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SOUPAPE DE SURETE ET DE.REGLAGE.
La fonction d'un régulateur de sûreté d'un groupe moto-pompe sous pression c onsiste, lors d'une baisse de la pression du fluide refoulé, ou lorsque ce fluide fait complètement défaut, d'abaisser la pression du fluide moteur ou d'interrompre complètement l'arrivée de celui-ci et, éventuellement, actionner un dispositif avertisseur, afin d'éviter une détérioration du sys- tème moteur et de la machine entraînée.
On connaît de telles installations de sûreté, par exemple dans les groupes moto-pompes à eau, où une pompe rotative est commandée par une turbine à vapeur, le but visé consistant à étrangler ou à arrêter complètement, d'une manière automatique, la vapeur motrice de la turbine au cas où l'alimentation de la pompe centrifuge en eau serait interrompue.
A défaut de telles mesures 1-'arrêt de l'arrivée d'eau pourrait avoir pour effet un emballement de la tur- bine à vapeur, vu que la puissance absorbée par la pompe rotative tournant à vide ne représente qu'une fraction de la puissance qu'elle absorbe à l'état rempli d'eau.L'impulsion de déclenchement de ce dispositif de sécurité peut être fournie soit par l'augmentation du nombre de tours qui résulte de la perturbation, soit par la diminution de la pression.de l'eau dans la pompe centrifuge. Les régulateurs hydrauliques tirent partie, de cette dernière pos- siblité.
Ces régulateurs ne doivent pas être confondus avec les régulateurs d'arrêt de vapeur à action rapide de turbines à vapeur, qui sont actionnés à l'aide d'huile sous pression depuis une pompe à engrenage spécial, mais aux- quels l'impulsion de commande est fournie par l'augmentation du nombre de tours de la turbine à vapeur.
L'invention a pour objet une soupape de sûreté et de réglage qui, contrairement aux réalisations existantes, offre l'avantage'de la plus grande simplicité de sa construction et l'absence de guidage qui risquent d'entraver la course du régulateur. Ceux-ci augmentent notablement la sécurité de fonc- tionnement du régulateur. Il y a cependant lieu de souligner, en tant qu'avan-
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tage particulier vis-à-vis des constructions connues à ce jour, le fait que l'intervention du personnel surveillant n'est pas nécessaire lorsque, après un déclenchement du régulateur de sûreté à la suite d'une perturbation dans l'arrivée du fluide pompé, l'étranglement ou l'arrêt du fluide moteur sous pression, déterminé par ce régulateur ne doit plus être maintenu après le ré- tablissement de l'arrivée du fluide pompé.
Au contraire., le régulateur sui- vant l'invention rétablit automatiquement l'état de fonctionnement normal, une fois la perturbation éliminée, cette caractéristique étant particulière- ment précieuse par exemple dans les groupes moto-pompes à eau de locomotives, dans lesquels les oscillations, la position dans les courbes, les accéléra- tions et les ralentissements provoquent souvent des poches d'air dans la con- duite d'aspiration, lesquelles ont pour effet une augmentation de la vitesse de rotation de la machine motrice.
La construction de principe du régulateur de sûreté suivant l'in- vention ressort du dessin annexé. Le boîtier 1 est divisé en deux chambres 2 et 3. Les deux chambres sont réunies par un orifice 4 qui, pendant le fonctionnement normal est obturé par un plateau de soupape 5. Ce plateau est appliqué sur son siège d'une part par la pression du ressort de soupape 6 et d'autre part par une membrane 7 agissant dans la chambre 2. Cette membrane est soumise à la pression du fluide refoulé, lequel remplit l'espace 11 situé au-dessous de la membrane, où il pénètre par une ouverture 10, et presse la membrane contre le plateau de soupape 5. L'espace 2 situé au-dessus de la membrane 7 communique avec l'atmosphère par un ou plusieurs orifices d'échap- pement ou est reliée par des conduits convenables à un dispositif avertis- seur.
La chambre supérieure 3 présente une ouverture d'entrée 13 et une ou- verture de sortie 14 pour l'agent moteur de pompage dont la pression doit être soit réduite, soit complètement supprimée au cas où le fluide à pomper venait à manquer dans la chambre 11.
Cette soupape de réglage fonctionne comme suit.
En fonctionnement normal, la chambre 3 est soumise à la pression du fluide moteur, l'espace 11 de la chambre 2 est soumis à la pression du fluide transporté, tandis que l'espace 12 communique, soit indirectement, sait directement par l'orifice 8, avec l'atmosphère. La pression agissant dans l'espace.11 applique la membrane contre la soupape 5, laquelle est maintenue fermée de ce fait, ainsi que par la pression du ressort 6.
Lorsque l'arrivée du fluide à pomper est interrompue, ou que sa pression diminue, la pression dans l'espace 11 situé sous la membrane 7 diminue également, cette membrane- venant ensuite occuper, en raison de son élasticité propre, la position repré- sentée en poitillé dans le dessin: La soupape 5 S'ouvre ensuite sous l'effet de la pression agissant dans la chambre 3, de sorte que le fluide moteur sous pression s'échappe par l'ouverture 4 vers l'espace 12, et de là à l'at- mosphère. Dans ce cas, le fluide sous pression qui s'échappe peut servir lui-même de signal d'avertissement, ou actionner un dispositif avertisseur.
