Réchauffeur par mélange pour l'alimentation eu eau chaude des chaudières de locomotives et autres. La présente invention se rapport aux ré chauffeurs par mélange pour l'alimentation en eau chaude des chaudières de locomotives -et autres, comportant une chambre de mé lange et une chambre de distribution commu niquant entre elles au moyen d'un joint hy draulique.
On a trouvé que le réchauffage peut être notablement augmenté si la disposition du ,joint hydraulique est telle que la chambre de mélange soit toujours sensiblement vide d'eau. Dans ces conditions cependant, la va peur de chauffage ,est en mesure de parvenir dans la chambre de distribution, d'où elle peut s'échapper à l'atmosphère.
Suivant :l'invention, chacune de ces deux. chambres est étanche à l'exception -d'un trou de faible section et peut ainsi contenir de la vapeur -de chauffage sous pression, le joint hydraulique étant tel que la chambre de mé lange soit sensiblement vide d'eau chaude, et une partie de la chambre de distribution, qui contient l'excès d'eau chaude, est munie d'un dispositif permettant le départ de l'eau sans perte de vapeur.
Lorsque la pression de la vapeur de chauffage n'est pas très élevée ou lorsqu'on dispose d'un emplacement suffisant en hau teur, on peut simplement mettre la chambre de distribution en communication avec l'exté rieur au moyen d'un deuxième joint. hydrau lique capable de .supporter une dénivellation suffisante pour équilibrer la pression de la vapeur.
Dans tous les cas, on pourra utiliser avantageusement un dispositif dont le fonc tionnement est basé sur la différence entre les densités de l'eau et de la vapeur et com portant, par .exemple, un clapet disposé dans un tube d'évacuation d'eau, ce clapet étant soumis, .sur l'une de ses faces, à une pression dépendant uniquement de la pression qui rè- gne à chaque instant dans la chambre de dis tribution, et, sur son autre face, à une pres sion dépendant à la fois de la pression ré gnant dans ladite chambre et du poids de la colonne d'eau contenue dans ledit tube, de façon que ce clapet se ferme automatique- ment,
dès que le niveau de l'eau s'abaisse au dessous d'une !limite déterminée.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, plusieurs formes d'exécution de l'objet -de l'invention.
Les fig. 1 et 2 montrent deux l'ormes d'exécution -de l'invention dans le cas d'un tube en<B>U;</B> Les fig. 3 ,et 4 sont des vues analogues. dans lesquelles le tube en U est remplacé par un clapet -équilibré; La fig. 5 est une vue de détail en coupe d'une forme d'exécution du clapet; La fig. 6 montre schématiquement une.
aurtTe forme d'exécution du clapet - de la fig. 3; La fig. 7 montre une variante de réali sation dans laquelle le clapet est commandé par une paroi déformable, et La fig. 8 montre un dispositif .destiné à limiter (l'ascension de l'eau dans la chambre de mélange; La fi-. 9 est un schéma. .d'ensemble d'une variante de l'installation; La fig. 10 est. une coupe à plus grande échelle d'une variante du clapet équilibré;
La fig. 11 est une coupe à grande échelle montrant une autre variante; La fig. 12 est un schéma de cette va riante; Comme on le voit. sur la fig. 1, le ré chauffeur comprend deux corps 1 et. 2, le corps 1 servant de chambre de mélange, et le corps 2 de chambre de .distribution. La va peur de chauffage arrive par la buse 3 après avoir traversé le déshuileur 4;. l'eau froide est injectée en 5 par la pompe 6 alimentée par une canalisation 7 venant du réservoir d'eau froide (tender de la locomotive, par exemple).
Les deux corps .sont. mis en com munication l'un avm l'autre par le tuyau 8 dont l'extrémité inférieure débouche dans une cavité 19 formée clans le fond du corps 1.
L'eau chaude est reprise en 9 dans le corps 2 par la pompe 10 qui, d'autre part, refoule cette eau dans la chaudière par le tuyau 11, l'excès d'eau se déversant dans le compartiment 12. Les deux corps 1 et 2 sont munis à leur partie supérieure de deux petits orifices 13 et 14 dont les dimensions sont telles qu'ils permettent l'évacuation -des gaz qui se dégagent clé l'eau au fur et à mesure que celle-ci se réchauffe et circule, mais sans toutefois provoquer une perte appréciable de vapeur .de chauffage.
Le compartiment de trop-plein 12 est re lié par un tube en U 15 avec un réservoir 16 ouvert à l'air libre en 17 et qui fait partie du corps 2 (il pourrait aussi être constitué par un récipient indépendant).
En outre, ce réservoir 16 communique par un tuyau de vidange 18 avec la canalisation d'aspiration de la pompe à eau froide.
On voit aussi que l'intérieur -du réchauf feur est étanche à l'exception des orifices 13 ct 14, par lesquels la perte de vapeur est né gligeable. Dans .ces conditions, pendant le fonctionnement, l'eau est réchauffée dans le corps 1 par mélange avec la vapeur, et l'eau chaude se rassemble dans le fond du corps 1 et dans la cavité 19; sous l'effet de la pres sion de la vapeur, l'eau monte dans le tuyau 8 et s'écoule dans le corps 2, ce tuyau 8 for mant joint hydraulique entre les deux corps. De là, l'eau est prise par la pompe à eau chaude, et l'excès s'écoule par le tube en<B>U</B> 15 dans le réservoir 16 à l'air libre, d'où elle retourne à la canalisation 7 de la pompe à eau froide.
Si la pression de .la vapeur dans le corps 1 est supérieure à celle corres pondant à la hauteur du joint 8, la vapeur pénètre également dans le corps 2, mais elle ne peut néanmoins s'échapper que par le tube en<B>U</B> 15, de sorte qu'une dénivellation corres pondante s'établira dans ce tube, le niveau de l'eau venant en a-a, par exemple. En d'au tres termes, le réchauffeur peut utiliser de la: vapeur à une pression maxima correspon dant à la somme des hauteurs des joints hy- drauliques constitués respectivement par les tuyaux 8 et 15.
On peut donc ainsi employer de la vapeur de chauffage à une pression plus forte que si le tube 15 n'existait pas, .de sorte qu'on peut élever la température .de l'eau, de façon cor respondante, et cela sans perte de vapeur ver.: '.'atmosphère.
Une telle disposition est particulièrement intéressante lorsque la vapeur employée ar rive dans le réchauffeur par pulsations, ce qui est le -cas par exemple pour la vapeur d'é chappement provenant des cylindres de la machine ou des machines auxiliaires telles que pompe à eau, pompe à air, etc. En effet, dans ce cas, à chaque pulsation de la vapeur; l'eau chaude rassemblée dans le fond du corps 1 se trouve chassée dans le corps 2 par le tuyau 8; une certaine quantité de vapeur passe dans le corps 2, ce qui refoule égale ment l'eau du compartiment 12 dans le tube 15 jusqu'au niveau a-a, par exemple.
