CH197679A - Procédé de production de vapeur et de contrôle du fonctionnement d'un générateur de vapeur et gén<rateur de vapeur pour la mise en oeuvre de ce procédé. - Google Patents

Procédé de production de vapeur et de contrôle du fonctionnement d'un générateur de vapeur et gén<rateur de vapeur pour la mise en oeuvre de ce procédé.

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  Procédé de production de vapeur et de contrôle du fonctionnement d'un générateur  de     vapeur    et générateur de vapeur pour la mise en     #uvre    de ce procédé.    Dans les générateurs de vapeur qui con  tiennent peu de liquide et une quantité de  chaleur emmagasinée susceptible d'un fort  dégagement de     chaleur,    il est nécessaire que  l'admission du liquide soit continue et pro  portionnée à chaque instant à la quantité de  vapeur     sortant    du générateur, en tenant  compte en même temps de     l'excès    de liquide  que l'on désire faire sortir .du trajet de la  circulation.

   De plus, pour réaliser des varia  tions de dégagement de chaleur entre de lar  ges limites avec un effet à peu près instan  tané et pour que     l'opération    de la combustion  s'effectue     efficacement,    il faut prévoir un  procédé faisant fonctionner un générateur de  vapeur de ce     type    conformément aux varia  tions des conditions de marche.  



       L'invention    comprend un procédé de pro  duction de vapeur et de contrôle du fonction  nement d'un générateur     de     vapeur du type  sans     corps    cylindrique et à circulation forcée,  dont le trajet de circulation du fluide com-    prend au     moins    un tube de     petit    diamètre in  térieur et de grande longueur, dans lequel on  introduit à l'une des     extrémités    un liquide  sous pression, et on recueille seulement de la  vapeur surchauffée à l'autre     extrémité,

      ce  procédé étant     caractérisé    en ce qu'on contrôle  normalement l'admission de     liquide    d'après  les indications de la charge du générateur, et  en ce qu'on maintient les débits de combus  tible et d'air de     combustion        dans    un rapport  désiré.  



  L'invention comprend aussi un générateur  de vapeur pour la mise en     ceuvre    de ce pro  cédé.<B>Il</B> est caractérisé en     ce    qu'il comporte  des portions de production et de surchauffe  de la vapeur, un séparateur monté entre les       portions    de     production    et de surchauffe de la  vapeur du trajet de     circulatiï!a    de fluide, un  compteur fonctionnant sous l'action du ni  veau dans le séparateur, un dispositif régula  teur contrôlé par un compteur de débit de  l'air de .combustion,     des    moyens     contrôlant         l'admission de liquide     d'après    les indications  de la charge du générateur,

   et des moyens  permettant: de maintenir les débits (le     com-          biistible    et d'air de combustion dans un rap  port désiré.  



  Le dessin     aruiexé        représente.         <  <     titre  d'exemples. deux formes d'exécution     dit    géné  rateur que comprend l'invention.  



  La, fi-. 1 est une     vire    schématique du type  de générateur constituant les deux formes       d'exécution,    ce     générateur    étant du type sans  corps cylindrique. à. circulation forcée:  la.     fig.    ? représente schématiquement la,       première    forme d'exécution du     générateur        qne     comprend     l'invention;

       la. fi-. 3 est semblable d'une manière     gé-          riérale    à la<B>,</B>     fig.    2, mais se     rapporte,    à la se  conde forme d'exécution du     générateur;     la     fig.    4 est une coupe verticale d'une  soupape pilote de la     fig.    2;

    la,     fig.    5 est une coupe verticale d'un relais       pneumatique    de la     fig.        _?;     la.     fig.    6 est semblable à la. fi<B>e,</B>,,.     :5.    mais  comporte     certaines        particularités    supplémen  taires de construction-.  



  les fi-. 7 et 8 sont des détails de con  nexions     électriques        relatives    à la fi-.<B>3;</B>  la, fi-. 9 est une coupe verticale d'un     mé-          ca.nisme    de     commande.    -de la fi-. 3.  



  Sur le dessin. les mêmes pièces sont, dé  signées partout par les mêmes numéros de  référence.  



  Les formes d'exécution du générateur re  présentées en     fig.    2 et 3 sont du type sans  corps cylindrique à     circulation    forcée, un     gé-          nérateur    de ce type étant représenté     schémati-          quement    sur la     fig.    1. de façon à faire appa  raître la, circulation des (raz, la circulation du  fluide moteur et la surface     d'absorption    de  chaleur disposée de façon à être     contenue    dans       l'enceinte    figurée en traits mixtes.  



  Le trajet de circulation du fluide moteur  est formé de longs     tubes    de petit diamètre in  térieur réunis dans des collecteurs appropriés.  Le générateur comporte un économiseur 202  placé à l'extrémité froide du     passage    des gaz  et qui est alimenté en liquide par une pompe    volumétrique 289 qui est représentée réunie  avec un réservoir d'eau chaude.  



       Le    liquide sortant d'un     collecteur    de sortie  2111 de l'économiseur est amené, par un tuyau  203, à. un tuyau     multiple    204 qui le répartit  dans une section de production de vapeur 3(12  par l'intermédiaire de cinq tuyaux 205 of  frant une     résistance    au     passage    du fluide et  dont chacun a une     résistance    plus forte que  le tuyau de     circulation    du fluide qu'il     des-          sert,    des tuyaux distribuant le liquide pro  portionnellement à.

   chacun des tuyaux de cir  culation du fluide 206, 207, 208, 209 et 210       iIiii    constituent la section de production de va  peur de l'ensemble du générateur qui com  porte de s portions au plancher, contre les pa  rois et écrans et contre la voûte.  



