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PERFECTIONNEMENTS AUX POMPES CENTRIFUGES.
La présente invention vise à empêcher les avaries aux pompes à liquide du type centrifuge lorsqu'elles fonctionnement vanne de refou- lement fermée ou lorsque-le débit au refoulement est très faible.
Lorsqu9une pompe centrifuge est en fonctionnements une partie de l'énergie transmise à la pompe par l'élément moteur est absorbée par les frottements chocs.,remous, et bouillonnements à l'intérieur de la pom- pe. L'énergie ainsi dissipée est transformée en chaleur qui augmente la température du liquide s'écoulant à travers la pompe Lorsque le débit du liquide traversant la pompe est importants l'augmentation de température ' résultante est relativement faible et n'entraîne pas de conséquences sé- rieuses mais, lorsque.
la pompe fonctionne vanne de refoulement fermée ou que le débit de liquide traversant la pompe est très faible, l'augmenta- tion de température peut être considérable et être telle que, en quelques minutes, la température du liquide à l'intérieur de la pompe s9élève jus- qu'au point d'ébullitions et qu'une partie du liquide s'évaporée Une tel- le évaporation peut empêcher le liquide de pénétrer dans l'aspiration de la pompe,ce qui empêche la pompe de refouler du liquideavec pour ré- sultat la possibilité d'un grippage entre les parties en rotation et les parties fixes, grippage dû à l'absence d9une quantité suffisante de liqui- de pour assurer le refroidissement et le graissage.
Les conditions de fonctionnement des installations de pompe centrifuge sont souvent telles qu'un certain débit minimum dans la pompe est nécessaire pour empêcher l'établissement de telles conditions dange- reuses et des moyens sont habituellement prévus pour provoquer, lorsqu'il y a danger d'abaissement du débit dans la pompe en dessous du minimum im- posé pour assurer la sécurité de fonctionnement, l'ouverture d'un orifice de sortie de sûreté sur le refoulement de la pompe, soit par une opération manuelle ou automatiquement,et permettre à la pompe de renvoyer une quan-
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tité déterminée minimum de liquide vers la source d'alimentation en liqui- de,
cette quantité déterminée étant fixée de façon à empêcher une éléva- tion dangereuse de température dans la pompe quelles que soient les condi- tions de fonctionnement.
La quantité d'eau sécoulant à travers une sortie de sûreté est désignée habituellement sous le nom de décharge de by-pass.
Dans certaines installations de pompe'centrifuge les.condi- tions de fonctionnement sont telles qu9un by-pass commandé à la main satis- fait à toutes les exigences mais, dans beaucoup d'installations, telles que celles comportant des pompes centrifuges utilisées pour l'alimentation de chaudières, il est nécessaire de faire fonctionner deux pompes centri- fuges, ou davantage, refoulant en parallèle et de telles pompes sont con- ques dé façon à se partager proportionnellement la quantité totale d'eau refoulée. Pour des débits de liquide extrêmement faibles,il n'est guère possible pratiquement d9assurer que chaque pompe refoulera sa propre part de la charge totale et il peut s'établir des conditions de fonctionnement dans lesquelles l'écoulement est complètement arrêté.
De telles occasions se présentent d'une façon absolument fortuite et il est impossible de les prévenir en commandant à la main la décharge de by-pass, de sorte qu'il est nécessaire qu'un tel by-pass s'ouvre automatiquement dès que le débit tombe en dessous du minimum nécessaireo
Les pompes centrifuges sont habituellement munies du côté refoulement d'un clapet de non-retour qui se ferme dans le cas où du liqui- de a tendance à refluer de la canalisation de refoulement à travers la pom- pe. Il est connu d'utiliser le mouvement de fermeture d'un clapet de non- retour dans la canalisation de refoulement pour ouvrir une décharge de by-pass, soit directement, soit par l'intermédiaire d'un relais.
Le mouvement de fermeture du clapet de non-retour est habi- tuellement aidé par un ressort et, dans certains cas, la force disponible est limitée à celle que peut exercer le ressort. Dans les grandes in- stallations, il est d'une extrême importance que les,pompes d'alimentation de chaudière soient maintenues en état de marche et que tout risque de dégâts soit évité, et il est donc souhaitable que le bon fonctionnement de la décharge de by-pass soit assuré dans la plus large mesure possible.