Le corps 1 se trouve ainsi constamment vide d'eau ou à peu près, de sorte que toute la oa- pacité du corps, est utilisée pour le mélange de l'eau froide et de la vapeur; l'appareil se trouve ainsi dans les conditions optima pour obtenir le réchauffage maximum de l'er:.u. En outre, la masse d'eau contenu; -dans le corps 1 étant négligeable, les variations de cette masse n'ont pas d'influence sur la @em- pérature de l'eaiu. réchauffée, cette tempéra ture restant- ainsi absolument constante.
Le joint hydraulique constitué par le tube 15 joue également le rôle -d'amortisseur des effets dûs aux pulsations de la vapeur, la nasse ,d'eau dans ce tube est en effet soumise à des oscillations à l'intérieur du tube, de sorte que, par suite de l'inertie de cette masse, la vapeur -de chauffage peut avoir., sans crainte de pertes, une pression légèrement supérieure à la pression théorique qui cor respond à la dénivellation maxima dans le tube 15.
En outre, même si accidentellement l'eau formant le joint hydraulique dans le tube 15 est chassée, et si la vapeur s'échappe vars l'extérieur, elle est évacuée à l'air libre en 17 sans qu'aucune répercussion fâcheuse ait lieu sur la canalisation d'aspiration de la pompe à eau froide.
Naturellement, '1e réchauffeur pourrait être d'une réalisation différente de celle cl@- crite à la fig. 1. Par exemple, il pourrait ne comporter qu'un seul corps (fig. 2). Dans ce cas, le joint hydraulique entre la chambre de mélange 21 et la chambre -de distribution 22 est réalisé au moyen de deux cloisons 23 et 24, le fonctionnement et les avantage obtenus étant absolument les mêmes que dans le cas précédent.
Il est aussi bien évident que de nom breuses modifications constructives peut être apportées au réchauffeur sans sortir du do maine de l'invenion. C'est ainsi, par exemple, qu'on peut introduire dans le tube en U des chicanes permettant d'amortir davantage les effets brusques des pulsations de la vapeur.
Lorsque la pression de la vapeur de chauffage est relativement élevée, ou lors qu'on ne dispose pas d'un emplacement suffi sant pour loger un tube en dl de hauteur suf fisante, on utilisera de préférence un clapet équilibré, comme indiqué à 1a fig. 3, le ré chauffeur étant analogue à celui die la fig. 1 et les mêmes chiffres de référence désignant les mêmes organes.
Dans cet exemple, du fond du comparti ment 12 partent deux tubes 25 et 26 et la partie inférieure de l'un de ces deux tubes 25, forme un petit cylindre 27 dans lequel peut se déplacer un piston 28 formant clapet et de poids déterminé. Le second tube, 26, dé bouche à la partie inférieure de ce cylindre. Comme on le voit sur la fig. 5, ce piston est de préférence creux, .de façon à pouvoir con tenir une .charge variable de plombs ou au tres, pour modifier son poids suivant les cir constances. Sur le côté du cylindre débouche un tuyau 29 qui fait communiquer la partie supérieure du cylindre 27 et par conséquent le tube 25 avec lin réservoir 16 en communi cation avec l'atmosphère en 17.
Dans ces conditions, l'eau du comparti ment 12 remplit les deux tubes 25 et 26, de sorte que les deux faces du piston 28 sont soumises à des pressions .de sens contraires; respectivement égales à la pression de la va peur dans le compartiment 12, plus les poids des colonnes d'eau correspondantes dans les tubes 25 et 26. Le piston tombe dans le fond du cylindre en ouvrant la communication en- tre le tube 25 -et le tuyau 29. L'eau contenue dans le fond du compartiment 12 est chassée par la vapeur à travers le tube 25 et le tuyau 29 et arrive dans le réservoir 16 d'où elle est reprise par un tuyau 18 pour retourner à un vase 30, sur la conduite d'admis sion 7 de la pompe à. eau froide 6.
Lorsque toute l'eau s'est écoulée, la va peur .du compartiment 12 remplit le tube 25; à ce moment, la charge sur la face supé rieure du piston 28 se trouve diminuée du poids de l'eau, tandis que la charge sur la face inférieure est restée constante puisque le tube 26 reste plein d'eau, le piston 28 ob turant la partie inférieure du cylindre 27. Le poids du piston est déterminé de façon qu'à .ce moment le piston remonte sous Vac- tion de la. colonne d'eau dans le tube 26, et ferme le tube 25; la vapeur' qui remplit le compartiment 12 et la branche 25 ne peut donc pas s'échapper.
Puis, si l'eau continue à se rassembler dans le .compartiment 12, elle retombe dans le tube 25, et, au moment où celui-ci est de nouveau plein, ou quand le niveau de l'eau dans ce tube est suffisamment élevé, le piston 28 retombe à nouveau et l'eau est évacuée, et ainsi de suite. Ce dispositif fonctionne donc comme un purgeur automatique empêchant toute perte de vapeur.
Naturellement, le diamètre du tube 25 peut être plus grand que celui du tuber 26, de façon à assurer une évacuation rapide .de l'eau; les dimensions @du piston et son poids sont calculés en conséquence.
La vapeur de chauffage peut provenir soit do l'échappement de la machine, soit .du réservoir intermédiaire dit "receiver", si la machine est à double expansion; le corps 1 peut également recevoir en 34 et 35 la va peur d'échappement des machines auxiliaires telles que: pompe à eau, pompe à air, etc. L'application du clapet équilibré de la fig. < ; présente dans ce cas particulier des avanta ges très importants.
En effet, l'introduction de la vapeur em ployée pour le chauffage de l'eau provoque dans 'le corps 1 des pulsations violentes; à chaque pulsation, l'eau réchauffée qui se trouve .dans le fond de ce corps est chassée par le tuyau 8 dans le corps 2, de sorte que l'eau contenue dans ce tuyau .est chassée. La vapeur se répand donc dans le corps 2, chasse l'excès d'eau par les tuy a,ux 25 et 29, -et sa pression assure le remplissage de chaque -cy lindrée de la pompe à eau chaude; cette va peur ne peut s'échapper à l'atmosphère grâce au piston 28 qui ferm- le tube 25 dès que l'excès d'eau chaude est évacué.
On voit donc qu'on peut ainsi évacuer toute la quantité d'eau que la. pompe à eau chaude ne prend pas. quelle que soit la pres sion de la vapeur utilisée pour le réchauf fage, cette vapeur pouvant être même de la vapeur vive à la pression de la chaudière, sans craindre de pertes de vapeur qui <B>Sc-</B> iaient particulièrement -désastreuses dans ce cas. Ce résultat n'a jamais été obtenu précé demment.