  Ces cinq circuits de circulation qui     for-          ment    la,     surface    de production de vapeur     pé-          nètrerit        tangentiellement    dans une partie élar  gie du trajet de circulation du fluide,     cette     partie élargie formant une chambre     2:

  39    de  séparation destinée à partager le fluide     sir          liquide    et en     vapeur,    la vapeur passant dans  un surchauffeur 242 et l'excès de liquide       ètarit    détourné du trajet de circulation du  fluide par un tuyau 1 qui le conduit au     r6ser-          voir    d'eau chaude ou à la décharge. Une     éva-          cnation    continue normale s'effectue par un       étranglement    2. tandis qu'une évacuation va  riable s'effectue par une soupape régula  i     rice    3.  



  La     source    de chaleur 304 (fi-. 1) com  porte un     brûleur    à huile 4 alimenté par un  <B>In</B>     yau    5     (fig.    2), et une chambre à air 6       alimentée    par une     conduite    7. Pour produire       l'inflammation    initiale de l'huile, un disposi  tif     d'allumage,    constitué par un brûleur à gaz  8, est alimenté par un tuyau 9 avec un     cou-          rant    de gaz réglé par une soupape 10 com  mandée par un électro-aimant.  



  Dans la     fig.    2, qui se rapporte à la pre  mière forme d'exécution du générateur, le cir  cuit de circulation du fluide a été représenté       sous    forme d'un seul tube en serpentin dont  la section de l'économiseur 202 est alimentée  en liquide sous pression par un tuyau 11 ve  nant de la, pompe 289 qui, quoique représen-      fée sur la     fig.    1 comme pompe     volumétrique,          peut    être d'un type quelconque approprié et  qui, par conséquent, a été représentée sur la       fig.    2 sous     forme    purement schématique.

   En  sortant de la section de l'économiseur, le  fluide arrive dans la section 322 de produc  tion de vapeur et la traverse, puis se décharge  dans le séparateur 232. En sortant     dit        sépa-          rateur,.la    vapeur passe dans le surchauffeur  242 et le traverse, puis en sort par un tuyau  244 pour     arriver    à une turbine principale 12,  choisie comme exemple d'un appareil consom  mateur de vapeur. Les produits de la combus  tion passent successivement à travers la sec  tion de production de vapeur, le surchauffeur  et l'économiseur -et peuvent venir en contact  partiellement ou complètement avec le sépara  teur.  



  Une turbine auxiliaire 287 actionne la  pompe d'alimentation 289 pour le liquide, un  ventilateur 288 et une pompe d'alimentation  290 pour l'huile. Quoique ces appareils aient  été représentés schématiquement et comme  s'ils étaient placés de façon à être commandés  par le même arbre et à la même vitesse, il doit  être bien     entendu    que les     engrenages    de ré  duction de vitesse nécessaires ou les liaisons  de commande entre les divers appareils doi  vent être considérés comme connus et seraient  établis d'une manière appropriée en ce qui  concerne leur vitesse, leur puissance, etc., re  latives et qu'on s'est seulement proposé d'in  diquer que la turbine auxiliaire 287 actionne  les appareils 289, 288 et 290 simultanément  et en concordance.  



  Le débit de l'alimentation en huile com  bustible du brûleur 4 est réglé d'abord par la  vitesse -de la pompe à huile 290, mais le dé  bit d'huile est réglé en outre par l'étrangle  ment d'une soupape     régulatrice    13 montée  dans le tuyau 5. Ce débit est mesuré d'une  manière     continue    par un compteur de dé  bit 1.4.  



  Le débit de l'alimentation en air servant à  entretenir la combustion est déterminé d'a  bord par la vitesse du ventilateur 288, mais  est en outre contrôlé par un registre 15 placé  dans la conduite 7 entre le ventilateur 288 et    la chambre à air 6. Le débit d'air est mesuré  d'une manière continue par un compteur de  débit 16.  



  Le débit de l'alimentation en liquide sous       pression    passant par le tuyau     1.1    est contrôlé  par la vitesse de la pompe 289 qui, à son  tour, se trouve sous le contrôle des facteurs  variables du fonctionnement du générateur.  



  Lorsqu'un générateur de vapeur de ce  type fonctionne, certains facteurs     variables     sont mesurés, relevés et utilisés pour servir  de base au.     .contrôle    automatique de l'alimen  tation en liquide du générateur, et en élé  ments de combustion du foyer.  



  17 est un tube de Bourdon     fonctionnant     sous l'action de la pression, relié au tuyau  244 et comportant une aiguille     indicatrice    18  destinée à coopérer avec une échelle 19 pour  faire connaître la valeur instantanée de la  pression -du courant de vapeur sortant du gé  nérateur.  



