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Cette invention se rapporte à un procédé pour le réglage des températures de surchauffe et de rechauffe et à des groupes générateurs, surchauffeurs et réchauffeurs de vapeur où des dispo- sitions sont prises pour régler les températures de surchauffe et de rechauffe.
Plus particulièrement, l'invention concerne un procédé et-un appareil pour produire de hautes températures de surchauffe et de rechauffe ou la surchauffe et la rechauffe de la vapeur se font dans des zones successives du parcours des gaz. En d'autres termes, la surchauffe de la vapeur et la réchauffe de la vapeur ont lieu;en série du point de vue de la circulation des gaz.
La présente invention comprend le procédé de réglage de la
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température de surchauffe et de la température de rechauffe sur une gamme de taux de vaporisation dans un groupe générateur, surchauf- feur et réchauffeur de vapeur comportant une section de'production de vapeur par rayonnement, un dispositif 'pour soumettre cette section -.aux gaz de chauffe, un dispositif de surchauffe par convec- tion et un dispositif de rechauffe par convection, suivant lequel la chaleur disponible pour chauffer la vapeur par convection est augmentée par le .recyclage dans la section de rayonnement des gaz refroidis par contact avec des surfaces d'échange de chaleur par convection,
le taux de recyclage des gaz est contrôlé en vue de régler la température à laquelle la vapeur produite est réchauffée, les gaz sont déviés pour court-circuiter des surfaces de chauffe de la vaneur consistant en surfaces de surchauffe, et la quantité de gaz court-circuitant ces surfaces est contrôlée en vue de régler la température de surchauffe*
L'invention concerne aussi un groupe générateur, surchauf- feur et réchauffeur de vapeur possédant une section de rayonnement qui comprend une chambre pourvue de tubes de narois vaporisants, un dispositif pour soumettre cette section aux gaz de chauffe, un parcours de gaz partant de la section de rayonnement et contenant des dispositifs de surchauffe de la vapeur par convection et des dispositifs de rechauffede la vapeur par convection,
un by-pass destiné à détourner de manière réglable des gaz par rapport aux sur- faces de surchauffe de la vapeur sans détourner des gaz du dispositif de rechauffe de la vapeur, et des dispositifs de recyclage des gaz destinés à retirer des gaz refroidis par contact avec des .surfaces d'échange de chaleur par convection du groupe et à les remettre en circulation dans cette chambre d'une manière susceptible de ré- duire le rayonnement sur les tubes vaporisants et d'augmenter la chaleur disponible pour'chauffer la vapeur.
L'invention sera décrite ci-après,titre d'exemple, avec référence aux dessins annexés dont les figs. 1 à' 5 sont partiellement
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ohématiques¯et dans lesquels :
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Fig. 1 est une vue en élévation de côté, partiellement en coupe verticale, d'une forme de construction d'un groupe générateur, surchauffeur et réchauffeur de vapeur de grande capacité destiné à fournir de la vapeur à haute pression;
Fig. 2 est une vue partiellement en élévation de côté, partiellement en coupe verticale de la partie supérieure d'une autre forme de construction d'un groupe générateur, surchauffeur et ré- chauffeur de vapeur pour la fourniture de vapeur à haute pression;.
Fig. 3 est une vue en élévation de côté, principalement en coupe, d'une autre forme d'exécution encore d'un groupe généra- teur, surchauffeur et réchauffeur de vapeur pour la fourniture de vapeur à haute pression comportant un surchauffeur primaire dans 'un parcours parallèle et un réchauffeur dans un autre parcours parallèle de deux parcours parallèles;
Fig. 4 est une vue en coupe horizontale à deux niveaux différents, suivant la ligne 4-4 de la fig. 3 ;
Fig. 5 est une vue fragmentaire en coupe verticale du parcours du réchauffeur, suivant la ligne 5-5 de la fig. 4;
Fig. 6 est un schéma montrant un système de réglage auto- matique pour le réglage automatique de la quantité de gaz recyclée et le réglage automatiaue du by-pass de surchauffeur primaire ;
Fig. 7 est un schéma d'un système de réglage montrant le mode de réglage automatiaue de la quantité de gaz recyclée, de la quantité de gaz passant par le by-pass du surchauffeur, et du degré de modération de la température de rechauffe et de surchauffe ;
Fig. 8 est un diagramme composé montrant les courbes des températures de surchauffe et de rechauffe lorsque le recyclage des gaz et le détournement des gaz du surchauffeur primaire ne sont pas appliqués, et des courbes représentant les changements dans le dé- tournement des gaz du surchauffeur primaire et les changements dans le recyclage des gaz en vue d'effectuer le réglage des températures de surchauffe et de rechauffe lorsque la charge de vaporisation tombe d'un point de réglage indiqué comme étant 1105 de charge, et
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Fit;. 9 est un d3.a;ra.;
,i,e colo...', oom- un apparetJ'avec' Rl1I'C"1nuffeuI's et rechauffeurs l'f,g1.r1S nour obtenir des températures de vapeur nr'dl<teI'1inpcr, en un ooint Lril:fzurer-Laire de la charge port,' nour 100 '-, ce diagramme comprenant des courbes Qui représen- tentles températures de surchauffe et de réchauffe lorsque le re-
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cyclage des gaz et le détournement des maz court-clrcuttent le surchauffeur primaire ne sont pas ap1')1iou(,s, et des courbes repré- sentant l'augmentation relative de la ouantité de gaz détournée par le by-pass du surchauffeur et de la cuanti -/;/ de <raZ recyclée lors"'u' on nasse d'une charge de 100% à pne charge de 1)3"6 aonrmd lativer-nt, i.nc1iouant en dessous de 53;';;
le degr d'op-,11 cation de la adoration de surchauffe pour des charges inférieures . ;;. la capacité du by-pass et indiouant au-dessus d'une' charge 2. 100'r, le r4 d' a1H!nente.t;i.on du réglage de modération de la température ce vaneur .?:. la rechauffe
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et le deSrP' d'augmentation simultané du détournement de court-cir- cuitage de la surchauffe sur les V3 environ .a charge env-L ron na,ntA caraer allant de 100 FI. 110?; et l'applic..U0n du rla-e modérateur (de la température de vapeur à la surchauffe dans le 1/3 restant de la gamme de charges entre 100% et 110 '.