La présente invention a pour objet des perfecionnements aux appareils de commande de l'écoulement du liquide de by-pass provenant d'une pompe centrifuge, perfectionnements remarquables notamment en ce que l'ouverture de la soupape de by-pass s'effectue pour une élévation de température prédéterminée de 1-'eau d'alimentation traversant la pompe.
Dans le cas d9un très fort débit de liquide à travers la pom- pe, l'élévation de température due aux causes déjà mentionnées est relati- vement faible, mais l'augmentation de température s'accroît au fur et à mesure que le débit dans la pompe diminue. L'invention prévoit l'utilisa- tion de cet accroissement de l'élévation de température, à un faible dé- bit donné à travers la pompe, pour faire fonctionner le dispositif de dé- charge de by-pass et empêcher ainsi le débit à travers la pompe de tomber en dessous de la valeur correspondant à la quantité minimum d'eau suscep- tible de traverser le dit dispositif de décharge de by-pass.
Dans 'ce but, il est prévu deux thermostats, l'un dans le sys- tème d'aspiration de la pompe, où il est soumis à la température de l'eau -entrant dans la pompe, et l'autre dans le système de refoulement de la pompe, où il est soumis à la température de l'eau au refoulement de la pompe. De préférence, le second thermostat peut être disposé dans la ca- nalisation de refoulement destinée à l'équilibrage hydraulique, à l'in- térieur de laquelle existe un écoulement continu d'eau à une température légèrement supérieure à celle de 1-'eau au refoulement de la pompe.
Cha- cun des deux thermostats peut faire partie d'un système fermé comportant une capsule métallique déformable ou organe analogue, le dit système étant
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rempli d'un liquide dilatable ou d'un gaz, de manière que le volume et/ou la pression à 1?intérieur du système s'élève lorsque croit la température, la dilatation de la capsule suivant au fur et à mesure l'augmentation de volume.
Les deux capsules, 9 fonctionnant en liaison'avec les deux ther- mostats peuvent être reliées par un diaphragme commun ou une plaque de ' jonction commune, le dit diaphragme étant soumis sur ses deux faces respec- tivement aux pressions produites par le liquide à l'intérieur de chacun des systèmes thermostatiqueso Les extrémités opposées des deux capsules peuvent être maintenues en position 1?une par rapport à 1?autre d9une ma- nière rigide ou élastique, de manière quelorsque la pression dans l'une des capsules s'élève au-dessus de la pression dans l'autre capsule, le diaphragme commun se déplace en direction de la pression la plus basse.
La capsùle à haute pression peut être fixée de façon rigide à 1?une de ses extrémités,tandis que la capsule à basse pression est supportée par un organe élastique, tel qu'un ressorti, réglé de façon à équilibrer une ' différence de pression entre les deux capsules déterminées le diaphragme commun pouvant se déplacer librement quand la pression dans la capsule haute pression s'élève.
On peut faire en sorte que le mouvement du diaphragme commun fasse fonctionner un relais du type pneumatique, hydraulique ou électrique etpar exemple dans le dernier des cas cités,commande le passage d'un courant électrique dans un électro-aimant ou un poussoir commandé par so- lénode ou un dispositif à moteur de façon à ouvrir une. soupape pilote permettant 1?écoulement de 1?eau de commande vers un piston qui fait ou- vrir la soupape de by-pass et permet la décharge de 19 eau de by-pass vers le système d'aspiration de la pompe.
Pour empêcher les fuites de la pom- pe pendant les conditions normales de fonctionnement, la soupape pilote est de préférence du type à siégea la soupape de by-pass est également de préférence du type à siègeo
Il peut être prévu un ressort qui exerce une action maintenant la soupape de-by-pass sur son siège et la charge du ressorte augmentée de la pression de refoulement de la pompe,agissant au-dessus de la soupape la maintient fermée et empêche ainsi toute fuite par la soupape de by-pass dans des conditions normales de fonctionnement de la pompe.
En dessous de la soupape de by-passil peut être prévu un piston dont la surface excède fortement la surface de la soupape de by-pass.