  Comme indicateur de puissance ou de la  charge du générateur à vapeur est prévu un  tube de Bourdon 20 qui     détermine    la position  d'une aiguille indicatrice 21 par rapport à, une  échelle 22. Le tube de Bourdon 20 commu  nique par un tuyau avec la     turbine    12 en un  point tel que la pression agissant sur le tube  de Bourdon -est celle qui règne dans l'enve  loppe du premier étage de la turbine et qui  est sensiblement proportionnelle au débit du  courant de vapeur. L'aiguille 21 indique donc,  par rapport à l'échelle 22, une valeur     qui    re  présente le débit du courant de vapeur sor  tant du générateur de vapeur et par consé  quent indique la puissance ou charge dudit  générateur.  



  23 désigne un dispositif fonctionnant sous  l'action du niveau du liquide dans le sépara  teur 232. Ce     dispositif        constitue        une    enceinte  sous     pression    renfermant un tube en     U    à mer  cure en liaison avec le haut et le bas du sé  parateur. Un     flotteur    monte et descend à la  surface du mercure dans l'une des branches  du tube et fait ainsi mouvoir une aiguille 24  par rapport à une échelle 25, de façon à don  ner des     indications    sur la position instantanée  du     niveau    du liquide     dans    le séparateur.

        Le compteur de débit désigné par 14 et  destiné à mesurer le débit de l'alimentation en  combustible du foyer est un     instrument    fonc  tionnant: sous l'action des différences de pres  sion et     disposé    de façon à. corriger le défaut de       proportionnalité    linéaire entre la pression dif  férentielle et le débit, afin que les     déplace-          inents        angulaires    d'une aiguille 26 par rap  port à une échelle ? î soient par     quantités    dif  férentielles directement     proportionnels    aux  variations différentielles du débit.

   Le     contour     des pièces entrant dans la     construction    inté  rieure du     compteur    de débit 14 est figuré en  pointillé: il s'agit d'une cloche avec joint li  quide dont les parois ont, une épaisseur et  une forme appropriées.  



  Le compteur de débit 16, qui sert à mesu  rer     le,débit    d'air de combustion, est     semblable     au compteur 14 et détermine la     position     d'une aiguille 28 par rapport à une     échelle    29  pour indiquer d'une     manière    continue le dé  bit instantané du courant d'air vers le foyer.  



  On réalise d'abord     1e    contrôle de l'alimen  tation en liquide du trajet de circulation      < in     fluide et du foyer en éléments de combustion  par les variations de     vitesse    de la turbine  auxiliaire, en prenant comme base de ce con  trôle la pression du courant d'échappement  (le la, vapeur et la. pression dans l'enveloppe  de la.     turbine.    Cependant, pour tenir     compte     des différences qui peuvent exister dans les       caractéristiques    des pompes et du ventilateur  ainsi que des     variations    dans les conditions  de marche. on a.

   prévu un dispositif de second  réglage complétant le premier contrôle des     élé-          inents    de combustion. Pour l'air, ce dispositif  de second réglage comporte le registre 15  dont la. position à. la     sortie    du ventilateur 288  est réglée par un dispositif de commande  pneumatique 30. Pour le     combustible,    le dis  positif de second réglage comporte la soupape       régulatrice    13 dont la position dans le tube  5 dépend des écarts qui se produisent dans  les     proportions        mesurées    par rapport aux pro  portions que l'on désire du débit de combus  tible et du débit d'air.  



  La turbine auxiliaire est     alimentée    nor  malement par la vapeur d'échappement de la    turbine principale ou par de la vapeur sou  tirée dans un étage     intermédiaire    de la tur  bine principale. Il est avantageux de faire       varier    la     vitesse    de la turbine auxiliaire en       concordance    avec la turbine principale.

   de fa  çon à proportionner approximativement le dé  bit de liquide et d'éléments de     combustion     dans le générateur de vapeur conformément à  la charge de ce générateur, puis de régler de  nouveau l'alimentation de liquide et de com  bustible et d'air conformément aux facteurs  variable ou     caractéristiques    du     fonctionne-          ment    du générateur.  



  Si la turbine auxiliaire était alimentée  par de la vapeur à une     pression        relativement,          constante,    provenant, par exemple,     directe-          nient    du générateur de vapeur, le rôle princi  pal du mécanisme de réglage de la turbine  auxiliaire consisterait à faire varier l'ouver  ture des soupapes d'admission en concordance  avec la marche de la turbine principale.

   Mais  lorsque la turbine auxiliaire consomme de la  vapeur de soutirage ou d'échappement de la  turbine principale, si la charge sur la turbine       principale    diminue, la pression de la vapeur  disponible pour la     turbine    auxiliaire tombe  plus vite qu'il ne serait nécessaire pour les  besoins de la turbine auxiliaire au point, de  vue du travail qu'elle a à fournir et il serait  probablement     nécessaire    d'ouvrir graduelle  ment les soupapes lorsque la, charge diminue  et il     pourrait    même arriver que, la. charge di  minuant à une     certaine    valeur, la.

       quantité     de vapeur provenant de     cette    source soit in  Suffisante et qu'il faille     ouvrir    une soupape à       haute    pression pour compléter l'alimentation  en vapeur de     soutirage    ou d'échappement.  



       Les    soupapes d'admission de la turbine  auxiliaire ne peuvent donc être     commandées     directement en fonction de la marche de la  turbine     principale    ou de la charge du généra  teur de vapeur, à moins que la pression de la  vapeur     fournie    à la turbine auxiliaire soit re  lativement     constante    comme celle qui provient  du générateur de vapeur.     Ceepndant,    il est       avantageux    que la turbine auxiliaire fonc  tionne à une vitesse en concordance approxi-           mativement    avec la vitesse de la turbine prin  cipale.  