La Fig. 1 des cessins montre une chambre de combustion
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allongée,erticalement 10, de section transversale rectangulaire pourvue de parois comportant des tubes vaporisants verticaux, tels
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que les tubes 12 le long de la paroi avant 14 ou se trouvent les brûleurs, et les tubes 16, le long de la rardi arrière 19. Ces tubes vaporisants sont reliés d'une manière aPoroPre au circuit de cir- culation naturelle, les extrémités supérieures des tubes étant agencées pour décharger des mélanges de vapeur et de liouide dans l'appareil séparateur de vapeur et de liquide, à l'intérieur d'un
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corps .cylindrique de vapeur et de lipide 20.
Le liquide sépar2 s'écoule de l'espace qu'il occupe , l'intérieur u corps cylindre 20 par des colonnes OU tubes de descente apnropriFg (non représentés) dans des corps cylindriques ou collecteurs inférieurs, tels que ceux indiqués en 24 et 26 auxquels les extrémités inférieures des tubes
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de paroi vaporisants sont raccordées.
La chambre de combustion 10 peut être chauffée par un certain nombre de brûleurs disposés en plusieurs rangées horizontales espacées verticalement qui s'étendent le long de la paroi 14 à une partie inférieure de la chambre de combustion. En service, les gaz de combustion quittent une région supérieure de la chambre d e com- bustion 10 par un parcours de gaz latéral à convection 32 où les gaz passent successivement sur un surchauffeur secondaire compre- nant les faisceaux de tubes 34 et 36, un réchauffeur comprenant le, faisceau de-tubes 38 et un surchauffeur primaire comprenant les faisceaux de tubes successifs 40, 42 et 44. Anrès avoir passé sur l'économiseur 48, qui se trouve dans le 'carneau 46,
les gaz passent sur un réchauffeur d'air (non représenté) auquel est associé de pré- férence un by-pass d'air pour détourner en quantités.réglables de l'air autour des surfaces de chauffe du réchauffeur d'air.
Quelques uns des tubes de paroi vaporisants 12 sont coudés en un point indiqué en 50 de manière à sortir du plan d'alignement de leur paroi et s'étendre, comme c'est indiqué en 52, en une dispo- sition inclinée sur l'horizontale vers la paroi 18 de la chambre de combustion pour former la surface inférieure d'une arche 54. La sur- face supérieure de cette arche est obtenue'en inversant les coudes de quelques uns des mêmes tubes de @@roi, ces parties inversement coudées 56 délimitant aussi une part@e du fond incliné du parcours de gaz à convection 32. D'autres de ces mêmes tubes de parois s'élè- vent verticalement de l'extrémité interne de l'arche.
Aux extrémités supérieures de sections de tubes inclinées 56, ces tubes se prolon- gent verticalement par les sections de tubes 58 qui sont largement espacées pour permettre aux gaz de circuler librement dans le parcours de gaz. Tous les tubes de par.. 12 sont raccordés par leurs extrémités supérieures au corps cylindrique 20.' Ainsi, certains de ces tubes s'étendent le long de la partie 60 du ciel du parcours de gaz et ensuite le long de la partie 62 du ciel de la chambre de combustion 10 jusqu'en des points adjacents à la paroi 18 de cette dernière.
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De là les tubes s'élèvent verticalement comme c'est indiqué en 64 pour être raccordés à la chambre de mélange de valeur et de liquide du corps cylindrique 20. La partie restante 66 du ciel du narcours de gaz 32 comprend les tubes d'amenée 68 du surchauffeur qui vont de la chambre de vapeur séparée du corps cylindrioue 20 horizonta- lement à un point situé à proximité du plan de la paroi 14 pour descendre ensuite comme c'est indiqué en 70, presqu'en un point adja- cent aux extrémités supérieures des sections de tubes 58 et s'éten- dre ensuite à peu près horizontalement vers la gauche le long du ciel du parcours de gaz.
Juste à l'arrière du faisceau tubulaire 44 du surchauffeur primaire les tubes d'admission à ce dernier pré- sentent des sections verticales largement espacées 72 réunies par leurs extrémités inférieures à des sections inclinées 74 qui s'éten- dent en une disposition inclinée vers le bas le long de la paroi inclinée 76 du parcours de gaz à convection.