Mais, d'autre part, l'eau contenue dans le tuyau 8 se trouvant chassée à chaque puisa tion de la vapeur, et cela sans perte de va peur, il en .résulte que le corps 1 ne contient ,jamais une masse d'eau appréciable. Tonte la capacité du corps 1 est ainsi libre et peut être utilisée pour le mélange intime de l'eau froide et de la vapeur sous pression et cette circonstance est éminemment favorable à l'ob tention du réchauffage maximum. En outra, la température obtenue est constante puis qu'elle n'est pas sujette à une variation éven tuelle d'une masse d'eau dans le coxps 1, et par suite du volume de -ce corps.
La fig. -1 montre un réchauffeur par mé- ,lange analogue à celui de la fig. 2, c'est-à- dire ne -comportant qu'un seul corps 40, le joint hydraulique séparant la chambre de mé lange 21 de la thambre de distribution 22 étant constitué par les deux cloisons 23 et 24. Le fonctionnement est absolument le même due, pour le réchauffeur de la fig. 3 et tous les avantages obtenus par ce dernier s'y re trouvent également.
Le clapet équilibré des fig. 3 et 4 peut encore être modifié comme indiqué au schéma de la fig. 6. Du fond du compartiment 12 de la chambre 2 part un tube 25a d'évacua tion de l'excès d'eau, ce tube présentant, à sa partie inférieure, un petit cylindre 27a dans lequel peut se déplacer un piston 28a, formant clapet, et de poids déterminé. Sur le côté du cylindre débouche un tuyau 29a faisant communiquer le cylindre avec un ré servoir 16 -qui peut être à une pression quel conque ou êtr. en communication avec l'at mosphère, comme indiqué en 17.
A la partie supérieure du cylindre 27a :débouche un tube 26a relié à la chambre 2 en un point situé au- dessus du niveau maximum du liquide dans cette chambre.
Dans ces conditions, on voit que les deux faces du piston 28a sont soumises à des pres sions de sens contraire respcetivement égales à la pression de la vapeur dans la chambre 2 et à cette dernière pression augmentée du poids -de la colonne d'eau dans le tube 2511. Sous l'action du poids -clé cette colonne U liquide, le piston est soulevé dans le cylindre et établit la communication entre le tube 25et et le tuyau 29a. Le liquide contenu dans le fond du compartiment 12 est chassé par 'ta vapeur sous pression à travers le tube 25a cet le tuyau 29a @et arrive dans le réservoir 16, d'où ce liquide peut être repris par un tuyau 18 pour un usage quelconque.
Lorsque tout ce liquide s'est écoulé, son niveau a baissé clans le compartiment 12 .et dans le tube 25a., de .sorte que la pression sur la face inférieure du piston 28a se trouve diminuée. Il en ré sulte que le piston 28a s''abais,se -et vient cou per la communication entre le tube 25a et le tuyau 29a. La vapeur qui remplit la chambre 2 ne peut domo pas s'échapper.
Si le liquide s'accumule à nouveau dans 1c7 eoinpartiment 12, le niveau remonte dans le: tube 25a et clans ,ce compartiment, clé sorte que le piston 28a remonte à nouveau et le liquide est évacué, et ainsi de suite.
Le piston 28a peut, .dans toua les cas, être remplacé par un organe obturateur quel conque, et en particulier par une membrane 60, comme représenté à la fig. 7. Cette mein- brane est contenue dans une chambre 61 qu'elle divise, de façon étanche, en deux coin- partiments, .dont l'un est relié au tube 25i et l'autre au tube 26a de la fig. 6, ou au tube 26 de la fig. 3.
En regard de l'orifice -du tube 29a, la membrane porte un point,:au 62 ou autre, dont les déplacements sont pro voqués par la déformation de la membrane sous l'effet des variations de pression agis sant sur ses deux faces. Cette membrane pourrait être remplacée par toute autre paroi déformable, diaphragme, capsule, anéroïde,, etc.
Pour éviter le léger déréglage qui pour rait provenir de l'accumulation .de l'eau de condensation sur la partie supérieure du pis ton 28a ou sur l'un des côtés .de la membrane 60, on disposera en cet endroit un purgeur.
A la fig. 6, ce purgeur est simplement constitué par un orifice 63 mettant le cylin dre 27a en communication avec l'atmosphère. Le liquide se rassemblant dans le comparti ment 12 d'une façon continue, le piston 28a occupera normalement une position élevée éta blissant la communication entre le tube 25a et le tuyau 29a. Dans cette position, le piston 28a masquera l'orifice de purg,3 63, ce qui évitera toute perte de vapeur. Si, pour une raison quelconque, le niveau baisse acciden tellement dans le compartiment 12, le piston 28a s'abaissera et démasquera l'orifice de purgeur 63, par lequel le liquide de conden sation pourra s'échapper.
Les périodes pen dant lesquelles le niveau du liquide a ten dance à s'abaisser dans le compartiment 12 étant, par hypothèse, relativement courtes, et l'orifice 63 étant de petit diamètre, la perte de vapeur par cet orifice sera négligea ble.
On remarquera que, même dans le cas où le niveau du liquide dans ,la chambre 1 ne s'a baisserait pas pendant une période relative- ment longue, il arrivera un moment où le poids de liquide de condensation au-dessus du piston 28a atteindra une valeur suffisante pour provoquer l'abaissement de ce piston et démasquer l'orifice 63. A ce moment, le li quide de condensation sera chassé par cet orifice et le piston 28a, immédiatement sou lagé, reviendra dans sa position normale. Bien entendu, ce dispositif de purge automatique peut être remplacé par tout autre dispositif équivalent.
A la fig. 7, on a supposé que ce dispo sitif .de purge est constitué par un simple ro binet 64 manoeuvré à la main au moment voulu, directement ou par toute autre trans mission convenable.
Dans tous les cas, quel que soit le type du réchauffeur employé, -,le dispositif -d'éva cuation d'eau précédemment décrit, ou dis positif analogue, peut être employé comme dispositif .de sécurité pour éviter l'engorge ment .de la chambre de mélange, comme re présenté là titre d'exemple sur la fig. 8. Ce dispositif- :comporte alors deux tubes 25b et 26b, et le tube 25b remonte à l'intérieur du réchauffeur jusqu'à un niveau supérieur au niveau normal de l'eau chaude et inférieur au sommet de la buse 3 d'arrivée de vapeur.
Dans ces conditions, de tube 25b est nor malement rempli de vapeur, de ,sorte que le piston 28b est maintenu dans sa position su périeure et ,empêche la vapeur de s'échapper. Mais, par exemple, si la pompe à eau chaude fonctionne mal, et si le niveau de l'eau monte dans le réchauffeur et -dépasse l'extrémité supérieure du tube 25b, l'excès d'eau s'écoule par ce .dernier -et le remplit. Lorsque le ni veau dans le tube 25b est ,suffisamment haut, le piston 28b retombe et l@excès d'eau est li brement évacué par un tuyau 50. Ce dernier peut être relié ou non au tuyau 18.
