond 12 un reniflard 13 Ge reniflard communique avec un alésage 12a pratiqué dans un bossage cen- tral 12b qui fait saillie vers le bas et dont l'extrémité inférieure compor- te un siège 12c Le haut de la tige 6-dépasse légèrement au dessus du pis- ton 8 et est conformé à la façon d'un pointeau 6c qui, lorsque le piston 8 est au haut de sa course, s'engage sur le siège 12c du bossage 12b, fermant ainsi le reniflard. 



   Si la pression s'élève au dessus du piston 8 en raison de fuites le long des segments ou autre garniture d'étanchéité de celui-ci, le poin- teau 6c se soulève de son siège 12c juste ce qu'il faut pour décompresser l'espace sous pression, et un équilibre s'établit entre la pression de va- peur agissant de bas en haut, et d'autre part le ressort 11 et la contre-pres- sion due aux fuites qui agissent vers le bas. 



   Le fonctionnement est le suivant : 
Si l'on suppose la locomotive à l'arrêt sous pression de vapeur avant de commencer un trajet, le régulateur est fermé et par conséquent la vapeur n'est pas admise à la boite à vapeur des cylindres. La vapeur ne peut donc pénétrer dans l'espace de vapeur 9a qui est relié à cette boîte et la soupape 6a est ainsi fermée et retenue à cette position par l'action du ressort 11 
Quand le mécanicien ouvre le régulateur en admettant la vapeur à la boite, la   pression:agissant   sur la face inférieure du piston 8 déplace celui-ci vers le haut à l'encontre de l'action du ressort 11, soulevant ainsi la soupape 6a de son siège 4b l'air enfermé dans le haut du cylindre 9 étant chassé par le reniflard 13. 



   Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, la course de la soupape 6a est d'environ 32 millimètres, mais la distance entre le   siè- .   ge 4b et le point le plus bas de   l'orifice   4a d'entrée de la boue dans la garniture 4 est d'environ 19 millimètres, de telle sorte que la boue ne peut pas commencer à s'écouler avant que la soupape n'ait dépassé ce pointo Cela a pour conséquence que la soupape est très éloignée de son siège quand la boue commence à couler, de telle sorte que tout effet de laminage sur le siè- ge est éliminée 
Quand la vapeur est fermée sur la locomotive, la soupape 6a est refermée par l'action du ressort 11 avec une force très élevée,

   et l'aiguille de nettoyage 6b est passée à travers l'orifice de sortie 5a 
Avec la soupape de purge suivant l'invention on obtient la maî- trise complète de la teneur en boues et en solides dissous, même avec des particules boueuses de dimensions relativement fortes. De plus, la soupape se nettoye d'elle-même et ne peut se boucher. 



   En outre, l'effort nécessaire pour actionner la soupape est four- ni par la pression de la vapeur dans la boite à vapeur de la locomotive; il suffit qu'elle soit suffisante pour vaincre la force verticale du ressort 11 augmentée de la force de frottement créée par la poussée latérale de la pres- sion de purge sur la tige. La pression de la vapeur dans la chaudière n'exer- ce directement aucune force de fermetureo Enfin l'ouverture et la fermeture intermittentes de la soupape occasionnées par l'actionnement du régulateur de la locomotive déterminent une turbulence suffisante dans l'eau de la chaudiè- re au voisinage de l'entrée 2 de la soupape 4b, pour maintenir la boue en agi-   tation   et empêcher ainsi son entassement dans les espaces étroits. 



   Moyennant une adaptation convenable, l'invention peut être appli- quée aux chaudières fixes comme aux chaudières de locomotives. 



   Il doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution dé- crits par tous autres équivalents.

Claims

RESUME et REVENDICATIONS..