En un point proche du'plan de la paroi 14, ces tubes d'admission possèdent des sections dirigées de haut en bas 80 reliées à un collecteur de surchauffeur intermédiaire 82 communiquant par une liaison 84 avec le collecteur d'entrée 86 du surchauffeur primaire, relié par des tubes 88 aux tubes montés en série oui forment les faisceaux tubulaires 44, 42 et 40 du surchauffeur primaire, lequel est pourvu de tubes de sortie 90 aboutissant à son collecteur de sortie 92.
Le collecteur de sortie 92 du surchauffeur.primaire est relié par une canalisation 94 à l'entrée du désurchauffeur de vapeur 96 qui est de préférence un-désurchauffeur à pluie, du type décrit et revendiqué dans le Brevet N 475.434. et dont la sortie est reliée par au moins'une canalisation 98 eu collecteur d'entrée 100 du surchauffeur secondaire.
Le collecteur 100 est relié par les tubes d'entrée 102 aux tubes de retour coudés en Epingle à cheveux montés en série qui constituent les faisceaux tubulaires 36 et 34 du surchauffeur secondaire, lequel est pourvu de tubes de sortie 104 qui débouchent dans un collecteur de sortie 106 relié par des con- duites 110 à l'entrée 108 d'une étage à haute pression d'une turbine
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vapeur.
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La sortie 112de l'étage à haute pression de la turbine est reliée, pour le passage de la vapeur détendue et à plus faible pression, par une conduite 114 au moins, au collecteur d'entrée 116
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du réchauffeur 38.
Le collecteur 116 est relié par des tuber r7'er?f,r'A 11 t aux tubes coudés en épingle à cheveux wontés en série qui conrti- tuentle faisceau tubulaire 38 du réchauffeur, lenuel est pourvu de tubes de sortie 120 aboutissant à un collecteur de sortie de rchauf- feur 122 çui est relié par une conduite 12 au moins à l'entrée de
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l'étage basse pression 126 de la turbine.
Un désurchauffeur de vapeur, semblable au désurchauffeur 96, qui sert de Dispositif de sûreté, peut être intercalédans la conduite 114, pour régler la température de la valeur réchauffée.
Une partie des dispositions servant au contrôle des tenpé- ratures de surchauffe et de rechauffe lorsque le taux de vaporisation est modifié par. les variations de l'allure du feu par les brûleurs 28, 39 et 30, comprend un by-pass de gaz 130 formé entre une chicane horizontale 132 s'étendant en travers des sommets des faisceaux des
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tubes ,? et l,l. du surchauffeur primaire, et la paroi du parcours de gaz à convection. Ce by-pass de az contournant les deux premiers faige-eaux tubulaires du surchauffeur primaire est parcouru par un courant de gaz commandé rar un registre ou clapet articulé en 134 qui se déplace automatiquement entre- sa position de fermeture 136 et sa position d'ouverture 138.
Une autre partie des dispositions nrises nour le réglage
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des températures de surchauffe et de rechauffe lorsque la charge déterminant l'allure de vaporisation tombe (l'une valeur correspondant à un point de réglage qui peut être 100%r, à 53± environ, comprend un système de recyclage. Ce système comporte un ventilateur H0 dont l'entrée lls.2 communioue par un conduit MA avec une ouverture 146 communiquant librement avec le parcours des gaz de chauffe au- delà du surchauffeur primaire.
La sortie du ventilateur 140 est re-
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liée par un conduit 148 à une chambre de distribution de a3 trans-
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versale 150, pourvue d'une série d'ouvertures communiquant avec des ouvertures situées entre les sections tubulaires 152 des tubes vaporisants s'étendant le lon de la paroi 154 du fond en trémie du groupe générateur de vaneur. Le courant de gaz recyclés neuf être réglé nar des registres ou papillons, tels que le papillon 156 et/ou par le réglage de la vitesse du ventilateur 140. En outre du papil- lon 156 il est prévu un papillon d'arrêt 158.
En service, lorsque le taux de vaporisation diminue et descend au-dessous d'une valeur de charge de 100%, à une valeur de l'ordre de 53%, on augmente la quantité de gaz passant dans le système de recyclage des gaz, de telle sorte que la réduction résul- tante de l'absorption de la chaleur de rayonnement par les tubes de parois de la chambre de combustion et l'augmentation de la masse de gaz passant sur le réchauffeur 38 provoquent un accroissement suffi- sant de l'absorption de chaleur par le réchauffeur pour maintenir la température de la varieurtréchauffée à une valeur-prédéterminée à la sortie du réchauffeur. r¯, ,-
Le système de réglage de la fig.
7 comprend un régulateur enregistreur de la température de la vapeur à la sortie,du réchauf- feur, ce régulateur-enregistreur 160 étant relié d'une manière appropriée à la conduite de sortie 124 du réchauffeur et fonctionnant . de façon à décharger des impulsions de charge variables dans une canalisation pneumatique 162 et de là dans le côté entrée d'un re- lais 164. Les impulsions de charge à la sortie du relais 164 sont transmises par une canalisation 166 et un sélecteur à main et auto- matique 167 à un mécanisme de commande 168 d'une valve réglant la quantité de liquide à pulvériser en pluie, envoyée au désurchauffeur à pluie.