La face inférieure du piston est en communication avec la soupape pilote qui est actionnée électriquement sous contrôle du diaphragme commun des capsules. Quand la soupape pilote, s'ouvre, la pression de refoulement de la pompe s'applique ur la face du piston la plus éloignée du by-pass.,- ce qui provoque le déplacement du dit piston vers le haut et le soulè- vement de la soupape de by-pass sur son siègepermettant ainsi au liqui- de décharge du by-pass de franchir la soupape de by-pass en direction de d9alimentation en liquide.
Lorsque la soupape pilote est fermée, 1?eau, à 1-'intérieur de la chambre située sous le piston, fuit, par l'interstice compris entre le piston et la chambre, en direction de la source d9alimen- tation en liquidede telle sorte que le piston est en équilibre et que la charge du ressort., augmentée de la pression de refoulement de la pompe, agissant au-dessus de la soupape de by-pass provoque le retour de la dite soupape de by-pass à sa position de fermeture.
La soupape pilote actionnée électriquement peut être utili- sée en parallèle avec une soupape pilote mécanique.
L9action du diaphragme commun des capsulés mécaniques peut être utilisée pour commander un interrupteur permettant d9employer l'éner- gie électrique pour entraîner un moteur., un électro-aimant ou un poussoir électro-magnétique destinés à ouvrir directement une soupape de décharge de by-pass;
la disposition peut encore être telle que le moteur, électro- aimant ou poussoir électro-magnétique maintienne la soupape de by-pass à
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la position de fermeture et que le mouvement du diaphragme commun fasse fonc- tionner l'interrupteur, ce qui coupe le courant électrique, et que'la pres- sion-de refoulement de la pompe agissant seule, ou conjointement avec un ressortprovoque 1-'ouverture de la soupape de décharge du by-pass et per- mette la décharge de Peau de by-pass du refoulement vers le système d'as- piration de la pompe.
On peut faire en sorte que le mouvement du diaphragme commun des capsules commande l'alimentation électrique pour une élévation de tem- pérature donnée dans la pompe et il peut être prévu des moyens de réglage grâce auxquels le mouvement du dit diaphragme peut être amené à se produire pour des élévations de température allant en croissant ou en décroissant, selon les besoins au cours du fonctionnement de la pompe.
On peut prévoir que le mouvement du diaphragme' commun déplace le commutateur le long dune résistance variable, ce qui permet de faire varier 1?ouverture de la soupape de by-pass entre zéro et pleine ouvertu- re, de façon à maintenir une différence de température déterminée et sén- siblement constante dans la pompe, grâce à quoi-la quantité d'eau de by- pass augmente lorsque le débit à travers la pompe diminue et vice-versao A cet effet, le moteur,électro-aimant ou poussoir peut être agencé de fa- çon que son mouvement,ou sa course, varie selon la position du commuta- teur commandé par le diaphragme commun.
L'interrupteur commandé par les capsules peut être agencé de façon à manoeuvrer un dispositif électrique mère dont la position commande un dispositif électrique asservie de manière que la position du disposi- tif asservi soit déterminée par la position du dispositif mère, et que le dispositif asservi commande l'ouverture de la soupape de by-pass à toute position voulue entre la fermeture et la pleine ouverture.
A titre nullement limitatif et pour rendre 1-'invention plus compréhensible on a décrit et représenté sur le dessin annexé des exem- ples de réalisation pratique de l'intérieur
Dans ce dessin la fig. 1 est une vue schématique, en coupe partielle, d'un dispositif de by-pass automatique à fonctionnement thermique; la fig. 2 est une vue schématique, en coupe partielle, d'un dispositif de by-pass automatique à fonctionnement thermique et mécanique;
la fig. 3 est une vue schématique partielle représentant une variante comportant un transmetteur et un récepteur à rapport de propor- tionnalité entre les thermostats et la soupape de by-passo
Dans l'exemple représenté à la figo 1, une pompe centrifuge 1 est agencée pour aspirer de 1?eau d'un réservoir d'alimentation 2 et la refouler au-delà d'un clapet de non-retour 3 vers une chaudière (non repré- sentée). En dessous du clapet de non-retour 3 est prévu un embranchement 4 d'où une canalisation de décharge de by-pass 5 retourne au réservoir d'ali- mentation 2, une soupape de commande 6 étant disposée dans la conduite de décharge du by-pass pour commander l'écoulement de l'eau de by-pass.