Naturellement, dans :le cas d'application aux réchauffeurs des fig. 3 et 4, les tubes 25b, 26b déboucheraient soit dans le corps 1 (fig. 3), soit dans la iehambre -de mélange 21 du corps unique 40 (fig. 4).
On peut. aussi adjoindre aux réchauffeurs décrits des dispositifs de clapet équilibré de mêmes types que ceux des fig. 3 ou 6, pour l'évacuation de l'eau de condensation ou de l'huile qui se rassemble dans la chambre 36 (fig. 8), en établissant une communication en tre le fond du corps 1 et la chambre 36 -de déshuilage de la vapeur de chauffage par un tube analogue à 25 .débouchant .dans le fond de la chambre 36 et un tube analogue à 26 débouchant -dans le fond du corps 1 (non re présenté). En temps normal, le tube 25 est plein -de vapeur et le tube 26 est plein d'eau, de sorte que le piston est dans sa position de fermeture.
Mais, par suite de l'huile qui se dépose peu à peu dans le fond de la chambre 36 et des condensations de vapeur qui peu vent se produire, le tube 25 se remplit peu à peu, et, lorsqu'il est: plein, le piston 28 retombe et laisse évacuer ce liquide par un tuyau approprié. De même, si le réchauffeur tend à s'engorger et que l'eau chaude arrive à retomber dans la buse .3, cette eau tombe dans la chambre 36 et remplit le tube 25; le piston 28 retombe et assure l'évacuation de cette -eau sans perte -de vapeur.
Il y a dieu de noter que, dans les divers réchauffeurs décrits, le diamètre des tubes 25. 25a ou 25b peut être choisi de façon à per mettre l'évacuation d'un grand excès d'eau chaude. Il s'ensuit que le fonctionnement du dispositif d'injection d'eau froide dans le ré chauffeur peut être indépendant,du fonction nement de la pompe à eau chaude, la, seule condition étant d'envoyer dans le réchauffeur un volume d'eau froide au moins égal au dé bit maximum de la pompe à eau chaude afin d'éviter que celle-ci puisse se désamorcer.
En particulier, au lieu d'employer une pompe à eau froide, on peut. utiliser un injec teur fonctionnant au moyen de vapeur @d'é- chappement de la machine ou d'une maiehine auxiliaire.
Il est bien entendu que l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci- dessus décrits et représentés. Dans la fig. 3, le réservoir 16 peut être complètement indé pendant du corps 2 du réchauffeur, -et dans une position quelconque par rapport au ré chauffeur. De même, de dispositif d'évacuation de l'eau peut être plus ou moins ouvert, et ses branches peuvent avoir toutes dimensions et formes désirées. Le piston 28 peut être rem placé par tout organe obturateur équivalent: soupape, clapet, etc., associé à un organe de commande approprié de cet obturateur.
En fin, les, -dispositifs des fig. 6 et 7 peuvent être utilisés dans l'une quelconque des applica tions décrites.
Dans les dispositifs précédents, on a sup posé que l'excès d'eau -de la chambre de dis tribution .est envoyé dans un réservoir 16 ou vert à l'air libre pour retourner ensuite à l'admission -de la pompe (ou injecteur) de circulation. On a indiqué également que ce réservoir à l'air libre est placé en charge par rapport au vase d'aspiration 30 intercalé .sur la conduite -d'admission de la pompe à eau froide.
Or, -on a trouvé que l'installation peut être simplifiée notablement. Suivant une pre mière variante, le réservoir 16 :est supprimé et on -envoie l'excès d'eau directement nu vase d'aspiration 30, ce vase étant alors muni d'un tube .de mise à l'air libre.
,Cette disposition est représentée schéma tiquement à la fig. 9 qui montre une instal lation analogue à celle représentée à la fig. 6, seule la partie de gauche étant modifiée, et cela de la façon suivante: Au fond,du compartiment 12 .de la cham bre de distribution 2 débouche le tube -d'éva cuation 25a de l'excès d'eau, présentant à sa partie inférieure le petit cylindre 27a. Sur le côté du cylindre débouche un tuyau 91 faisant communiquer ce cylindre avec le vase' d'aspiration 30, en communication avec l'at mosphère par un tube 80 de hauteur appro priée.
A la partie ,supérieure du ,cylindre 27a débouche le tube 26a relié à la chambre 2 en un point situé au-dessus du niveau maximum du liquide dans cette chambre, comme à la fig. 6.
Comme précédemment, on voit que sous l'action du poids de 'la colonne de liquide clans le tube 25a, le piston 28a est soulevé et établit la communication entre le tube 25a et le tuyau 91. L'eau contenue dans le fond du compartiment 12 est chassée par la vapeur sous pression à travers le tube 25a et le tuyau 91 et arrive dans le vase d'aspiration<B>30,</B> d'où cette eau est reprise par la pompe 6. Si l'eau cesse @de parvenir au compartiment 12, son niveau s'abaisse dans ce compartiment et dans le tube 25a, le piston 28a s'abaisse et vient couper la communication entre le tube 25a et le tuyau 91. La vapeur qui remplit la chambre 2 ne peut donc pas s'échapper.
La fig. 10 montre le détail du cylindre 27a :dont les tubulures 72, 73, 7-1 peuvent être reliées, aux tuyaux 26a, 91 et 25a, respecti vement. Le clapet 28a coulisse dans une che mise<B>77.</B> Un petit orifice de purge 7 5 (de 5 mm de diamètre, par exemple) permet l'é- coule@ment de la vapeur condensée dans le tuyau 26a et dont le poids fausserait le fonc tionnement @d@u clapet 28a. La perte de va peur par cet orifice est négligeable.
On a constaté qu'à régulateur fermé, la pression diminuant dans la chambre 2, des fuites se produisent inévitablement entre le clapet 28a et la paroi du cylindre 27a; de l'eau impure provenant du tender remonte en effet au-dessus du clapet en raison de la charge statique. Cette eau impure, réchauf fée au moment où le compartiment 12 et le. tuyau 26a se remplissent à nouveau de va peur, laisse un dépôt .de tartre qui risque de boucher l'orifice de purge 75.
Pour éviter cet inconvénient, la chemise 7 7 dans -laquelle coulisse le clapet 28a pré sente une gorge circulaire 7 8 en communica tion avec l'atmosphère par un orifice 79 de grande section. De cette façon, l'eau qui tend à remonter au-dessus du clapet à régulateur fermé -est évacuée directement par l'ori fice 79.