Les impulsions de charge pneumatiques dans la canalisation 163 partant du régulateur-enregistreur 160 sont communiquées par le branchement 170 comme pulsations d'entrée à un relais 172. Les im- pulsions de charge à la sortie du relias 172 sont communiqueées par une canalisation de réglage 174 au côté entrée d'un relais totalisa-
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teur 176. Un autre point d'entrée du relais 176 reçoit des impul- sions de charge par une canalisation 178 en provenance d'un instru- ment 180 dont les indications sont représentatives des variations du produit de la température des gaz par la masse totale du courant de gaz par rapport au surchauffeur.
Un autre point d'entrée du relais
176 est soumis aux impulsions de charge varlabler: qui y sont commu- niquées au moyen de la canalisation 182 par un régulateur-enregistreur
184 d'écoulement de la vapeur. Ainsi, les impulsions de sortie du . relais totalisateur 176 passant par une canalisation de sortie 186, sont soumises aux variations de la température de la vapeur rchauf- fée, aux variations du débit de vapeur ou de la charge et aux variations du produit de la température du gaz recyclé par la masse totale du courant de gaz par rapport au surchauffeur.
Le relais tota- lisateur 176 peut être règle de telle façon que l'une ou l'autre des trois influences entrante:, par exemple celle du régulateur enre- gistreur 160, peut être une influence prédominante.'
Les influences régulatrices combinées passant dans la canalisation 186 en provenance du ,relais totalisateur 176 sont en outre soumises au réglage de modification par un relais 188, dont les impulsions sortantes passent par une canalisation 190, un sélec- teur automatique-manuel 192, et une canalisation 194, à une commande de registre 196 destinée à faire varier le débit de gaz recyclé en commandant le fonctionnement du registre ou papillon 156.
Des lampesd'avertissement 195 sont commandées par des interrupteurs dont le fonctionnement dépend de la pression régnant dans la canali- sation 194. Le papillon ou registre d'arrêt 158 du système, de gaz recyclé peut être soumis à l'action d'un mécanisme de commande 200 agencé pour être actionné par les impulsions de réglage passant dans une canalisation 202 en provenance d'une valve à solénoïde à trois voies 204 reliée à un poste à boutons poussoirs 206 associé à un démarreur de ventilateur 208.
Un régulateur enregistreur 210 do température de vapeur à lasortie du surchauffeur, relié d'une manière appropriée aux cana-
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3isntionr de sortir 1]0 !1llrtr'llt du fHl'1'(h;juff'r!1lJ' secondaire, tranfiiet nnr une canalisation 232 :le;: impulsions le réglage lJUOUII;;tir!11t1;. cri sont: représentatives des variations de Il tempera tur" de vapeur a 1 sortie du 1,('cti titi f f (-iir. ('en impulsions sont t3.azri:rviÇe;; 8' un relais r , .. < 1.l Pi. 0" ]1\, modifiées cr)ldTn0>-on--}'-è y r7 r :;:t re, nar une canalisation ]6, un sélecteur ?. main et automatique 2'îrt et une C;l[-11.j potion 2?0 à un mécanisme de nonnandc de valve 222 nui est ro1 rosi.t.ive!1Jcnt.::' .- une vnlve rf.r:lf1ntl'r.l':lvo du liquidez pul- vwi.^Fr nu r snrchmrrff'ur n !)111i,.
La qupnti tf- de e.r, passant dans 1" hTr-pass 130 du sur- chnuff'eu1' pst soumise au réglage des impulsions de la sortie du réguJ.[1teur-n""f"!f'itrül1.r .'.bzz et de l'instrument 180. Les impulsions de rl[1.'.e de ce dernier narrent dans une canalipaUon de branche- irent 22/,, un relais caractérisant 226 et une canalisation 228 à. un
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relais différentiel 230. Un autre noint sur le côté entrée du'relais
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230 est 1'01".1 nar un,:" !,c''1:-l-f :'!Rtlon 232 au côté sortie du relais 234 raccord* i. C'8nR.li f'flt:i on 2]2. Les irnnu7.si.anr. de réglage à la -sortie du relais 230 cassent nar une canalisation 231, 1.m sélecteur à main et 2vtoma.tinue 236 et une canalisation ?313 à un Nanisme de commande de papillon 240 pour 1 -éclateur de débit de [!8Z 136.
Les relais du système de réglage de la riF,7 (et du système de réglage de ip Fi.6) peuvent être du. tjroe décrit dans le Brevet .Am4ricain n 2.098-913 ou dans le Brevet Africain Reissue n 2l.f0.4. Les sélecteurs -ain et 8.ut()r-'Dtt.1Je::> du système zona du. type '-crit dans le Brevet Américain n .02.Gi. Les régulêteurs enregistreurs de temnerature de vapeur 160 et 210 .cuvent colorier chacun des dispositifs agissant en fonction de la te'1J:1}'1';;ture, du type décrit dans le Brevet Africains bzz5.9'6 .etionnant une valve témoin du type décrit dans le Brevet AnÍ.]a1 I J..?.t:,.r:.07. Le dateur enregistreur du débit de V[>1)f"11T' Jli4 nt1t êtr0 du t""n décrit dans le Brevet Américain lF 1.064.7!r1i.
Pour la suite de la description du tnnci.ïeJtrcsttcni: du grol1DP reprseptt5 ur la fig. 1 ainsi nue de son .mode de l'f.flp e
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@ on se référera à la Fig. 9. Pur cette figure, la charge est portée en abscisses et à la partie supérieure de la figure la température de la vapeur est portée en ordonnées, tandis que dans la partie inférieure de la figure lesordonnées verticale? indiouent les valeurs relatives au degré de réglage du désurchauffeur de vapeur et aux quantités de gaz recyclées, comme il sera décrit ci-après.