  Pour déterminer la vitesse de la turbine  auxiliaire, on prévoit une pompe, un com  presseur ou dispositif similaire 31 commandé  par et avec la turbine auxiliaire, de façon à  communiquer à un fluide (tel que de l'huile)  une pression qui soit dans un rapport connu  avec la vitesse. On utilise donc cette huile       sous    pression à la commande d'un mécanisme  qui tend normalement à maintenir     constante     la vitesse de la turbine auxiliaire quelle que  soit la pression de la vapeur qui l'alimente.

    On fait donc varier la charge du dispositif  fonctionnant sous l'action de la     pression     d'huile, conformément aux variations dans la  marche du générateur de vapeur et de la tur  bine principale en satisfaisant ainsi aux con  ditions de vitesse nécessaire que doit réaliser  le régulateur à vitesse variable de la turbine  auxiliaire.  



  L'huile sortant de la pompe 31 passe par  un     tuyau    32 et arrive dans un soufflet     métal-          iique    extensible 33 disposé de façon à faire  varier la. position de l'une des extrémités  d'une bielle articulée 34     flottante.    L'autre  extrémité de la bielle 34 se meut sous l'action  d'un piston moteur se déplaçant dans un cy  lindre 35 et en même temps que ledit piston  qui est destiné à     manoeuvrer    les soupapes  d'admission de vapeur de la turbine auxi  liaire.

   Une tige pilote 36 est suspendue à la  bielle 34 entre ses extrémités et contrôle le  débit d'huile sous pression dans une boîte pi  lote 37 (représentée en détail sur la     fig.    4)  vers les faces opposées du piston 35.  



  Le fluide sous pression arrive à l'intérieur  de la boîte 37 entre des guides 38 du pilote  séparés sur la tige 36     par    un intervalle tel  qu'ils se trouvent en coïncidence avec des       orifices    annulaires étroits 39. Lorsque la tige  pilote se déplace suivant son axe dans la boîte,  de façon .que les guides 38 se déplacent par  rapport aux orifices 39, on dispose d'une pres  sion de charge définie dans les orifices annu  laires.:

   qui se trouve dans un     rapport    connu  a a     vec        l'amplitude        de        ce        déplacement.        Par     exemple, si la tige 36 se déplace vers le haut,    on dispose à l'orifice de     sortie,    de la boîte si  tué en haut à gauche     (fig.    4) d'une pression  de charge qui     augmente    dans un rapport dé  fini avec l'amplitude ,de ce déplacement, tan  dis que si la tige 36 descend, on dispose à       l'orifice    de sortie inférieur, du côté gauche,       ;

  l'une    pression qui augmente dans un rapport       défini-avec    l'amplitude de ce mouvement.  



  En supposant     qu'une    .charge fixe soit ap  pliquée à l'extrémité supérieure du ressort ré  gulateur 40, si la charge sur la turbine prin  cipale diminue, provoquant une baisse de  pression de la vapeur de soutirage ou d'é  chappement disponible pour la turbine auxi  liaire, la vitesse de la     turbine    auxiliaire di  minuera, en faisant diminuer la pression de  l'huile disponible dans le soufflet 33, ce qui  provoque un mouvement de descente de l'ex  trémité de gauche de la bielle 34 avec un  mouvement de descente correspondant de la  tige pilote 36. Ce mouvement fait diminuer la  pression sur le piston 35 et la fait.     augmenter     au-dessus, de     sorte    que le piston remonte et  ramène la tige pilote 36 dans sa position dé  terminée d'avance.

   Le mouvement ascendant  du piston 35 ouvre les soupapes d'admission  et tend ainsi à faire reprendre à la vitesse  de la turbine auxiliaire sa valeur     primitive.     



  Ainsi qu'il a été dit ci-dessus, il est avan  tageux de charger le     ressort    régulateur 40  d'une quantité qui dépend de l'allure de la  marche du générateur de vapeur et de la tur  bine     principale.    Pour connaître la charge de  la turbine principale, on     utilise    l'indication       fournie    par la mesure du débit de vapeur  qu'elle reçoit et, à titre de mesure du niveau  thermique du générateur de vapeur, on utilise  l'indication fournie par la pression du courant  de vapeur à la     sortie    du générateur.

   On a  constaté que la pression dans l'enveloppe de  la     turbine        varie    suivant une ligne     droite    avec  le débit. On utilise de préférence la pression  dans le premier étage, quoique l'on puisse re  lever la. pression dans un autre étage quel  conque.

   La pression agissant dans le tube de  Bourdon 17 détermine la position d'une tige       pilote    41     dans.    une boîte pilote 42, de façon  à établir une pression de charge d'air dans un      tuyau 43 qui représente la pression de la va  peur dans. la conduite 244.     De    même, le tube  de Bourdon 20 détermine la position d'une  tige pilote 44 par rapport à une boîte pilote  45, de façon à établir une pression de charge  d'air dans un tuyau 46 qui représente la pres  sion dans l'enveloppe de la turbine.