La construction de clapet et le dispositif <B>de</B> purge du tuyau 26a ci-dessus décrits pourraient remplacer l'un quelconque des -dis positifs décrits précédemment.
Suivant une autre variante, l'excès d'eau peut être envoyé directement dans l'une des chambres d'aspiration de la pompe à eau froide à double effet., l'autre chambre d'aspi- ration étant alors alimentée exclusivement avec de l'eau froide de la source d'eau froide, Cette dernière solution, outre sa simpli cité, présente des avantages importants qui apparaîtront ci-après.
Cette disposition a été représentée, à titre d'exemple, aux fig. I1 et 12. Dans cette construction, le tube 25a (fig. 9) :qui vient du compartiment de trop-plein 12 #d & la chambre de distribution 2 débouche à la base -du cy lindre 27a, comme à la fig. 6. Ce cylindre porte une tubulure 80 .débouchant dans une gorge annulaire 81 du cylindre, d'une part, et .dans le fond -de la pompe à eau froide 6, d'autre part, un clapet @de retenue 82 étant disposé dans cette tubulure pour empêcher l'écoulement de l'eau vers le cylindre 27a.
La. pompe à eau froide 6 (fig. 12) comporte un piston 83 -à double effet, séparant. deux chambres 88, 89, dans lesquelles aboutissent des tuyaux d'aspiration 86, 87, reliés à la tuyauterie 7 (fig. 9) venant de la source d'eau froide .et d'où partent les branchements 84, 85 reliés à la tuyauterie<B>59-</B> qui se termine par un tube perforé 5. (fig. 9) dans la cham bre .(le mélange.
Le clapet équilibré 28a fonctionne comme dans le cas précédent, c'est-à-dire permet <B>l'é-</B> coulement du trop-plein d'eau par le tube 25n et la tubulure 80 lorsque de l'eau remplit le tube 25a, tandis qu'il obture ce tube quand ce dernier est vide ou à peu près vide :d'eau.
Dans cedernier cas, la pompe 6 fonctionne comme dans les installations précédemment décrites :et, en particulier, la chambre 89 as pire de l'eau froide par le branchement 8 7 et la refoule par le branchement 85.
Lorsqu'un excès d'eau se rassemble dans le tube 25a, ale :clapet 28a s'ouvre et la cham bre 89 aspire d'une part de l'eau chaude -en 80, et., d'autre part, de l'eau froide en 87, l'eau chaude et l'eau froide se mélangeant en proportion variable. De toutes façons, même si le remplissage de la chambre 89 est in complet du fait de la haute température de l'eau chaude venant du tube 25a, la chambre 88 continue à fonctionner normalement puis qu'elle aspire exclusivement de l'eau froide venant de la source. d'eau froide par le tube 7 et le branchement 86.
Cette disposition permet ainsi d'éviter un inconvénient qui pourrait se produire avec les dispositifs précédents (fig. 3 ou 9): lors que la vapeur de chauffage est à très haute température. Il pourrait arriver en effet, dans ce cas, que l'eau à très haute tempéra ture arrivant par le tube 18 (fig. 3) ou 91 (fig. 9) .dans le vase d'aspiration 30 soit aspi rée directement par la pompe :à eau froide, sans sa mélanger en quantité suffisante à l'eau froide. L'aspiration de cette eau très chaude produirait le désamorçage de la pompe à eau froide, la vidange du réchauffeur et, par suite, le désamorçage de la pompe à -eau .chaude.
Cet inconvénient est évité avec :la,d:isposi- tion .décrite puisque l'une au moins des deux chambres 88, 89 ne risque jamais de se :dés amorcer .et continue dans tous les cas à ali menter le réchauffeur. Dès que l'excès d'eau chaude du compartiment 12 est entièrement aspiré par la pompe 6, la chambre 89 aspire à nouveau de l'eau froide; si elle s'était dés amorcée, la période de désamorçage est en tous cas très courte, et il est facile d'empê cher la vidange complète du réchauffeur par la:
pompe à eau chaude pendant ces courtes périodes de désamorçage de la chambre 89 en donnant une capacité suffisante au com partiment 90 du réchauffeur, d'où. part la tuyauterie 9 d'admission de la pompe à :eau chaude.
Le dispositif de clapet de la fig. 11 peut évidemment être remplacé par l'un quelcon que de ceux décrits précédemment.
Mixture heater for supplying hot water to locomotive and other boilers. The present invention relates to mixing reheaters for supplying hot water to boilers of locomotives and others, comprising a mixing chamber and a distribution chamber communicating with each other by means of a hydraulic seal.
It has been found that the reheating can be significantly increased if the arrangement of the water seal is such that the mixing chamber is still substantially empty of water. Under these conditions, however, the heat will be able to reach the distribution chamber, from where it can escape to the atmosphere.
Next: the invention, each of these two. chambers is sealed except for a hole of small cross-section and can thus contain heating steam under pressure, the hydraulic seal being such that the mixing chamber is substantially empty of hot water, and a part of the distribution chamber, which contains the excess hot water, is fitted with a device allowing the water to escape without loss of steam.
When the pressure of the heating steam is not very high or when there is a sufficient height available, the distribution chamber can simply be put in communication with the outside by means of a second seal. . hydraulic capable of supporting a sufficient difference in level to balance the pressure of the vapor.
In all cases, it is possible to advantageously use a device whose operation is based on the difference between the densities of water and of steam and comprising, for example, a valve arranged in an evacuation tube. water, this valve being subjected, on one of its faces, to a pressure depending only on the pressure which prevails at each instant in the distribution chamber, and, on its other face, to a pressure dependent both the pressure prevailing in said chamber and the weight of the water column contained in said tube, so that this valve closes automatically,
as soon as the water level drops below a specified limit.
The appended drawing represents, by way of example, several embodiments of the object of the invention.
Figs. 1 and 2 show two execution elms -of the invention in the case of a <B> U; </B> tube. FIGS. 3, and 4 are analogous views. in which the U-tube is replaced by a -balanced valve; Fig. 5 is a detailed sectional view of an embodiment of the valve; Fig. 6 schematically shows a.
in the embodiment of the valve - of fig. 3; Fig. 7 shows an alternative embodiment in which the valve is controlled by a deformable wall, and FIG. 8 shows a device intended to limit the rise of water in the mixing chamber; FIG. 9 is an overall diagram of a variant of the installation; FIG. 10 is. a section on a larger scale of a variant of the balanced valve;
Fig. 11 is an enlarged sectional view showing another variant; Fig. 12 is a diagram of this variant; As one can see. in fig. 1, the re driver comprises two bodies 1 and. 2, the body 1 serving as a mixing chamber, and the body 2 as a distribution chamber. The heating goes through the nozzle 3 after passing through the oil separator 4 ;. cold water is injected at 5 by pump 6 fed by a pipe 7 coming from the cold water tank (locomotive tender, for example).