Sur la fig. 9, la ligne A,K, C désigne la charge du noint de réglage sur laquelle le surchauffeur et le réchauffeur sont règles pour donner une température de surchauffe prédéterminée et une température de rechauffe prédéterminée qui peuvent être égales ou. non, sans recy- clage des gaz, sans réglage de la température de vapeur et sans court-circuitage du surchauffeur. Cette charge correspondant au point de réglage est aussi appelée charge'à 100%. Lorsque la charge ou le taux de vaporisation descend de 100% à environ 53%, le papil- lon du by-pass du surchauffeur est ouvert progressivement par le mécanisme de commande de manière à nrovoquer une augmentation de la quantité de gaz détournée par le by-pass, comme c'est indiqué par la. ligne C-D de la Fig. 9.
Simultanément, du gaz est recyclé et la quantité de gaz recyclée est augmentée progressivement par l'ouverture graduelle du papillon 156 ou par une augmentation appropriée de la vitesse du ventilateur 140 pour maintenir la tem- pérature de rechauffe à la valeur désirée., Cette augmentation de la quantité de gaz recvclée lorsque le taux de ,vaporisation diminue de 100% à 53% est indiquée par la ligne C-E sur la. Fig. 9.
Dans la partie supérieure de la Fig. 9, la courbe ou la' ligne F-G indique les températures de rechauffe qui seraient obte- nues s'il n'y avait pas d'influences régulatrices, telles que celles décrites ici, tandis que la ligne H-K indique la valeur constante (par exemple 1000 Fahrenheit ou 535 C) à laquelle la température de rechauffe et les températures de surchauffe sont maintenues par les dispositifs de réglage. Ainsi, dans cette partie supérieure de;la Fig. 9 l'aire H, F, K peut être prise pour indiquer le degré de l'influence régulatrice exercée par le courant de gaz recyclé sur la température de rechauffe. D'une façon semblable, KMH neuf être @
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7T7 :F' nour 3.niiiEllc'l' Je ('Et7%.
(te correction ''if- 1.;; tF'"rltY'% ; llr.E. do'*" surchauffe effectua car 1;. coubinaipon du débit rb. (!2; rt:cyE:7. et du débit de sar. E:ourt -circ:ll:i¯twut le surchauffnnr.
Au-dessous 'vue vpleur de la c'larj:: rio 3"-'. A.:Jflj'01:1"'r-- tiveio1ent co'n!11(;' C'8st in5Jraic par la ligne. p-p cur la F'i.r. 9, la désurchauffe peuh être E?3!1T),f?rf e un On*!'* [l1''''I(:n f:'1>11; "!',[-;1I1'<:" que diminue la charge, comme c'est lnflir<u6 J::U' la. ligne L-P. Cottx- désurchauffe a lieu nour r1('f, charger, inférieures celles TxcnJr les- ruellep le by-pasn du sUT'c:hauf-<'811.J' est apte c.ff.rtL..:r 1 e ri e;1:::!:E:
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désire*
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En cas de surcharge* lorsoue la charge .u.nrute d()Jui.s la charpe de 100% correspondant au noint de réglage jusr"'-.. une charge ou un degr-5 d'admission de var de 11-')', n!'p rt11."T"01"':;,i::l011 du degré de ( ÇttrCIataffe de la réchaud se t'?rrl',7i t rzn-:lr. c'es"':
ir- dioué par la lie C-S le . 9. t¯¯t¯n.. rt "Yr' la 'Y)rr.Ji0re partie de cette F'81,1,",!t=> de surcharge, le court-circuit3<,e de la sur- chauffe est aussi augmenté dans une nnve croissante, corne c'est inèiup nar la line C-T de lu 17. 9. Un réglée supplémentaire est prévu, pour les surcharge.. e:xtl'''''0f' de 10R :> 110'; par une au-enta- tion de la désurchauffe en fonction de 1'accroi:re::ent de la charre, comme c'est indiqué par la ligne Vu La grandeur nette de la correction sur 3 a surchauffe au- dessus de la charge à 100S .eut être censurée r.:0TI'1r..e indicuée par l'aire XKG.
Sur la Fig. 8, la charge est également r' ré sent;=e en abscisses et dans la partie supérieure de la fiTlre la te...rature de la vaoeur est représentée en ordonnées. Pans la nartie inférieur de la figure les ordonnées indigent le recyclage des l':[l ou le détournement des gaz court-circuitant .le surchauffeur ¯ri¯airP Dans le rode de réglage indiqué par Ir Fi,. ,, le surcbHP.-rrpur et le réchauffeur sont rt?":l{s 1)ourohtenir 1 a tr,>:o ratltre ou le. t<::t[1)pratures désirées de rechauffe et de surch:ouP'o i1 un. n ne' charge désirée cmrJ;'1e étant une charg, Ho. l'e!)1T':f:'?nt'e .# JiFne A'B'C' Les t ' t çurcHanfft? rE3ncorri ########. ¯¯ corri.<;0fs ', [; le:::
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températures de rechauffe non corriges sont représentées nar lors lignes A'M' et A'F', respectivement. Lorsque le taux de vaporisation diminue de 110% jusque une valeur de charge dans le voisinage d'une charge à 605, la quantité de gaz recyclée augmente comme c'est in- diqué par la ligne ou la courbe C'E', de la Fig. 8. Simultanément, la quantité de gaz passant par le by-pass du surchauffeur primaire est augmentée graduellement comme c'est indiaué par la courbe C'D'.
