Dispositif hydraulique dans lequel de l'énergie mécanique est transformée en chaleur. L'invention concerne un dispositif hy draulique dans lequel de l'énergie mécanique est transformée en chaleur.
Quand de l'énergie mécanique est dé truite dans un appareil hydraulique destiné à l'a.bÉorber, il y a dégagement de chaleur et celle-ci chauffe le liquide contenu dans l'appareil, respectivement le courant de li quide qui le traverse, éventuellement en le transformant en partie ou entièrement, en vapeur. Il a déjà été proposé d'accumuler l'eau chaude, ou la vapeur ainsi obtenue, dans un récipient clos dénommé accumula teur de chaleur et d'où on pourrait l'ex traire au besoin. On a. aussi déjà proposé de relier par des conduits l'appareil hydrau lique ou générateur de chaleur ù. l'accumula teur de chaleur, de façon à créer une circu lation d'eau entre les deux parties qui com posent le dispositif.
Mais dans la réalisation d'installations de ce genre il devient difficile de régler la quantité d'énergie consommée de façon à la faire correspondre à la quantité d'énergie dont on dispose sur l'arbre de l'appareil. Il peut en effet arriver que la quantité d'éner gie que consomme l'appareil hydraulique, si on lui permet d'opposer à la rotation toute la résistance dont il est capable, dépasse la quantité d'énergie fournie; il en résulterait d'abord une diminution de la vitesse de l'arbre et de là une baisse de rendement dans d'autres éléments du système ou d'autres inconvénients.
La présente invention a pour objet un dispositif simple et pratique permettant de régler la consommation d'énergie et d'éviter les défauts précités.
Au sein des appareils hydrauliques, tels que les freins hydrauliques ou les dynamomè tres, prennent d'ordinaire naissance un ou plu sieurs tourbillons dont le centre est le siège d'une pression faible alors qu'à. la. périphérie règnent des pressions élevées.
On a déjà imaginé différents moyens pour admettre au centre des tourbillons .de l'air à la pression atmosphérique, moyens qui consistaient à. relier par des conduites" ou par des passages l'air extérieur à celles des parties du frein hydraulique qui coïncident avec le centre de rotation des tourbillons.
Selon la présente invention, on relie l'espace qui dans un accumulateur de chaleur est occupé parla vapeur, à la région interne: d'un générateur hydraulique de chaleur, la liaison étant établie en un point, ou en des points, situés sensiblement au centre du ou des tourbillons et .où règne une faible pres sion en régime de marche, un régulateur étant prévu qui agit sur les conditions à l'extérieur du générateur.
Des connexions dudit genre aboutissant sensiblement au centre du ou des tourbillons pourront être constituées par -des conduits percés dans des ailettes faisant partie des organes dont le mouvement relatif donne lieu à l'absorption de l'énergie mécanique, un tuyau de vapeur reliant ces conduits au compartiment réservé à la vapeur dans l'ac- cumulateur de chaleur.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, deux formes d'exécution de l'objet de l'invention: La fig. 1 est une vue schématique d'un dispositif complet, avec son générateur de chaleur, son accumulateur de chaleur et leurs accessoires; La, fig. 2 est une section horizontale à travers le générateur hydraulique de cha leur;
La fig. 3 est une section à échelle plus grande, faite par l'axe 3-3 de la fig. 2 et montrant les conduits percés d'ans les ai lettes de l'appareil qui absorbe l'énergie et qui relie le tuyau de vapeur aux centres des tourbillons; La fig. 4 est une vue en section repré sentant en détail la soupape distributrice qui règle les courants de liquide se dirigeant vers le générateur de chaleur et l'accumula teur de chaleur, ou provenant de ces appa reils, la soupape,étant réglée pour une charge minima;
La fig. 5 est une section faisant voir les détails de la soupape distributrice réglée pour une charge maxima; La fig. 6 représente schématiquement un générateur hydraulique de chaleur dans lequel le réglage des courants de liquide a lieu d'une façon différente.