   Ces deux  pressions de charge agissent sur     i.-Lit    relais dif  férentiel 47 oit s'établit une pression de  charge d'air, qui est la somme algébrique des  pressions régnant dans les     tuyaux    43, 46 et  qui,     par    l'intermédiaire d'un tuyau -18, agit.  sur un diaphragme 49 servant.     ii    charger le       ressort    40.  



  Si l'on se reporte     àr    la     fig.    5, on voit que  le tuyau 46 aboutit à une chambre     .'>0    séparée  par un diaphragme ou une cloison mobile 52  d'une chambre 51 à laquelle     aboutit    le tuyau  43. Le diaphragme 52 et un ressort 53 qui le  charge sont réunis tous deux à une tige 54 à  laquelle est également fixé un diaphragme 55       séparant    des chambres 56,<B>57.</B> L a chambre 56  est ouverte à l'air libre. De l'air sous pres  sion peut     arriver    par un tuyau<B>58</B> dans la  chambre 5 7 sous le contrôle d'une soupape  59. L'échappement de la chambre 57 à l'air  libre est contrôlé par une soupape 60.

   La tige  54 est     destinée    à déterminer la     position    d'un  dispositif de commande 61 des soupapes soit  pour admettre de l'air sous     pirssion    par la  soupape 59. en faisant ainsi     augmenter    la  pression clans la chambre :>7, soit pour faire       échapper    l'air dans l'atmosphère par la sou  pape 60. en faisant ainsi diminuer la pression       clans    la chambre 57. La pression dans la  chambre 57 est     transmise    par le tuyau 48, de  façon     à,        agit-    sur le diaphragme 49.

   On     remar-          quera    que les variations de la     pression    qui       agit    par le tuyau 46 ou seulement de la pres  sion qui agit par le tuyau 43, agissent. de fa  çon à faire varier     la,    pression de     l'air    dans la       eliambre        :i7    et par conséquent la pression de  l'air qui     détermine    la. position     dit    dia  phragme 49.  



  Pour charger le     ressort    régulateur 41), on  laisse prédominer de préférence l'action exer  cée par la pression dans l'enveloppe de la, tur  bine.     Ort    peut arriver à     ce    résultat en donnant    au guide 38 du pilote (dans la boîte 42), dont  la position dépend de la pression du courant  de vapeur à la sortie du générateur, une forme       telle    que sa pente soit plus longue et moins  accusée et qu'il doive se déplacer davantage  pour que la pression de l'air varie d'un kilo  gramme et que, par     conséquent,    la pression de  charge de l'air varie moins, lorsque la pres  sion de la     vapeur        varie    d'une quantité don  née,

   par comparaison avec le guide 38 du pi  lote de la boîte 45 (,dont la position est. déter  mine par la pression dans l'enveloppe de la  turbine) dont la     pente    est relativement plus  forte et par conséquent provoque une varia  tion plus forte de la pression de charge de  l'air pour une variation donnée de la pression  dans l'enveloppe de la turbine. On pourrait  arriver au même     résultat    en intercalant des       étranglements    dans l'un ou l'autre des  tuyaux 43, 46, de façon     àr    rendre l'un d'eux  plus sensible que l'autre aux mouvements  d'égale amplitude des tubes de Bourdon  17, 20.  



       Le        générateur        peut    être réglé de façon  qu'une variation complète du minimum au  maximum de la charge     provoque    une varia  tion de la     pression    (le charge de l'air suffi  sante pour faire fonctionner la turbine auxi  liaire clans la gamme (le vitesses qui corres  pond à la variation do la charge, ou pour obte  nir les variations de     vitesse    que l'on désire de  la turbine auxiliaire     correspondant    à des va  riations définies de la pression du courant de  vapeur     sortant    du     générateur.     



  Dans     certains    générateurs de vapeur con  tins, le contrôle primaire de     l'admission    du  liquide et des éléments (le     combustion    (dans  le     cas    présent, la vitesse de la turbine auxi  liaire) se faisait d'après la pression dit     cou-          tant    de     sortie    cri tant qu'indicateur     (lu    ni  veau thermique du générateur de vapeur.<B>Ce-</B>  pendant.

   étant donné la     vitesse        extrènte    avec  laquelle la charge varie et le faible volant  de chaleur et de liquide du     générateur    de va  peur en question, ainsi que la     nécessité    de réa  liser un fonctionnement     automatique    clans la       gamme    entière de production, il devient in  dispensable de se servir d'un générateur tel      que     celui    qui vient d'être décrit.<B>Il</B> est avan  tageux de contrôler le     rapport    entre la     vitesse     de la turbine auxiliaire (indiquée par la pres  sion de l'huile) et la pression dans l'enve  loppe de la turbine principale,

   étant donné       oue    la vitesse de la turbine auxiliaire prend  une vapeur à peu près correcte aussitôt après  que la charge a varié, au lieu d'attendre que la  pression du     courant    de sortie de la vapeur ait  changé. La sensibilité du contrôle de la pres  sion du courant de sortie de la vapeur est di  minuée et le réglage est plus progressif avec  de moindres variations générales de la pression  de la vapeur que les     conditions    qu'il serait  possible de réaliser par le contrôle d'un seul  élément effectué par la pression du     courant    de       sortie    de la vapeur.  