La mesure des influences correctrices sur la température de sur- chauffe est indiquée par l'aire A'M'H' sur la Fig. 8, et, d'une manière similaire, la mesure des influences correctrices exercées sur la. température de rechauffe est indiquée par ]'aire A'F'H'.
Le système de réglage de la. Fig. 6 est quelque peu semblable à celui de la Fig. 7, sauf que d'une façon générale il ne comprend aucune commande de valves de désurchauffeurs. Dans le système de la Fig. 6, le mécanisme de commande 250 des registres ou papillons règle la quantité de.gaz recyclés et l'action de ce mécanisme 250 est exercée sous l'influence des impulsions de réglage engendrées dans un régulateur enregistreur de température de vapeur 252 à la sortie du réchauffeur, un régulateur enregistreur 254 du courant de vapeur et un instrument 256 pour enregistrer les varia- tions du produit de la température des gaz recyclés par la masse totale du débit des gaz par rapport au surchauffeur.
Les impulsions pneumatiques réglées passent du régulateur enregistreur de la tem- pérature de vapeur à la sortie du réchauffeur par une canalisation 258, un relais 260, une canalisation 262, un relais totalisateur 264, un relais 266, un sélecteur automatique manuel 268 et une .canalisa- tion 270 au dispositif de commande 250 du registre ou papillon des gaz recyclés. Des interrupteurs à. pression 271 destinés à commander des lampes de signal 273 sont soumis à la pression régnant dans la canalisation 270.
Les impulsions de réglage passant du relais 260 dans le canalisation 262 sont modifiées dans le relais totalisateur 264
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par les impulsions de réglage venant du ré r;ula.t.m.r-enref"j ;'1;reur .#> . du courant de vapeur 254 et de l'instrument 256. Ainsi, le relais 264 est relié à la sortie de l'instrument 256 nar une canalisation 272 et le côté entrée du relais 264 est paiement relié au régula- teur enregistreur 254 par une canalisation 274.
Le papillon 136 du by-pass du surhnuffeur est actionna
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par les effets conbinês des influences de r5 aT d'un 1''c'anlFl1:c'ur enregistreur 280 de la température de vapeur[, la rortie du sur- chauffeur, et de l'instrument 256. Les impulsion. de sortie de ce dernier cassent par une canalisation 282, un relais caractérisant 284 et une canalisation 286 à un relais différentiel 288 qui recoit aussi des impulsions de réglage par une canalisation 290 venant' d'un régulatuer enregistreur 280.
Les impulsions sortant du relais
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différentiel 288 sont tranrinises oar une canalisation 292. un sé- lecteur à main et automatise 294 et une canalisation 296 un
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dispositif de commande -298 pour pillons ou registres- Le papillon ou registre Jarret du systèiw de recrcl2.fe des gaz est soumis à l'action d'un dispositif de courte 600 aménagé pour être commandé ryal' 0es irakiens de rt,18e nessan-, nar une canalisation 602 venant d'une soupape à solide à troif voies 60. reliée à un poste 8 boutons .ous.oirs 6n6 associé au r3fi;iarreur de ventilateur 608.
On remuera oue dans les proc6c' 6s de r0glage décrits aucune désurchauffe de vapeur n'est naceesaire lorçvue la charge passe de celle correspondant au point de r#lage â. une charge Prieure, la puissance actionnant le ventilateur est réduite par suite de la diminution de la résistance du courant Ce gaz et la température du gaz pénétrant dans lde réchauffeur d'air est augmentée
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considérablement, ce qui nécessite un d0tournemen t !in1!!lUr.l d'air par le by-pass.
dans le but de maintenir les tenture, du métal du réchauffeur d.'air dans les limites admissibles.'
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Le groupe générateury surchauffeur et rpchauffeur de vapeur deze 'fi'ig- 2 comprend une chambre de combustion 300 agencée pour le
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chauffage de haut en bas par des groupes de brûleurs 302 et 304 projetant des jets de combustible et d'air par des ouvertures entre des tubes espacés du ciel 306. Ces tubes sont branchés entre un collecteur supérieur 308 et un corps cylindrique 310 et servent à conduire à ce dernier des mélanges de vapeur et d'eau provenant des sorties des tubes de parois vaporisants 312 qui s'é- tendent d'un collecteur inférieur 314 au collecteur 308.
Le long de la paroi opposée 316 de la chambre de combustion 300 d'autres tubes de parois vaporisants 317 s'élèvent d'un collecteur inférieur 318 jusqueune paroi. inclinée de bas en haut 320. le long de laquelle certaines parties des tubes s'étendent vers une paroi arrière 322 d'un parcours, de gaz de convection montant 324. Des sections succes- sives 326 d'un certain nombre des tubes 317 jouent le rôle de tubes d'écran s'étendant dans' une position'inclinée de bas en haut en travers de l'entrée des gaz dans le parcours de gaz 324 vers une paroi 328 qui sépare le parcours de-gaz 324 de la chambre de com- bustion 300.