La pompe 1 est munie d'un dispositif d9équilibrage hydraulique 7.
Un thermostat 8 est disposé dans la conduite d'aspiration 9 menant à la pompe 1, de manière à être soumis à la température de 1-'eau qui entre dans la pompe alors qu'un autre thermostat 10 est disposé dans la conduite de refoulement de la dérivation d9équilibrage 7, de manière à être soumis à la température de l'eau de refoulement dans cette conduite.
Le thermostat 8 est relié à une capsule métallique déformable 11 au moyen d'un système fermé qui est rempli d'un liquide ou d'un gaz sensible à la température du thermostat 8, tandis que le thermostat 10 est relié, par un qystème ferméà uneautre capsule métallique déformable 12 remplie d'un gaz ou d'un liquide sensible à la température du thermostat de refoule- ment 10.
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Les capsules 11 et 12 sont toutes deux accouplées à un organe sensible commun 13 ayant la forme d'un diaphragme ou'd'une plaque. Une des extrémités de la capsule 12 est maintenue fixe en 129 tandis que l'autre extrémité agit sur 1?organe 13. Une des extrémités de la capsule 11 est maintenue solidement en 11', tandis que 1?autre extrémité agit sûr l'orga- ne 13. Un ressort 14 agit sur 1?organe 13 en -opposition à la capsule 12, Inaction du ressort 14 étant variable par réglage d'une pièce formant écrou 14'. Le mouvement de 1?organe 13 peut être amplifiécomme repré- senté au dessin., par un simple dispositif de levier 13'.
La position de 1?organe 13 est déterminée par la différence entre la température d'aspi- ration et la température de refoulement de 1?eau traversant la pompe '1 et par la charge du ressort 14, qui peut être préalablement réglée de ma- nière à équilibrer toute différence de température voulue. L'organe 13 se déplacera d'un côté ou de 1?autre de sa position d'équilibre selon que la différence de température croît ou décroît.
Il est prévu que le mouve- ment de l'organe 13, provoqué par une élévation de la différence de tempé- ratures déplace un interrupteur à mercure 15 commandant 1-'alimentation en courant électrique d'un poussoir électrique 16 qui,en fonctionnement nor- mal, maintient la soupape de by-pass 6 à la position fermée., alors que, lorsque la différence de température croit jusqu9à une valeur déterminée, le mouvement du dit organe 13 ouvre l'interrupteur 15,
ce qui interrompt le courant d'alimentation du poussoir 16de sorte que la pression de la pompe ouvre la soupape de by-pass 6 et que de l'eau de by-pass est dé- chargée vers le réservoir d'alimentation 20
L9interrupteur 15 est agencé de manière que 1?organe 13 ait à se déplacer d9une course de retour assez importante avant de provoquer le déplacement de 1?interrupteur 15 à la position de fermeture et d9ame- ner ainsi le poussoir 16 à fermer la soupape de by-pass 6. Comme on le voit, la charge du ressort 14 peut être réglée préalablement, par rota- tion de la pièce formant écrou 14',de façon à fixer la différence de température à laquelle 1?interrupteur 15 fonctionnera.
On peut prévoir des thermomètres pour faciliter le réglage de la différence de température à laquelle fonctionne l'interrupteur.
Dans 1?exemple représenté à la fig. 2, la commande thermo- statique peut être utilisée, comme représenté au dessin, pour commander une soupape pilote hydraulique et une soupape de by-passa La soupape de by-pass 6, est du type à siège avec un ressort 17 logé entre la soupape 6' et un couvercle 18, ce ressort étant destiné à aider à la,fermeture de la soupape 6', La pression de refoulement de la pompe 1 agit à la partie supérieure de la soupape 6', conjointement au ressort 17. La soupape de by-pass 69 comporte un prolongement en forme de tige 19 qui traverse le siège de la soupape de by-pass et vient au contact d'un piston 20 qui peut se déplacer librement dans une chambre 21 prévue du côté sortie par rap- port au siège de la soupape de by-pass.