Le générateur hydraulique de chaleur .-1 appartient au type d'appareils comprenant un rotor B, lequel est monté sur un arbre B' actionné par un moteur -approprié, et un stator C. Des conduits c traversent les ai lettes du stator C et relient aux comparti ments annulaires cl les régions correspon dant au centre des tourbillons, lesdits com partiments communiquant par le tuyau de vapeur D avec le compartimente réservé à la vapeur et situé au sommet de l'accumu lateur de chaleur E..
Un robinet d'arrêt ou de réglage<B>d</B> peut être placé sur le tuyau de vapeur D, pour supprimer ou pour régler le courant de vapeur provenant du généra teur de chaleur A et se rendant à l'accumu lateur de chaleur E, ou vice-versa..
Des conduits c2 sont également percés dans au moins une partie des ailettes du stator C; ces conduits c' relient aux espaces entre-ailettes occupés par l'eau le compar timent annulaire c3 lequel communique avec les conduits d'amenée d'eau F' disposées de part et d'autre<B>du</B> générateur et aboutissant à une conduite ou tuyau unique F. Le tuyau G .évacuant l'eau est relié au compartiment annulaire Bz <U>qui</U> entoure le rotor B.
Le tuyau d'â-menée d'eau F et le tuyau d'éva cuation G sont réunis au compartiment e1 réservé à l'eau dans l'accumulateur E, par l'intermédiaire d'une soupape distributrice H actionnée à l'aide d'une tige -de commande Y par un régulateur non représenté aux des sins, de façon à régler l'écoulement de l'eau qui se rend au générateur et de celle qui provient du générateur de chaleur, et par là l'énergie transformée dans le générateur de chaleur.
C'est ainsi, par exemple, que l'eau étant librement admise au générateur de cha leur, tandis que l'évacuation est complète ment ou presque complètement fermée, les organes du générateur de chaleur sont com plètement remplis d'eau et l'énergie con sommée atteint sa valeur maxima. Quand par contre l'admission est fermée, tandis que l'évacuation est grande ouverte, l'eau a toute liberté de sortir du générateur de cha leur lequel peut se vider tout seul complè tement ou presque, en vertu du mouvement de rotation nui anime son rotor et de la force centrifuge dont l'eau est dotée par suite de ce mouvement: l'énergie absorbée est à. sa valeur minima dans ces conditions.
A des positions. intermédiaires occupées par la soupape correspondent des valeurs inter médiaires de la puissance absorbée.
Il conviendra d'assurer la circulation par une pompe rotative pouvant appartenir au type centrifuge et être actionnée par moteur, pompe qui fera crôitre la pression de l'eau envoyée à la conduite d'admission F du gé nérateur de chaleur A au delà. de celle due à la différence de niveau entre l'accumulateur de chaleur E et le générateur de chaleur A.
Dans le cas de la forme d'exécution fig. f à 5, la conduite d'aspiration de la pompe peut être reliée par la soupape H soit au compartiment e',de l'accumulateur de chaleur, en vue d'employer l'aspiration à extraire de l'eau de l'accumulateur pour l'envoyer au générateur de chaleur, soit au tuyau d'éva cuation G du générateur; dans ce dernier cas la pompe enlève rapidement et complè tement l'eau du générateur, en réduisant à une valeur nulle l'énergie consommée.
La soupape distributrice H, qui est équi librée à l'aide d'un canal d'équilibrage non montré au dessin, est représentée aux fig. @ et 5, la fig. 4 correspondant au réglage pour une charge minima et la. fig. 5 se rapportant au réglage pour une charge maxima.