  Le contrôle secondaire de l'alimentation  du     brfileur    4 en huile s'effectue par un appa  reil indiquant le rapport entre le combustible  et l'air. Les compteurs de débit 14, 16 sont  réunis l'un .à l'autre, de façon que, si le rap  port entre le débit de l'huile combustible et  celui de l'air de combustion du foyer :s'écarte  de la valeur que l'on désire, une tige     pilote     62 prend une position dans le sens vertical de  façon à faire varier une pression de charge  agissant par un tuyau 63 dans une chambre  65 d'un relais     régulateur    64.

   Si l'on se     reporte     à la     fig.    6, on voit que le relais régulateur 64  est semblable jusqu'à un certain point au re  lais 47 en     comportant    en plus un raccord  de soutirage 67 faisant     communiquer    d'une  manière réglable les chambres 56' et 57'. La  chambre 66 débouche à l'air libre.  



  Une pression de charge établie dans la  chambre<B>57'</B> agit par un tuyau 68 sur la sou  pape à diaphragme 13 pour lui faire pren  dre une position convenable. Dans ce cas, le  raccord de soutirage 67 à fonctionnement ré  glable a pour fonction de compléter le con  trôle primaire de la pression agissant sur la  soupape 13 par un contrôle secondaire de la  même amplitude ou d'une amplitude diffé  rente,     consistant,    ,par exemple, dans une ac  tion successive ou supplémentaire pour em  pêcher la soupape 13 d'aller trop loin et de  danser et par laquelle la position prise par         1a    soupape 13 n'est pas nécessairement     erl     concordance directe avec la position prise       par    la tige     pilote    62.  



  Sur le dessin, les tuyaux ou     capillaires     servant à     transmettre    les pressions de contrôle  de l'air ou de l'huile ont toujours été figurés  en pointillé pour les     distinguer    des connexions  électriques ou des autres tuyaux ou conduites.  



  Un contrôle supplémentaire ou     secondaire     de l'air amené dans 1e foyer par la conduite  7 est effectué en faisant occuper une position  convenable au registre 15 placé dans la con  duite 7. Ce     registre,    ainsi que la     soupape    ré  glable 3 placée dans la     dérivation    1, sont ame  nés ensemble dans une     position    convenable  par une pression de     charge    d'air établie par  une soupape pilote contrôlée par l'aiguille 24  de     l'aiguille,à        flotteur    23.  



  La     fig.    3 représente     une    forme d'exécu  tion du générateur     comportant    des     dispositifs          électriques    au lieu des appareils à commande  pneumatique que comporte la forme d'exécu  tion représentée en     fig.    2.  



  L'aiguille 18 est disposée de façon à faire  prendre une position convenable à une élec  trode de -surface variable     d'un    appareil à dé  charge électronique 69 et l'aiguille 21     est    dis  posée de façon à faire prendre une position  convenable à une électrode de surface     variable     d'un appareil à décharge électronique 70, ces  deux appareils coopérant pour contrôler la po  sition d'un dispositif de commande 71 servant  à charger le ressort régulateur 40. Sur le des  sin,     uno    ligne unique réunit l'appareil 69 à un       tablëau    de relais 72 et une ligne unique réu  nit l'appareil 70 au même tableau 72.

   Un  conducteur 73 partant du     tableau    72 aboutit  au dispositif de commande 71.  



  Un appareil 23', qui fonctionne sous l'ac  tion du niveau dans le séparateur 232, dé  termine la position de l'électrode mobile d'un  appareil à décharge électronique 74 réuni  électriquement à un tableau de relais 75, d'où  partent des conducteurs qui aboutissent à un  dispositif de     ,commande    76 et à un dispositif  de commande<B>77.</B>  



  Un compteur différentiel 78 combine les  fonctions des compteurs 14, 16 de la     fig.    2    
EMI0008.0001     
  
    pour <SEP> comparer <SEP> le <SEP> débit <SEP> du <SEP> courant <SEP> de <SEP> combus  tible <SEP> et <SEP> le <SEP> débit <SEP> du <SEP> courant <SEP> d'air. <SEP> et <SEP> lorsqu'un
<tb>  écart <SEP> se <SEP> manifeste <SEP> dans <SEP> le <SEP> rapport <SEP> déterminé
<tb>  d'avance <SEP> de <SEP> ces <SEP> deux <SEP> débits, <SEP> il <SEP> est <SEP> destiné <SEP> à
<tb>  faire <SEP> mouvoir <SEP> l'électrode <SEP> mobile <SEP> d'un <SEP> appareil
<tb>  ü <SEP> décharge <SEP> électronique <SEP> 79 <SEP> relié <SEP> a <SEP> 1I11 <SEP> tableau
<tb>  de <SEP> relais <SEP> 80 <SEP> et <SEP> à <SEP> tin <SEP> dispositif <SEP> de <SEP> commande
<tb>  89 <SEP> de <SEP> la.