1 Soupape de purge pour chaudières, caractérisée en ce qu'elle comporte des dispositifs grâce auxquels, lors de 1-'actionnement de l'organe de commande d'admission de vapeur à la machine alimentée par la chaudière considérée, la vapeur de cette dernière actionne ladite' soupape, de telle manière que lorsque cette machine est en marche ladite soupape soit ouverte et qu'il y ait purge continue d'eau chargée de boue et/ou renfermant des solides dissous à forte concentration, tandis que lorsque ladite machine est à l'arrêt la soupape est fermée et tout écoulement cesseo 2. Soupape de purge suivant la revendication 1 caractérisée en ce qu'elle comporte un orifice calibré interchangeable pour permettre d'ob- tenir un écoulement d'eau plus ou moins important.

3. Soupape suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte des dispositifs pour débarrasser l'orifice de la soupape de tout dé- pôt de boue à chaque fermeture de cette soupape.

4. Soupape de purge suivant la revendication 1 caractérisée en ce qu'elle comprend un corps principal pourvu d'une arrivée de boue suscep- tible d'être reliée à un point de purge choisi sur la chaudière.

5. Soupape de purge suivant les revendications 1 et 4, caracté- risée en ce que l'arrivée de boue est disposée suivant un angle aigu par rap- port à l'alésage formant chambre de la soupape de manière à réduire au mini- mum la résistance au passage de la boue.

6. Soupape de purge suivant les revendications 1, 4 et 5, carac- térisée en ce que son siège est prévu dans un manchon rapporté dans le corps co-axialement à l'alésage formant chambre de la soupape, ce manchon comportant une lumière latérale pour assurer la jonction entre l'arrivée de boue et son propre alésage.

7. Soupape de purge suivant les revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'elle comporte sous l'extrémité inférieure du manchon rapporté une pastille perforée calibrée de manière à assurer l'écoulement d'eau désiré.

8. Soupape de purge suivant les revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'elle comporte une tige de, soupape coulissant .'dans le corps, laquelle tige possède à son extrémité inférieure une tête susceptible de reposer sur le siège prévu.

dans le corps et une aiguille de nettoyage destinée à traverser l'orifice de la pastille calibrée quand la tête est à sa position la plus basse, l'extrémité supérieure de ladite tige étant solidaire d'un .piston dis- posé dans un cylindre à vapeur au dessus du corps de la soupape, cylindre dont la chambre inférieure est en liaison contrôlée avec la source de vapeur, tandis que la distance entre le siège de la soupape dans le corps et la lu- mière de l'arrivée de boue est telle que cette lumière ne soit pas découver- te tant que la soupape n'est pas entièrement ouverte.

9. Soupape de purge suivant les revendications 1 à 8, caractérisée en ce que la tête de soupape est normalement retenue à la position fermée par un ressort agissant par son extrémité inférieure sur la face supérieure du pis- ton, tandis que son extrémité supérieure prend appui contre la face intérieure d'un fond fixé au haut du cylindre.

10 Soupape de purge suivant les revendications 1 à 9, caractéri- sée en ce qu'elle comporte un reniflard prévu à l'extrémité supérieure du cy- lindre à vapeur.

11. Soupape de purge suivant les revendications 1 à 10, caracté- risée en ce que le reniflard est agencé dans le fond du cylindre, lequel fond est solidaire sur sa face inférieure d'un bossage perforé axialement dont le bas forme siège, l'alésage de ce bossage communiquant avec ledit reniflard, tandis que le piston est solidaire d'un pointeau destiné à venir porter contre le siège précité quand ledit piston est au point le plus haut de sa course.

12. Soupape de purge suivant les revendications 2 à 11, caractérisée en ce que la tige de soupape dépasse au dessus du piston et est elle-même con- <Desc/Clms Page number 5> formée en pointeau coopérant avec le siège du reniflard.

13. Soupape de purge pour chaudières ayant ses pièces consti- tutives disposées, combinées et adaptées pour fonctionner substantiellement comme décrit ci-dessus et comme représenté au dessin annexé. en annexe 1 dessin.