Le ressort et la section de passage de la soupape doivent être calculés de telle façon que, lorsque la membrane n'est plus soumise à la pression, le flui- de moteur fourni à la machine motrice ne soit pas sous une pression qui pour- rait provoquer des vitesses de rotation dangereuses. La machine entraînée con- tinue donc à tourner jusqu'à ce que la 'cause du défaut du fluide à transporter soit éliminée, après quoi cette machine recommence automatiquement à pomper, la soupape 5 se refermant progressivement sous l'effet de la pression croissan- te du fluide pompé.
REVENDICATIONS.
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SAFETY AND ADJUSTMENT VALVE.
The function of a safety regulator of a pressurized motor-pump unit c onsists, when the pressure of the pumped fluid drops, or when this fluid is completely lacking, to lower the pressure of the driving fluid or '' completely interrupt the arrival of the latter and, if necessary, activate a warning device, in order to prevent damage to the engine system and the driven machine.
Such safety installations are known, for example in water motor-pump units, where a rotary pump is controlled by a steam turbine, the aim being to throttle or completely stop, automatically, the steam. motor of the turbine in the event that the water supply to the centrifugal pump is interrupted.
In the absence of such measures, stopping the water supply could cause the steam turbine to run away, since the power absorbed by the rotary pump running when empty is only a fraction of the power. power which it absorbs when filled with water. The triggering impulse of this safety device can be provided either by the increase in the number of revolutions resulting from the disturbance, or by the decrease in pressure. of water in the centrifugal pump. Hydraulic regulators take advantage of this last possibility.
These regulators should not be confused with the fast-acting steam stop regulators of steam turbines, which are operated with pressurized oil from a special gear pump, but at which the pulse of control is provided by increasing the number of revolutions of the steam turbine.
The object of the invention is a safety and regulating valve which, unlike existing embodiments, offers the advantage of the greatest simplicity of its construction and the absence of guidance which may hinder the stroke of the regulator. These significantly increase the operational safety of the regulator. However, it should be emphasized, as an advantage
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Particularly with regard to constructions known to date, the fact that the intervention of the supervising staff is not necessary when, after tripping of the safety regulator following a disturbance in the arrival of the fluid pumped, the throttling or stopping of the pressurized working fluid, determined by this regulator, must no longer be maintained after the restoration of the pumped fluid supply.
On the contrary, the regulator according to the invention automatically restores the normal operating state, once the disturbance has been eliminated, this characteristic being particularly valuable, for example in the water motor-pump units of locomotives, in which the oscillations, position in curves, acceleration and deceleration often cause air pockets in the suction line, which have the effect of increasing the rotational speed of the prime mover.
The basic construction of the safety regulator according to the invention emerges from the accompanying drawing. The housing 1 is divided into two chambers 2 and 3. The two chambers are joined by an orifice 4 which, during normal operation is closed by a valve plate 5. This plate is applied to its seat on the one hand by the pressure. valve spring 6 and on the other hand by a membrane 7 acting in chamber 2. This membrane is subjected to the pressure of the pumped fluid, which fills the space 11 located below the membrane, where it enters through a opening 10, and presses the diaphragm against the valve plate 5. The space 2 above the diaphragm 7 communicates with the atmosphere through one or more exhaust ports or is connected by suitable conduits to a warning device.
The upper chamber 3 has an inlet opening 13 and an outlet opening 14 for the pumping motive agent, the pressure of which must either be reduced or completely eliminated in the event that the fluid to be pumped is lacking in the chamber. 11.
This regulating valve operates as follows.
In normal operation, the chamber 3 is subjected to the pressure of the working fluid, the space 11 of the chamber 2 is subjected to the pressure of the transported fluid, while the space 12 communicates, either indirectly, directly through the orifice 8, with the atmosphere. The pressure acting in the space 11 applies the diaphragm against the valve 5, which is thereby kept closed, as well as by the pressure of the spring 6.
When the arrival of the fluid to be pumped is interrupted, or its pressure decreases, the pressure in the space 11 located under the membrane 7 also decreases, this membrane then coming to occupy, due to its inherent elasticity, the position represented. indicated in the dashed line in the drawing: The valve 5 then opens under the effect of the pressure acting in the chamber 3, so that the pressurized working fluid escapes through the opening 4 towards the space 12, and from there to the atmosphere. In this case, the escaping pressurized fluid can itself serve as a warning signal, or actuate a warning device.
The spring and the passage section of the valve must be calculated in such a way that, when the diaphragm is no longer subjected to pressure, the engine fluid supplied to the prime mover is not under a pressure which could cause dangerous rotational speeds. The driven machine therefore continues to rotate until the cause of the defect in the fluid to be transported is eliminated, after which this machine automatically resumes pumping, the valve 5 gradually closing under the effect of the increasing pressure. te of the pumped fluid.
CLAIMS.
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