La chambre 21 comporte un cou- vercle 22 qui est relié par une canalisation 23 au refoulement de la pompe et 19'écoulement à travers cette canalisation est commandé par une soupape pilote 24, soupape dont l'ouverture et la fermeture s'effectuent, par 1?intermédiaire d'un mécanisme à relais, du fait des déplacements d'un organe commun 13 des systèmes thermostatiques, comme dans la réalisa- tion représentée à la fig.
la
La surface du piston 20 est beaucoup plus grande que la sur- face de la soupape 6', de sorte que,quand la soupape 69 est ouverte, l'eau à la pression de refoulement de la pompe exerçant son action sur la face inférieure du piston 20 vainct la poussée de l'eau à la partie supé- rieure de la soupape 6', augmentée de celle du ressort, de sorte que la soupape 6' se met à la position d'ouverture et permet à la pompe de re- fouler au-delà de la soupape 6' vers le réservoir d9alimentation 2. Quand la soupape 6' se ferme, 1?eau qui se trouve dans la chambre 21 du piston fuit par 1?interstice compris entré le piston 20 et les parois de la cham- bre 21 vers la sortie du by-pass jusqu'à ce que les pressions sur les deux
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faces du piston s'équilibrent.
La pression de refoulement dé la pompe, augmentée de celle du ressort, provoque alors la fermeture de la soupape 6' et interrompt tout écoulement par la conduite de by-pass.
Du fait que la soupape 24 n'a à commander qu'une faible quan- tité d'eau pour faire déplacer le piston d'ouverture 20 de la soupape de by-pass, la dite soupape 24 peut être très petite, de sorte que l'énergie nécessaire pour la faire fonctionner est réduite au minimum.
L'action du solénïde 16' s'effectue sous la commande d'un interrupteur à mercure 15 dont l'ouverture et la fermeture sont provoquées par les déplacements de 1.9 organe 13 des systèmes thermostatiques, de sorte que la soupape 24 et, par conséquent, la soupape 6' s'ouvrent lorsque la différence entre les températures d9aspiration et de refoulement atteint une valeur prédéter- minée et elles se ferment lorsque cette différence de température atteint une autre valeur déterminée plus basse, de sorte que toute irrégularité dans l'ouverture de la soupape de by-pass est évitéeo
Comme on le voit, il est prévu une soupape pilote supplémen- taire commandée mécaniquement par le mouvement de fermeture du clapet de non-retour 3 du refoulement de la pompe,
de sorte que le by-pass peut être actionné par l'un ou l'autre ou par l'ensemble de ces deux systèmes.
Dans la variante représentée à la fig. 3, le mouvement du levier de thermostat 13' est transmis par 1-'intermédiaire d'un multipli- cateur de couple 26 à un transmetteur 27 et un récepteur 28, ces derniers étant reliés à la soupape - de -, by-pass 62 de manière à pouvoir l'action- ner,de telle sorte que la dite soupape 62 se déplace proportionnellement au mouvement résultant des dispositifs thermostatiques.
Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux dé- tails de réalisation représentés ou décrits, lesquels n9ont été donnés qu'à titre d'exemple.
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CENTRIFUGAL PUMPS IMPROVEMENTS.
The present invention aims to prevent damage to liquid pumps of the centrifugal type when they operate with the discharge valve closed or when the discharge rate is very low.
When a centrifugal pump is in operation, part of the energy transmitted to the pump by the motor element is absorbed by friction, shocks, eddies, and bubbling inside the pump. The energy thus dissipated is transformed into heat which increases the temperature of the liquid flowing through the pump. When the flow rate of the liquid passing through the pump is large, the resulting temperature increase is relatively small and does not have serious consequences. - laughing but, when.
the pump operates with the discharge valve closed or the liquid flow through the pump is very low, the temperature increase can be considerable and be such that, in a few minutes, the temperature of the liquid inside the pump s9rises to the boiling point and some of the liquid evaporates Such evaporation can prevent liquid from entering the pump suction, preventing the pump from delivering liquid with to - The result is the possibility of seizing between the rotating parts and the fixed parts, seizure due to the absence of a sufficient quantity of liquid to ensure cooling and lubrication.