   <SEP> soupape <SEP> 1.3 <SEP> de <SEP> réglage <SEP> du <SEP> combusti  ble. <SEP> .Les <SEP> conducteurs <SEP> dont <SEP> 73 <SEP> est <SEP> Lin <SEP> exem  ple <SEP> doivent <SEP> être <SEP> considérés <SEP> comme <SEP> étant <SEP> des
<tb>  câbles <SEP> pouvant; <SEP> comporter <SEP> un <SEP> ou <SEP> plusieurs <SEP> fils,
<tb>   lais <SEP> ce= <SEP> râbles <SEP> :ont <SEP> représentés <SEP> pa:. <SEP> litre <SEP> ligne
<tb>  unique <SEP> pour <SEP> simplifier <SEP> le <SEP> dessin.
<tb>  Si <SEP> l'on <SEP> se <SEP> reporte <SEP> à <SEP> la <SEP> fig. <SEP> 7, <SEP> on <SEP> voit
<tb>  qu'elle <SEP> représente <SEP> un <SEP> schéma <SEP> détaillé <SEP> des <SEP> con  nexion:

   <SEP> d'un <SEP> tableau <SEP> de <SEP> relais <SEP> tel <SEP> que <SEP> 75 <SEP> et
<tb>  80. <SEP> Si <SEP> l'on <SEP> prend <SEP> le <SEP> tableau <SEP> 80 <SEP> comme <SEP> exem  ple <SEP> et <SEP> si <SEP> l'on <SEP> se <SEP> reporte <SEP> î1 <SEP> la <SEP> fig. <SEP> 7, <SEP> on <SEP> voit
<tb>  qu'un <SEP> bras <SEP> 81, <SEP> dont <SEP> la, <SEP> position <SEP> est <SEP> déterminée
<tb>  par <SEP> le <SEP> compteur <SEP> différentiel <SEP> 78, <SEP> est <SEP> disposé
<tb>  de <SEP> façon <SEP> à <SEP> faire <SEP> mouvoir <SEP> l'anode <SEP> de <SEP> l'appa  ieil <SEP> à <SEP> décharge <SEP> électronique <SEP> 79 <SEP> par <SEP> rapport <SEP> à
<tb>  la <SEP> cathode.
<tb>  La <SEP> cathode <SEP> de <SEP> l'appareil <SEP> 79 <SEP> est <SEP> réunie <SEP> ail
<tb>  secondaire <SEP> d'un <SEP> transformateur <SEP> de <SEP> chauffage
<tb>  82.

   <SEP> 83 <SEP> et <SEP> 81 <SEP> sont <SEP> des <SEP> résistances. <SEP> 85 <SEP> une <SEP> in  ductance, <SEP> 86 <SEP> titi <SEP> transformateur, <SEP> 87 <SEP> un <SEP> appa  reil <SEP> à. <SEP> décharge <SEP> électronique. <SEP> et <SEP> 88 <SEP> titi <SEP> moteur.
<tb>  Le <SEP> but <SEP> général <SEP> de <SEP> l'appareil <SEP> à <SEP> décharge <SEP> <B>M</B>ec  tronique <SEP> 87 <SEP> est <SEP> de <SEP> contrôler <SEP> un. <SEP> courant <SEP> con  tinu <SEP> pulsatoire <SEP> servant <SEP> au <SEP> contrôle <SEP> de <SEP> la.

   <SEP> vi  tesse <SEP> du <SEP> moteur <SEP> 88 <SEP> qui <SEP> tourne <SEP> clans <SEP> titi <SEP> sens
<tb>  unique <SEP> à <SEP> une <SEP> vitesse <SEP> variant <SEP> de <SEP> zéro <SEP> au <SEP> niaxi  muni <SEP> et <SEP> dépendant <SEP> du <SEP> passage <SEP> du <SEP> courant <SEP> <B>de</B>
<tb>  l'appareil <SEP> 87.
<tb>  Le <SEP> contrôle <SEP> de <SEP> ce <SEP> passage <SEP> dit <SEP> courant <SEP> s'ef  fectue <SEP> par <SEP> le <SEP> contrôle <SEP> du <SEP> pourcentage <SEP> dit
<tb>  temps <SEP> pendant <SEP> lequel <SEP> l'appareil <SEP> 87 <SEP> peut <SEP> être
<tb>  conducteur <SEP> et <SEP> ce <SEP> contrôle <SEP> est <SEP> réalisé <SEP> en <SEP> ap  pliquant <SEP> à <SEP> la <SEP> grille <SEP> de <SEP> l'appareil <SEP> 87 <SEP> la <SEP> somme
<tb>  des <SEP> tensions <SEP> continue <SEP> et <SEP> alternative.

   <SEP> Comme <SEP> la
<tb>  tension <SEP> alternative <SEP> est <SEP> cri <SEP> retard <SEP> de <SEP> phase <SEP> par
<tb>  rapport <SEP> à <SEP> la<B>,</B> <SEP> tension <SEP> de <SEP> plaque <SEP> .sous <SEP> !'action
<tb>  d'un <SEP> pont <SEP> déphaseur <SEP> 84, <SEP> 85, <SEP> 86 <SEP> et <SEP> comme <SEP> par
<tb>  conséquent <SEP> le <SEP> point,- <SEP> du <SEP> cycle <SEP> oit <SEP> la <SEP> tension <SEP> de
<tb>  brille <SEP> atteint <SEP> la <SEP> valeur <SEP> de <SEP> passage <SEP> et <SEP> permet
<tb>   < i. <SEP> l'appareil <SEP> 87 <SEP> de <SEP> devenir <SEP> conducteur <SEP> retarde
<tb>  Également, <SEP> on <SEP> peut. <SEP> faire <SEP> varier <SEP> la <SEP> tension <SEP> al-            ternative,    en faisant varier la grandeur de la  tension continue qui est en série avec la ten  sion alternative.