The two bodies are. put into communication with one another via pipe 8, the lower end of which opens into a cavity 19 formed in the bottom of the body 1.
The hot water is taken up at 9 in the body 2 by the pump 10 which, on the other hand, delivers this water into the boiler through the pipe 11, the excess water flowing into the compartment 12. The two bodies 1 and 2 are provided at their upper part with two small orifices 13 and 14, the dimensions of which are such as to allow the evacuation of the gases which are given off by the water as it heats up and circulates, but without causing an appreciable loss of heating vapor.
The overflow compartment 12 is connected by a U-tube 15 with a reservoir 16 open to the air at 17 and which forms part of the body 2 (it could also be constituted by an independent container).
In addition, this reservoir 16 communicates by a drain pipe 18 with the suction line of the cold water pump.
It can also be seen that the interior of the heater is sealed with the exception of the orifices 13 and 14, through which the loss of steam is avoided. Under these conditions, during operation, the water is heated in the body 1 by mixing with the steam, and the hot water collects in the bottom of the body 1 and in the cavity 19; under the effect of the pressure of the steam, the water rises in the pipe 8 and flows into the body 2, this pipe 8 forming a hydraulic seal between the two bodies. From there, the water is taken by the hot water pump, and the excess flows through the <B> U </B> tube 15 into the tank 16 in the open air, from where it returns to pipe 7 of the cold water pump.
If the pressure of the vapor in the body 1 is greater than that corresponding to the height of the joint 8, the vapor also enters the body 2, but it can nevertheless escape only through the tube in <B> U </B> 15, so that a corresponding drop will be established in this tube, the water level coming in aa, for example. In other words, the heater can use steam at a maximum pressure corresponding to the sum of the heights of the hydraulic joints formed respectively by pipes 8 and 15.
Heating steam can thus be used at a higher pressure than if the tube 15 did not exist, so that the temperature of the water can be raised correspondingly and without loss. of vapor ver .: '.' atmosphere.
Such an arrangement is particularly advantageous when the steam used arrives in the pulsating heater, which is the case for example for the exhaust steam coming from the cylinders of the machine or from auxiliary machines such as water pump, pump. air, etc. In fact, in this case, at each pulse of the steam; the hot water collected in the bottom of the body 1 is expelled into the body 2 through the pipe 8; a certain quantity of steam passes into the body 2, which also forces the water from the compartment 12 into the tube 15 up to level a-a, for example.
The body 1 is thus constantly empty of water or nearly so, so that the entire capacity of the body is used for the mixture of cold water and steam; the appliance is thus in optimum conditions to obtain maximum heating of the er: .u. In addition, the body of water contained; -in body 1 being negligible, the variations of this mass have no influence on the @ temperature of the water. reheated, this temperature thus remaining absolutely constant.
The hydraulic seal formed by the tube 15 also acts as a damper for the effects due to the pulsations of the steam, the trap, of water in this tube is in fact subjected to oscillations inside the tube, so that, as a result of the inertia of this mass, the heating vapor can have., without fear of losses, a pressure slightly higher than the theoretical pressure which corresponds to the maximum difference in level in the tube 15.
Moreover, even if accidentally the water forming the hydraulic seal in the tube 15 is expelled, and if the steam escapes to the outside, it is vented to the open air at 17 without any adverse repercussions taking place. on the suction line of the cold water pump.
Of course, the heater could be of a different construction from that shown in FIG. 1. For example, it could have only one body (fig. 2). In this case, the hydraulic seal between the mixing chamber 21 and the distribution chamber 22 is made by means of two partitions 23 and 24, the operation and the advantages obtained being absolutely the same as in the previous case.
It is also quite evident that many constructive modifications can be made to the heater without departing from the scope of the invention. Thus, for example, it is possible to introduce baffles into the U-shaped tube making it possible to further dampen the sudden effects of the pulsations of the steam.
When the pressure of the heating steam is relatively high, or when there is not a sufficient location to accommodate a dl tube of sufficient height, a balanced valve is preferably used, as shown in fig. . 3, the re heater being similar to that of FIG. 1 and the same reference numerals designating the same organs.
In this example, from the bottom of compartment 12 start two tubes 25 and 26 and the lower part of one of these two tubes 25, forms a small cylinder 27 in which can move a piston 28 forming a valve and of determined weight. The second tube, 26, opens out to the lower part of this cylinder. As seen in fig. 5, this piston is preferably hollow, .de so as to be able to contain a variable .charge of pellets or tres, in order to modify its weight according to circumstances. On the side of the cylinder opens a pipe 29 which communicates the upper part of the cylinder 27 and consequently the tube 25 with the reservoir 16 in communication with the atmosphere at 17.
Under these conditions, the water in the compartment 12 fills the two tubes 25 and 26, so that the two faces of the piston 28 are subjected to pressures .de opposite directions; respectively equal to the vapor pressure in compartment 12, plus the weights of the corresponding water columns in tubes 25 and 26. The piston falls into the bottom of the cylinder, opening the communication between tube 25 -and the pipe 29. The water contained in the bottom of the compartment 12 is expelled by the steam through the tube 25 and the pipe 29 and arrives in the tank 16 from where it is taken up by a pipe 18 to return to a vessel 30 , on the inlet pipe 7 of the pump. cold water 6.
When all the water has flowed out, the fear .du compartment 12 fills the tube 25; at this moment, the load on the upper face of the piston 28 is reduced by the weight of the water, while the load on the lower face has remained constant since the tube 26 remains full of water, the piston 28 shutting off the lower part of the cylinder 27. The weight of the piston is determined so that at this time the piston rises under vacuum. column of water in the tube 26, and closes the tube 25; the steam 'which fills the compartment 12 and the branch 25 cannot therefore escape.
Then, if the water continues to collect in the compartment 12, it falls back into the tube 25, and, when the latter is again full, or when the water level in this tube is sufficiently high. , the piston 28 drops again and the water is discharged, and so on. This device therefore functions as an automatic drain preventing any loss of steam.
Naturally, the diameter of the tube 25 can be larger than that of the tuber 26, so as to ensure rapid drainage .de water; the dimensions of the piston and its weight are calculated accordingly.
The heating steam can come either from the exhaust of the machine, or from the intermediate tank called "receiver", if the machine is double expansion; the body 1 can also receive, at 34 and 35, the exhaust duct of auxiliary machines such as: water pump, air pump, etc. The application of the balanced valve of fig. <; presents in this particular case very important advantages.
In fact, the introduction of the steam employed for heating the water causes violent pulsations in the body 1; at each pulse, the heated water which is located in the bottom of this body is expelled through the pipe 8 in the body 2, so that the water contained in this pipe. is expelled. The steam therefore spreads in the body 2, drives out the excess water through the pipes a, ux 25 and 29, -and its pressure ensures the filling of each -cy lindrée of the hot water pump; this fear cannot escape to the atmosphere thanks to the piston 28 which closes the tube 25 as soon as the excess hot water is discharged.