Ces tubes se prolongent le long de la paroi 328, passent au travers du ciel du groupe en 330 et se' prolongent, par les sec- tions 332 en travers du courant de gaz à la sortie du parcours de gaz de convection, jusqu'au corps cylindrique 310. D'autres tubes 317 s'étendent verticalement dans la. paroi arrière du parcours de gaz 324 jusqu'au corps cylindrique 310.
Les parois latérales de la chambre de combustion 300 com- prennent des tubes vaporisants verticaux semblables à ceux des parois 312 et 316, reliés à leurs extrémités supérieures et leurs extrémités inférieures par des collecteurs appropriés et possédant d'autres liaisons appropriées avec le corps cylindrique de vapeur et d'eau 310. Ces liaisons pour tous les collecteurs inférieurs du groupe, tels que les collecteurs 314 et 318 comprennent des colonnes descen- riantes appropriées de grand diamètre, allant de la chambre d'eau du corps cylindrique 310 aux collecteurs inférieurs.
Les gaz s'élevant dansle parcours de gaz 324 passent
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d'abord sur un faisceau de tubes à convection constituant un sur- chauffeur secondaire 334, puis sur des faisceaux de tubes constituant un réchauffeur 336 et enfin sur un faisceau de tubes constituant un surchauifeur primaire 338. Le surchauffeur primaire 338 est nourvu de by-pass de gaz 370, dont le débit de gaz est réglable par un papillon 372 soumis à un réglage automatique tel que celui décrit pour le groupe de Ua Fig. 1.
En service, la vapeur séparée des mélanges d'eau et de vapeur pénétrant dans le corps cylindrinue 310'passe par une ou plusieurs conduites 340 de la chambre de vapeur de ce corns cylin- drique ou collecteur d'entrée 342 du surchauffeur primaire. La vapeur circule dans des tubes coudés en épingles à cheveux couplés en série du surchauffeur primaire pour se rendre dans le collecteur de sortie 344. De 'ce dernier la vapeur passe par une ou plusieurs conduites 346 dans un désurchauffeur 348. De celui-ci la vapeur passe par une ou plusieurs conduites 350 dans le collecteur d'entrée 352 du surchauffeur secondaire 334.
De ce collecteur la valeur passe par. les tubes coudés en épingle à cheveux couplés en série constituant les faisceaux de tubes, du surchauffeur secondaire à un collecteur. de sortie 354 et de là à l'entrée de l'étage haute pression 356 de la turbine. De.la sortie de cet étage de la turbine la valeur passe par une ou plusieurs conduites 358 dans Je collecteur d'entrée 350 du réchauffeur 336. Du collecteur de sortie 362 du réchauffeur la vapeur se rend par une ou plusieurs conduites 364 à l'entrée d'un second étage ou étage à basse pression 366 de la turbine.
Le circuit de vapeur réchauffée peut comprendre un désur- chauffeur semblable au désurchauffeur 348 du circuit du surchauffeur.
Le système de recyclage des gaz de la Fig. 2 comprend un ventilateur de gaz recyclés 374 dont l'entrée est reliée par un conduit 376 à une ouverture 378 en communication avec la conduite de maçonnerie ou culotte 380 agissant comme partie du carneau évacuant les gaz de chauffe de la sortie du parcours de gaz à con- vection 324.
La sortie du ventilateur'374 est reliée .des conduits
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de distribution tels que 388 et 390 disposés le long des norois de la chambre de combustion 300, les éléments e conduits qui
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relient la sortie du ventilateur aux conduite de distribution z8 et 390 comprenant les éléments 380 et 386. Les conduits de distri- bution ou de répartition 388 et 390 Font pourvus d'ouvertures réparties dans le sens de leur longueur pour conduire les gaz recyclés entre les tubes du ciel 306 et les projeter le long des parois adjacentes de la chambre de combustion 300.
Il est bien 'entendu que les éléments de conduits du système de gaz recyclas sont pourvus de registres ou papillons appropries au moyen desquels le débit des gaz recycles en des points situés le Ion?, des parois de la chambre de combustion 300, peut être réglé par un système de contrôle automatique, tel que celui décrit précédemment. Les désurchauffeurs dé surchauffe et de rechauffe sont.aussi sounis au réglage automatique.
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Le groupe de la Fig. 2 peut' aussi'comnrendreunPcononiseur agissant par convection, comprenant un faisceau urofond de tubes espacés répartis en travers du courant de gaz en un point situé en aval du surchauffeur primaire 338 dans le sens de la circulation des gaz, de même qu'un réchauffeur d'air.
Le groupe représenté sur les Figs. 3,4 et (possède une chambre de combustion 402, de construction semblable à celle des chambres de combustion des groupes décrits précédemment. La chambre de combustion 402 est chauffée par des rangées horizontales de brûleurs 404, 405 et 406 d'où les gaz de combustion s'élèvent dans la chambre 402 et se rendent ensuite dans le parcours de gaz transversal 410, à la partie supérieure du groupe. A l'intérieur de ce parcours de gaz se trouve un faisceau de tubes constituant le surchauffeur secondaire 412. Ce faisceau tubulaire s'étend en- tièrement en travers du groupe, comme c'est indiqué sur la fig.4.
Le parcours de gaz latéral 410 communique à sa sortie avec un par- cours de gaz descendant 414, qui est divisé en trois Sous-parcours parallèles par les parois parallèles 416 et 481 (voir Fig. 4).