La sou pape comporte six passages: le passage h' relié à l'admission d'eau F du généra teur de chaleur, le passage h2 relié au com partiment ë' réservé à. l'eau dans l'acoumula- teur de chaleur E, le passage h3 relié au côté aspiration de la pompe de circulation J, le passage h4 relié au fond du compartiment occupé par l'eau dans l'accumulateur de chaleur E,
le passaue h" relié au conduit d'évacuation G partant du générateur de cha leur et le passage h6 relié au côté refoule- ment de la pompe J. La tringle de commande K porte les pistons k', k2, <I>k3, k4.</I>
Quand la soupape est réglée pour une charge minima, comme c'est le cas ' de la fig. 4, le piston k3 isole le passage h4 du passage h3 et supprime ainsi l'alimentation fournie par l'accumulateur;
le passage h' qui se rattache au conduit d'évacuation G du générateur de chaleur est mis en communica tion avec le passage h3 relié au côté aspira tion de la pompe J, et le passage hs relié au côté refoulement de la.
pompe J est mis en communication avec le passage h2 ratta ché au compartiment e' occupé par l'eau dans l'accumulateur de chaleur E, la pompe extrayant ainsi l'eau du .conduit G du géné rateur .die chaleur A et l'amenant à l'accumu lateur de chaleur E. Le passage lz', relié à l'admission F du générateur de chaleur A, est obturé par le piston k' qui intercepte l'é coulement de l'eau vers le générateur.
Quand la soupape est réglée pour une charge maximum, la tringle de commande K occupe la position représentée à la fig. 5 et le passage h4 relié au compartiment et occupé par l'eau .dans l'accumulateur de cha leur communique avec le passage h3 rattaché au côté aspiration de la pompe J.
Le piston k3 obture le passage V relié au conduit d'é vacuation G du générateur de chaleur A; les deux pistons k2 et k3 ferment les deux accès au passage :Y relié à l'accumulateur de cha leur E, tandis que le passage h , relié au côté refoulement de la pompe communique avec le passage h1 qui est rattaché au tuyau F admettant l'eau dans le générateur ide cha leur A. Ainsi, la pompe J extrait l'eau de l'accumulateur E et la déverse dans la con duite F d'admission au générateur de cha leur, la conduite d'évacuation G .de ce gé nérateur étant obturée.
Dans une position intermédiaire entre celle de la fig. 4 et celle -de la fi-. 5, toutes les conduites aboutissant à la soupape distri butrice H sont fermées. Dans ces conditions toute la. chaleur produite sert à convertir l'eau contenue dans le générateur de chaleur en vapeur; le moment résistant baisse, la vitese croît et le régulateur fait monter la tige K au4essus de la position intermédiaire en question.
La tringle de commande K qui porte les pistons k1, F, k3 et k4 est reliée par un système de bielles, ou de toute autre façon convenable, .au régulateur qui peut être réglé de manière que la tendance qu'auraient le gé nérateur de chaleur, et le moteur à accroître leur vitesse détermine automatiquement un accroissement de l'énergie consommée dans le générateur de chaleur .alors que toute ten dance au ralentissement produit un effet contraire On peut disposer, dans les conduites, des robinets d'arrêt appropriés.
C'est ainsi qu'on a déplacé des robinets f, g entre le générateur de chaleur A et la soupape distributrice H, des robinets j, f entre la soupape H et la pompe J, des robinets e2, e3 entre la soupape H et l'accumulateur ide chaleur E, et un ro binet<I>d</I> dans le tuyau de vapeur<I>D.</I>
Au lieu de la seule soupape distributrice H décrite ci-dessus, on pourra adapter des valves séparées Fz et Gz (fig. 6) respective ment sur le tuyau d'admission F et sur le tuyau d'évacuation G du générateur de cha leur. Ces valves FZ et GZ sont, comme on le voit, du type à, papillon, mais des organes à section de passage variable de .modèle diffé rent peuvent leur être substitués.
Elles sont reliées entre elles par une bielle M ou de toute autre manière appropriée pour qu'une des valves s'ouvre quand l'autre se ferme. La bielle M est rattachée à une tringle de commande K reliée au régulateur, lequel n'est pas représenté aux dessins.
On pourra loger le tuyau de vapeur D à l'intérieur d'une conduite -de plus fort dia mètre qui servirait à canaliser le liquide chauffé de l'enveloppe -du générateur de chtleur À vers l'accumulateur E. On éviterait ainsi la condensation die la vapeur qui pour rait, dans certains cas, troubler le bon fone- tionnement .du générateur. D''ailleurs, on pourrait, dans le même but, doubler conve- nablement de matière calorifuge la paroi de ce tuyau.