It is therefore seen that it is thus possible to evacuate all the quantity of water that the. hot water pump does not take. whatever the pressure of the steam used for the reheating, this steam can even be live steam at the pressure of the boiler, without fear of losses of steam which <B> Sc- </B> were particularly - disastrous in this case. This result has never been obtained previously.
But, on the other hand, the water contained in the pipe 8 being expelled at each drawing of the steam, and this without loss of fear, the result is that the body 1 never contains a mass of appreciable water. The capacity of the body 1 is thus free and can be used for the intimate mixing of cold water and pressurized steam, and this circumstance is eminently favorable for obtaining maximum heating. In addition, the temperature obtained is constant since it is not subject to a possible variation of a mass of water in the coxps 1, and consequently of the volume of this body.
Fig. -1 shows a heater by mixture similar to that of fig. 2, that is to say, comprising only one body 40, the hydraulic seal separating the mixing chamber 21 from the distribution chamber 22 being formed by the two partitions 23 and 24. The operation is absolutely the same due, for the heater of fig. 3 and all the advantages obtained by the latter are also found there.
The balanced valve of fig. 3 and 4 can still be modified as indicated in the diagram of fig. 6. From the bottom of compartment 12 of chamber 2 starts a tube 25a for evacuating excess water, this tube having, at its lower part, a small cylinder 27a in which a piston 28a can move, forming valve, and of determined weight. On the side of the cylinder opens a pipe 29a communicating the cylinder with a tank 16 -which can be at any pressure whatsoever or etre. in communication with the atmosphere, as indicated in 17.
At the upper part of cylinder 27a: opens a tube 26a connected to chamber 2 at a point located above the maximum level of the liquid in this chamber.
Under these conditions, it can be seen that the two faces of the piston 28a are subjected to opposing pressures respectively equal to the pressure of the vapor in chamber 2 and to this latter pressure increased by the weight of the water column in the tube 2511. Under the action of the weight-key this liquid U column, the piston is lifted in the cylinder and establishes communication between the tube 25et and the pipe 29a. The liquid contained in the bottom of the compartment 12 is expelled by 'your vapor under pressure through the tube 25a and the pipe 29a @ and arrives in the reservoir 16, from where this liquid can be taken up by a pipe 18 for any use. .
When all this liquid has flowed out, its level has dropped in compartment 12 and in tube 25a. So that the pressure on the underside of piston 28a is reduced. The result is that the piston 28a is lowered, is -and comes to cut the communication between the tube 25a and the pipe 29a. The steam which fills chamber 2 cannot domo escape.
If the liquid accumulates again in 1c7 eoinpartiment 12, the level rises in the: tube 25a and clans, this compartment, key so that the piston 28a rises again and the liquid is discharged, and so on.
The piston 28a can, .dans toua the cases, be replaced by a shutter member any conch, and in particular by a membrane 60, as shown in FIG. 7. This meinbrane is contained in a chamber 61 which it divides, in a sealed manner, into two coin-compartments, one of which is connected to the tube 25i and the other to the tube 26a of FIG. 6, or to the tube 26 of FIG. 3.
Opposite the orifice of the tube 29a, the membrane has a point,: at 62 or other, the movements of which are caused by the deformation of the membrane under the effect of pressure variations acting on its two faces. This membrane could be replaced by any other deformable wall, diaphragm, capsule, aneroid, etc.
To avoid the slight maladjustment which could come from the accumulation .de water of condensation on the upper part of the udder 28a or on one of the sides .de the membrane 60, there will be a trap here.
In fig. 6, this trap is simply constituted by an orifice 63 putting the cylinder dre 27a in communication with the atmosphere. As the liquid collects in compartment 12 on a continuous basis, piston 28a will normally occupy an elevated position establishing communication between tube 25a and pipe 29a. In this position, the piston 28a will mask the bleed port, 363, which will prevent any loss of steam. If, for any reason, the level drops so badly in compartment 12, piston 28a will lower and unmask the bleeder orifice 63, through which the condensing liquid can escape.
Since the periods during which the level of the liquid tends to fall in compartment 12 being, by hypothesis, relatively short, and the orifice 63 being of small diameter, the loss of vapor through this orifice will be negligible.
Note that even in the event that the level of the liquid in chamber 1 does not drop for a relatively long period, there will come a time when the weight of the condensing liquid above the piston 28a will reach a value sufficient to cause the lowering of this piston and unmask the orifice 63. At this moment, the condensate will be expelled through this orifice and the piston 28a, immediately relieved, will return to its normal position. Of course, this automatic purge device can be replaced by any other equivalent device.
In fig. 7, it has been assumed that this device .de purge is constituted by a simple valve 64 operated by hand at the desired time, directly or by any other suitable transmission.
In all cases, regardless of the type of heater employed, -, the device -d'eva cuation water previously described, or the like, can be used as a safety device to avoid clogging .de. the mixing chamber, as shown by way of example in FIG. 8. This device: then comprises two tubes 25b and 26b, and the tube 25b rises inside the heater to a level above the normal level of hot water and below the top of the inlet nozzle 3. of steam.
Under these conditions, tube 25b is normally filled with steam, so that piston 28b is kept in its upper position and prevents steam from escaping. But, for example, if the hot water pump is malfunctioning, and if the water level rises in the heater and exceeds the upper end of the tube 25b, the excess water will flow through it. -and fills it. When the level in the tube 25b is sufficiently high, the piston 28b falls back and the excess water is freely discharged through a pipe 50. The latter may or may not be connected to the pipe 18.
Of course, in: the case of application to the heaters of fig. 3 and 4, the tubes 25b, 26b would open either into the body 1 (FIG. 3) or into the iehambre -de mixing 21 of the single body 40 (FIG. 4).
We can. also add to the heaters described balanced valve devices of the same types as those of fig. 3 or 6, for the evacuation of the condensed water or of the oil which collects in the chamber 36 (fig. 8), establishing a communication between the bottom of the body 1 and the chamber 36 - deoiling heating steam through a tube similar to 25 .débouche .dans the bottom of the chamber 36 and a tube similar to 26 opening -in the bottom of the body 1 (not shown). Normally, tube 25 is full of steam and tube 26 is full of water, so that the piston is in its closed position.
But, as a result of the oil which is gradually deposited in the bottom of the chamber 36 and the vapor condensations which can occur, the tube 25 fills up little by little, and, when it is: full, the piston 28 falls back and lets this liquid evacuate through a suitable pipe. Similarly, if the heater tends to clog and the hot water manages to fall back into the nozzle .3, this water falls into the chamber 36 and fills the tube 25; the piston 28 falls back and ensures the evacuation of this water without loss of vapor.