The operating conditions of centrifugal pump installations are often such that a certain minimum flow rate in the pump is necessary to prevent the establishment of such dangerous conditions and means are usually provided to cause, when there is a danger of '' lowering the flow rate in the pump below the minimum required to ensure operational safety, opening a safety outlet on the pump discharge, either by manual operation or automatically, and allowing pump to return a quantity
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minimum determined quantity of liquid to the liquid supply source,
this determined quantity being fixed so as to prevent a dangerous rise in temperature in the pump whatever the operating conditions.
The amount of water flowing through a safety outlet is commonly referred to as the bypass discharge.
In some centrifugal pump installations the operating conditions are such that a manually operated bypass satisfies all requirements, but in many installations such as those with centrifugal pumps used for the operation. To supply boilers, it is necessary to operate two or more centrifugal pumps delivering in parallel and such pumps are designed to proportionally share the total quantity of pumped water. For extremely low liquid flow rates, it is hardly possible to practically assure that each pump will deliver its own share of the total load, and operating conditions may develop in which the flow is completely stopped.
Such occasions arise in an absolutely fortuitous way and it is impossible to prevent them by manually controlling the bypass discharge, so it is necessary that such a bypass opens automatically as soon as the flow rate falls below the minimum required o
Centrifugal pumps are usually fitted on the discharge side with a non-return valve which closes in the event that liquid tends to flow back from the discharge line through the pump. It is known to use the closing movement of a non-return valve in the discharge pipe to open a bypass discharge, either directly or via a relay.
The closing movement of the non-return valve is usually aided by a spring, and in some cases the force available is limited to that which the spring can exert. In large installations it is of the utmost importance that the boiler feed pumps are kept in working order and that any risk of damage is avoided, and it is therefore desirable that the correct operation of the discharge bypass is ensured to the greatest possible extent.
The present invention relates to improvements in devices for controlling the flow of bypass liquid coming from a centrifugal pump, remarkable improvements in particular in that the opening of the bypass valve is effected for a predetermined temperature rise of the feed water passing through the pump.
In the case of a very strong flow of liquid through the pump, the temperature rise due to the causes already mentioned is relatively small, but the temperature increase increases as the flow in the pump increases. the pump decreases. The invention provides for the use of this increase in temperature rise, at a given low flow rate through the pump, to operate the bypass relief device and thereby prevent the flow rate from occurring. through the pump to fall below the value corresponding to the minimum quantity of water capable of passing through the said bypass discharge device.
For this purpose, two thermostats are provided, one in the suction system of the pump, where it is subjected to the temperature of the water entering the pump, and the other in the system. discharge of the pump, where it is subjected to the temperature of the water at the discharge of the pump. Preferably, the second thermostat can be arranged in the discharge pipe intended for the hydraulic balancing, inside which there is a continuous flow of water at a temperature slightly higher than that of the water. to the pump discharge.
Each of the two thermostats can be part of a closed system comprising a deformable metal capsule or the like, said system being
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filled with an expandable liquid or gas, so that the volume and / or pressure inside the system increases with increasing temperature, the expansion of the capsule following as the increase volume.
The two capsules, 9 operating in conjunction with the two thermostats can be connected by a common diaphragm or a common junction plate, the said diaphragm being subjected on its two faces respectively to the pressures produced by the liquid at the same time. inside each of the thermostatic systems The opposite ends of the two capsules can be held in position 1 with respect to one another rigidly or resiliently, so that when the pressure in one of the capsules rises in the air. above the pressure in the other capsule, the common diaphragm moves in the direction of the lower pressure.
The high pressure cap can be rigidly attached to one end thereof, while the low pressure cap is supported by an elastic member, such as a spring, adjusted to balance a pressure difference between. the two capsules determine the common diaphragm being able to move freely when the pressure in the high pressure capsule rises.
It is possible to arrange for the movement of the common diaphragm to operate a relay of the pneumatic, hydraulic or electric type and, for example in the last of the cases mentioned, to control the passage of an electric current in an electromagnet or a push-button controlled by so - the enode or a motor device so as to open a. pilot valve permitting flow of the control water to a piston which opens the bypass valve and allows the discharge of bypass water to the pump suction system.
To prevent leakage from the pump during normal operating conditions, the pilot valve is preferably of the seat type; the bypass valve is also preferably of the seat type.