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Dans le sous-parcours médian se trouve un réchauffeur agissant par convection 420 et les autres sous-parcours contiennent détec- tions de surchauffeur primaire identioues 422. Chanue section de surchauffeur primaire est.associée à un by-pass de gaz Individuel tel que 424 sur la Fig. 3, possédant son propre papillon 426 pour régler le débit des gaz détournés.
Dans le parcours, de raz descendant 414 un économiseur 421 est disposé en un point situé au delà des sections de surchauffeur primaire et, en communication avec le parcours de gaz, juste au- delà de l'économiseur, se trouve centrée 428 d'un système de recycla. ge de gaz comprenant un ventilateur 430, le conduit d'entrée 432 du ventilateur et son conduit de sortie 434 relié à la partie inférieure de la chambre de combustion 402. Le débit de gaz recyclé dans le système de recycalge est régable par des papillons appropriés tels que 436 et 438.
Le groupe de la Fig. 3 comprend un corps .cylindrique de valeur et 0'eau 440, qui comme les corps cylindriques de vapeur et d'eau des autres groupes, est pourvu d'une série de séparateurs cyclone de vapeur et d'eau, tels que ceux représentés sur les Figs.
17 à 19 du Brevet anglais N 526.825. A la chambre du mélange de vapeur et d'eau du corps cylindrique de vapeur et'd'eau sont rac- cordés par leurs extrémités supérieures, des tubes vaporisants tels que les tubes de parois 442 et 444 de la chambre de combustion s'étendant le long des parois opposées 446 et 448 de la chambre de combustion 402, les extrémités supérieures des tubes de paroi vaporisants 444 étant largement espacées pour former un écran 450 de sections de tubes très espacées s'étendant en travers du courant de gaz allant de la partie supérieure de la chambre de combustion au parcours de gaz latéral.
On .fera remarouer que les autres parois de la chambre de combustion 402 comprennent d'une manière semblable des tubes vaporisants, et que tous les tubes vaporisants sont reliés par des collecteurs appropriés et d'autre liaisons au circuit de circula-
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tion naturelle qui comprend le corps cylindrique 440 et des colonnes dedescente appropriées allant de la chambre d'eau séparée du corps cylindrique 440 aux collecteurs inférieurs tels que les collecteurs 452 et 454.
En service, la vapeur passe de la chambre de vapeur du corns. cylindrique 440 par un ou plusieursconduits 456 dans le collecteur d'entrée 458 des sections de surchauffeur primaire 422.
De 'ce dernier, la vapeur passe successivement dans les tubes coudés en ,épingle à cheveux couplés en série qui constituent les faisceaux de tubes des sections de surchauffeur primaire -oour se rendre dans le collecteur d e sortie 460. De ce dernier, la vapeur passe oar les canalisations 462 dans le désurchauffeur 464 du surchauffeur,et de
1à, par les canalisations 466 dans le collecteur d'entrée 468 du surchauffeur secondaire. Du collecteur de sortie 470 du surchauffeur' secondaire la vapeur est envoyée à l'entrée d'une turbine à haute pression telle que celle indiquée dans la description des autres groupes générateurs de vapeur.
De la sortie de cet étage à haute pression de la turbine, la vapeur nasse dans le collecteur d'entrée
480 du faisceau de tubes constituant le réchauffeur par convection
420, disposé dans le sous-parcours médian. Du collecteur de sortie
482 du réchauffeur, la vapeur réchauffée passe par des canalisations appropriées à l'entrée de l'étage à basse pression de la turbine.
Le réchauffeur eut être pourvu d'un désurchauffeur associé.
Pour maintenir une température de vapeur surchauffée prédéterminée et une température de vapeur réchauffée prédéterminée sur une gamme de charge étendue, le groupe de la Fig. 3 est réglé de la manière décrite précédemment, les registres ou papillon du by-pass branché sur le surchauffeur primaire, les désurchauffeurs .et.les éléments réglables du système de recyclage des gaz étant réglés automatiquement par un système de réglage tel que celui représenté sur la Fig. 7.
Il est certain que chacun des groupes générateurs, sur- chauffeurs et réchauffeurs de vapeur des Figs. 1, 2 et 3 doit com- prendre un dispositif de réchauffage de l'air' tel que celui repré-
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senté sur la Fig. 3. Dans ce dispositif, les gaz passent d'un oarcours de gazà convection situé en aval 414 pnr un conduit 500 à un réchauffeur d'air 502. Le réchauffeur d'air possède une entrée d'air 504 et une sortie d'air s'ouvrant dans un connaît 506 en communication avec une boîte à vent 508, dans laduelle les brûleure Z04, 405 et 406 sont montés.
Le réglage de .la tem@érature fin métal du réchauffeur d'air peut être effectué par l'emploi du @@-pass d'air 514 allant de centrée d'air 504 au conduit 506, le réglage . du débit d'air passant par le by-pass 514 étant effectua par un registre ou papillon 516. Le procédé vivant l'invention donne lieu à une élévation de la température des gaz pénétrant flans le réchauffeur d'air et les températures du métal du réchauffeur d'air sont conséquemment plus élevées.
Le procédé a aussi nour effet de réduire notablement la quantité d'air détournée par le by-pass du réchauffeur d'air pour maintenir les températures du métal du ré- chauffeur d'air dans des limites admissibles.
R E V E N n I C A T I 0 N S.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.