It should be noted that, in the various heaters described, the diameter of the tubes 25. 25a or 25b can be chosen so as to allow the evacuation of a large excess of hot water. It follows that the operation of the device for injecting cold water into the reheater can be independent of the operation of the hot water pump, the only condition being to send a volume of water into the heater. cold at least equal to the maximum flow rate of the hot water pump in order to prevent it from being deactivated.
In particular, instead of employing a cold water pump, one can. use an injector working with steam @ exhaust from the machine or an auxiliary maiehine.
It is understood that the invention is not limited to the exemplary embodiments described and represented above. In fig. 3, the reservoir 16 can be completely independent from the body 2 of the heater, -and in any position relative to the re heater. Likewise, the water discharge device can be more or less open, and its branches can have any desired size and shape. The piston 28 can be replaced by any equivalent shutter member: valve, flap, etc., associated with an appropriate control member of this shutter.
Finally, the devices of fig. 6 and 7 can be used in any of the applications described.
In the previous devices, it was assumed that the excess water -of the distribution chamber. Is sent into a tank 16 or green in the open air to then return to the inlet -of the pump (or injector) circulation. It has also been indicated that this open-air reservoir is placed in charge with respect to the suction vessel 30 interposed .on the inlet pipe of the cold water pump.
Now, it has been found that the installation can be considerably simplified. According to a first variant, the reservoir 16: is removed and the excess water is sent directly to the suction vessel 30, this vessel then being provided with a tube .de venting.
This arrangement is shown diagrammatically in FIG. 9 which shows an installation similar to that shown in FIG. 6, only the left part being modified, and this as follows: At the bottom of the compartment 12 .of the distribution chamber 2 opens the -d'éva cuation tube 25a of excess water, presenting to its lower part the small cylinder 27a. On the side of the cylinder opens a pipe 91 making this cylinder communicate with the suction vessel 30, in communication with the atmosphere by a tube 80 of suitable height.
At the upper part of the cylinder 27a opens out the tube 26a connected to the chamber 2 at a point situated above the maximum level of the liquid in this chamber, as in FIG. 6.
As before, it is seen that under the action of the weight of the column of liquid in the tube 25a, the piston 28a is lifted and establishes the communication between the tube 25a and the pipe 91. The water contained in the bottom of the compartment 12 is driven by the steam under pressure through the tube 25a and the pipe 91 and arrives in the suction vessel <B> 30, </B> from where this water is taken up by the pump 6. If the water stops reaching the compartment 12, its level drops in this compartment and in the tube 25a, the piston 28a lowers and cuts off the communication between the tube 25a and the pipe 91. The vapor which fills the chamber 2 does not therefore cannot escape.
Fig. 10 shows the detail of the cylinder 27a: the pipes 72, 73, 7-1 of which can be connected, to the pipes 26a, 91 and 25a, respectively. The valve 28a slides in a socket <B> 77. </B> A small drain hole 75 (5 mm in diameter, for example) allows the flow of the condensed vapor in the pipe 26a and the weight of which would distort the operation of the valve 28a. The loss of fear through this orifice is negligible.
It has been observed that with the closed regulator, the pressure decreasing in the chamber 2, leaks inevitably occur between the valve 28a and the wall of the cylinder 27a; impure water from the tender rises above the valve due to the static charge. This impure water, fairy warmer when the compartment 12 and the. pipe 26a fill again with fear, leaving a scale deposit which risks clogging the purge orifice 75.
To avoid this drawback, the jacket 7 7 in which the valve 28a slides has a circular groove 7 8 in communication with the atmosphere through an orifice 79 of large section. In this way, the water which tends to rise above the closed regulator valve is discharged directly through port 79.
The valve construction and <B> purge </B> pipe 26a device described above could replace any of the positive ones previously described.
According to another variant, the excess water can be sent directly into one of the suction chambers of the double-acting cold water pump, the other suction chamber then being supplied exclusively with water. cold water from the cold water source. This latter solution, in addition to its simplicity, has important advantages which will appear below.
This arrangement has been shown, by way of example, in FIGS. I1 and 12. In this construction, the tube 25a (fig. 9): which comes from the overflow compartment 12 #d & the distribution chamber 2 opens at the base of the cylinder 27a, as in fig. 6. This cylinder carries a pipe 80 opening into an annular groove 81 of the cylinder, on the one hand, and. In the bottom of the cold water pump 6, on the other hand, a check valve 82 being arranged in this tubing to prevent the flow of water to cylinder 27a.
The cold water pump 6 (Fig. 12) has a double acting, separating piston 83. two chambers 88, 89, in which the suction pipes 86, 87 terminate, connected to the pipe 7 (fig. 9) coming from the cold water source. and from which the connections 84, 85 connected to the pipe <B> 59- </B> which ends in a perforated tube 5. (fig. 9) in the chamber. (the mixture.
The balanced valve 28a operates as in the previous case, that is to say, allows <B> the </B> flow of the overflow of water through the tube 25n and the tubing 80 when water fills the tube 25a, while it closes this tube when the latter is empty or almost empty: with water.
In this last case, the pump 6 operates as in the installations described above: and, in particular, the chamber 89 has cold water through the connection 8 7 and delivers it through the connection 85.
When an excess of water collects in the tube 25a, ale: valve 28a opens and the chamber 89 sucks on the one hand hot water -in 80, and., On the other hand, l cold water in 87, hot water and cold water mixing in variable proportions. In any case, even if the filling of the chamber 89 is incomplete due to the high temperature of the hot water coming from the tube 25a, the chamber 88 continues to operate normally then it sucks exclusively cold water coming from the tube 25a. from the source. cold water through tube 7 and connection 86.
This arrangement thus makes it possible to avoid a drawback which could occur with the preceding devices (fig. 3 or 9): when the heating steam is at very high temperature. It could indeed happen, in this case, that the water at very high temperature arriving by the tube 18 (fig. 3) or 91 (fig. 9). Into the suction vessel 30 is sucked directly by the pipe. pump: cold water, without mixing it in sufficient quantity with cold water. The suction of this very hot water would cause the cold water pump to be deactivated, the heater to be emptied and, consequently, the hot water pump to be deactivated.
This drawback is avoided with: the, d: isposi- tion .described since at least one of the two chambers 88, 89 never runs the risk of de-priming. And continues in all cases to supply the heater. As soon as the excess hot water from compartment 12 is fully sucked up by pump 6, chamber 89 again sucks in cold water; if it was deactivated, the deactivation period is in any case very short, and it is easy to prevent the complete emptying of the heater by:
hot water pump during these short periods of deactivation of the chamber 89 by giving sufficient capacity to the compartment 90 of the heater, hence. apart from the inlet pipe 9 of the hot water pump.
The valve device of FIG. 11 can obviously be replaced by any one of those described above.