A spring can be provided which exerts an action maintaining the bypass valve on its seat and the spring load increased by the discharge pressure of the pump, acting above the valve keeps it closed and thus prevents any leakage through the bypass valve under normal pump operating conditions.
Below the bypass valve can be provided a piston whose surface greatly exceeds the surface of the bypass valve.
The underside of the piston is in communication with the pilot valve which is electrically actuated under control of the common diaphragm of the capsules. When the pilot valve opens, the delivery pressure of the pump is applied to the face of the piston furthest from the bypass., - which causes the said piston to move upwards and lift it. of the bypass valve in its seat thus allowing the bypass discharge liquid to pass through the bypass valve in the direction of liquid supply.
When the pilot valve is closed, the water, inside the chamber below the piston, leaks through the gap between the piston and the chamber, towards the liquid supply source. that the piston is in equilibrium and that the spring load, increased by the delivery pressure of the pump, acting above the bypass valve causes the return of said bypass valve to its position of closing.
The electrically operated pilot valve can be used in parallel with a mechanical pilot valve.
The action of the common diaphragm of the mechanical caps can be used to control a switch allowing the use of electrical energy to drive a motor, an electromagnet or an electromagnetic lifter intended to directly open a bypass relief valve. ;
the arrangement may also be such that the motor, electromagnet or electromagnetic valve keeps the bypass valve at
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the closed position and the movement of the common diaphragm operates the switch, which cuts off the electric current, and the discharge pressure of the pump acting alone, or in conjunction with a spring, causes 1- ' opening of the bypass relief valve and allows the discharge of the bypass water from the discharge to the pump suction system.
The movement of the common diaphragm of the capsules can be made to control the power supply for a given temperature rise in the pump and adjustment means can be provided by which the movement of said diaphragm can be made to stop. produce for increasing or decreasing temperature rises as needed during pump operation.
Provision can be made for movement of the common diaphragm to move the switch along a variable resistor, thereby varying the opening of the bypass valve between zero and fully open, so as to maintain a difference of. determined and substantially constant temperature in the pump, thanks to which the quantity of bypass water increases when the flow rate through the pump decreases and vice versa For this purpose, the motor, electromagnet or pusher can be arranged so that its movement, or its stroke, varies according to the position of the switch controlled by the common diaphragm.
The switch controlled by the capsules can be arranged so as to operate a mother electric device whose position controls a slave electric device so that the position of the slave device is determined by the position of the mother device, and the slave device controls the opening of the bypass valve to any desired position between closed and fully open.
In no way limiting and in order to make the invention more understandable, examples of practical embodiments of the interior have been described and shown in the accompanying drawing.
In this drawing, fig. 1 is a schematic view, in partial section, of an automatic bypass device with thermal operation; fig. 2 is a schematic view, in partial section, of an automatic bypass device with thermal and mechanical operation;
fig. 3 is a partial schematic view showing a variant comprising a transmitter and a receiver with a proportionality ratio between the thermostats and the bypass valve.
In the example shown in fig 1, a centrifugal pump 1 is arranged to suck water from a supply tank 2 and deliver it past a non-return valve 3 to a boiler (not shown). Below the non-return valve 3 is a branch 4 from which a bypass discharge line 5 returns to the supply tank 2, a control valve 6 being arranged in the bypass discharge line. -pass to control the flow of bypass water.
Pump 1 is fitted with a hydraulic balancing device 7.
A thermostat 8 is arranged in the suction line 9 leading to the pump 1, so as to be subjected to the temperature of the water which enters the pump while another thermostat 10 is placed in the discharge line. of the balancing bypass 7, so as to be subjected to the temperature of the discharge water in this pipe.
The thermostat 8 is connected to a deformable metal capsule 11 by means of a closed system which is filled with a liquid or a gas sensitive to the temperature of the thermostat 8, while the thermostat 10 is connected, by a closed system. another deformable metal capsule 12 filled with a gas or a liquid sensitive to the temperature of the discharge thermostat 10.
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The capsules 11 and 12 are both coupled to a common sensitive member 13 in the form of a diaphragm or a plate. One end of the capsule 12 is held fixed at 129 while the other end acts on the organ 13. One end of the capsule 11 is held securely at 11 ', while the other end acts on the organ. 13. A spring 14 acts on the member 13 in opposition to the capsule 12, the inaction of the spring 14 being variable by adjusting a part forming a nut 14 '. The movement of the member 13 can be amplified, as shown in the drawing., By a simple lever device 13 '.
The position of the member 13 is determined by the difference between the suction temperature and the discharge temperature of the water passing through the pump 1 and by the load of the spring 14, which can be adjusted beforehand. to balance out any desired temperature difference. The member 13 will move to one side or the other of its equilibrium position depending on whether the temperature difference increases or decreases.
It is expected that the movement of the member 13, caused by an increase in the temperature difference, moves a mercury switch 15 controlling the electric current supply to an electric pusher 16 which, in normal operation. - badly, maintains the bypass valve 6 in the closed position., whereas, when the temperature difference increases up to a determined value, the movement of said member 13 opens the switch 15,
this interrupts the feed current to the pusher 16 so that the pump pressure opens the bypass valve 6 and bypass water is discharged to the feed tank 20
The switch 15 is arranged so that the member 13 has to move a sufficiently large return stroke before causing the switch 15 to move to the closed position and thereby causing the pusher 16 to close the bypass valve. -pass 6. As can be seen, the load of the spring 14 can be adjusted beforehand, by rotating the nut piece 14 ', so as to set the temperature difference at which the switch 15 will operate.
Thermometers can be provided to facilitate the adjustment of the temperature difference at which the switch operates.
In the example shown in FIG. 2, the thermostatic control can be used, as shown in the drawing, to control a hydraulic pilot valve and a bypass valve The bypass valve 6, is of the seat type with a spring 17 housed between the valve 6 'and a cover 18, this spring being intended to assist in the closing of the valve 6'. The discharge pressure of the pump 1 acts at the upper part of the valve 6 ', together with the spring 17. The discharge valve bypass 69 has a rod-shaped extension 19 which passes through the seat of the bypass valve and comes into contact with a piston 20 which can move freely in a chamber 21 provided on the outlet side with respect to the seat of the bypass valve.
The chamber 21 comprises a cover 22 which is connected by a pipe 23 to the delivery of the pump and the flow through this pipe is controlled by a pilot valve 24, a valve which opens and closes by 1? Intermediary of a relay mechanism, due to the movements of a common member 13 of the thermostatic systems, as in the embodiment shown in FIG.
the
The area of the piston 20 is much larger than the area of the valve 6 ', so that when the valve 69 is opened the water at the discharge pressure of the pump exerting its action on the underside of the valve. piston 20 overcomes the pressure of water to the upper part of the valve 6 ', increased by that of the spring, so that the valve 6' moves to the open position and allows the pump to reset. flow past valve 6 'to supply tank 2. When valve 6' closes, the water in piston chamber 21 leaks out through the gap between piston 20 and the walls of the piston. chamber 21 towards the bypass outlet until pressure on both
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piston faces are balanced.
The discharge pressure of the pump, increased by that of the spring, then causes the valve 6 'to close and interrupts all flow through the bypass line.
Since the valve 24 only needs to control a small amount of water to move the opening piston 20 of the bypass valve, said valve 24 can be very small, so that the energy required to operate it is reduced to a minimum.
The action of the solenoid 16 'is carried out under the control of a mercury switch 15, the opening and closing of which are caused by the movements of 1.9 member 13 of the thermostatic systems, so that the valve 24 and, consequently , the valve 6 'opens when the difference between the suction and discharge temperatures reaches a predetermined value and they close when this temperature difference reaches another lower determined value, so that any irregularity in the opening of the bypass valve is avoided.
As can be seen, an additional pilot valve is provided, mechanically controlled by the closing movement of the non-return valve 3 of the pump discharge,
so that the bypass can be operated by one or the other or by all of these two systems.
In the variant shown in FIG. 3, the movement of the thermostat lever 13 'is transmitted through a torque multiplier 26 to a transmitter 27 and a receiver 28, the latter being connected to the bypass valve 62 so as to be able to actuate it, so that said valve 62 moves in proportion to the movement resulting from the thermostatic devices.
Of course, the invention is in no way limited to the embodiment details shown or described, which have been given only by way of example.