   On réalise cette variation de  grandeur de 1a tension continue eu faisant va  rier la grandeur de la     surface    active de     l'a-          riode    de     l'appareil    79 par un mouvement     nié-          canique    imprimé au bras 81. Par     conséquent,     on fait varier la vitesse de rotation du mo  teur 88, qui constitue une partie du dispositif  de     commande    89, en faisant varier la position  du iras 81 par le     compteur    différentiel 78.  



  La     fig.    8     représente    le schéma du     tableau     de relais 72 combiné avec les appareils à dé  charge     électronique    69 et 70 qui sont connec  tés en parallèle pour contrôler le moteur d'un  dispositif de commande 71     (fig.    3), en con  jugaison avec l'action de la     pression    du cou  rant de sortie de la vapeur et de la pression  dans l'enveloppe de la turbine principale.  



  La     fig.    9 représente une élévation verti  cale avec coupe partielle du dispositif de     cour-          mande    89. qui représente le     type        des    disposi  tifs de commande 71,     -16.    7 7 et 89 de la       fig.    3.

   Le moteur 88 est celui qui porte le       même    numéro sur la     fig.    7 et qui doit tour  ner     (laits        titi    sens unique à une vitesse variant  de zéro au maximum, cette vitesse     variant          suivant    le     courant    passant dans     soir    induit,  comme le montrent nettement les     fig.    7 et 8.  



  L'induit en     tournant    actionne une pompe  à fluide 91, qui refoule un fluide tel     que    de       l'huile,    provenant d'une     chambre    93     située    au  dessus du piston qui renferme la.     popipe    91.  dans une chambre 92 située au-dessous du  piston. .Le     passage    du fluide de l'une des faces       (In        piston    sur l'autre tend à faire monter le  piton et     tin    ressort de compression s'oppose     ii     ce     inouvernent,    comme le montre nettement la  figure.

   La pression antagoniste du     ressort    va  rie avec la vitesse du moteur 88 et si l'une des       extrémités    de l'appareil, par exemple en 94,       est.        montée    de façon à pouvoir pivoter d'une       manière    relativement fixe,

   une variation de  vitesse du moteur 88 provoque un     mouvement     relatif de     l'extrémité    95 en se rapprochant     oit          s'éloignant    de l'extrémité 94 et ce     mouvement.          coninluniqtié    à une soupape ou à un autre     ap-          pareil    dont il s'agit de régler la position. a      pour effet d'amener ledit appareil dans la  position qui convient.  



  On remarquera évidemment que si le sens  de     rotation    de la pompe 91 change, le ressort       qui    s'oppose au mouvement peut être un res  sort de tension au lieu d'un     ressort    de com  pression. De plus, la charge résultant de la  présence .du     ressort    peut être appliquée à l'ex  térieur de l'appareil plutôt qu'à l'intérieur.

Claims (1)

  1. REVENDICATIONS I Procédé de production de vapeur et de contrôle du fonctionnement d'un généra teur de vapeur du type sans corps cylin drique et à circulation forcée, dont le tra jet de circulation du fluide comprend au moins un tube -de petit diamètre intérieur et de grande longueur dans lequel on in troduit à l'une des extrémités un liquide sous pression et on recueille seulement de la vapeur surchauffée à l'autre extrémité, caractérisé en ce qu'on contrôle normale ment l'admission de liquide d'après les in dications de la charge du générateur et en ce qu'on maintient les débits de combus tible et d'air de combustion dans un rap port désiré.
    II Générateur de vapeur pour la mise en oeu- vre du procédé selon la revendication I, caractérisé en ce qu'il comporte des por tions de production et de surchauffe de la vapeur, un séparateur monté entre les por tions de production et de surchauffe de la vapeur du trajet de circulation du fluide, un compteur fonctionnant sous l'action du niveau dans le séparateur, un dispositif régulateur contrôlé par un compteur de débit de l'air de combustion, des moyens contrôlant l'admission de li quide d'après les indications de charge du générateur et,
    des moyens permettant de maintenir les débits de combustible et d'air de combustion dans un rapport dé siré. SOUS-REVENDICATIONS: 1 Procédé suivant la revendication I, carac térisé en ce qu'un séparateur étant monté entre les portions de production et de sur- chauffe de la vapeur du trajet de circula- tion du fluide, on utilise conjointement les indications relatives du débit et de la pres sion du courant de sortie de vapeur au contrôle normal de l'admission du liquide et des éléments de combustion.
    \@ Procédé suivant la revendication I et la sous-revendication 1, caractérisé en ce qu'on règle en outre le débit d'air de com- bustion d'après le niveau du liquide dans le séparateur. 3 Procédé suivant la revendication I et la sous-revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise le niveau du liquide dans le séparateur pour régler en outre le débit d'air de combustion ainsi que pour contrô ler le niveau du liquide dans le sépara teur.
    4 Procédé suivant la revendication I et les sous-revendications 1 et 3, caractérisé en ce qu'on extrait d'une manière continue du liquide dans le trajet de circulation du liquide au voisinage de la zone de sépa ration du liquide et de la vapeur et en ce qu'on règle en outre le débit de l'air de combustion et on maintient la zone de séparation à un emplacement déterminé conformément aux écarts pris par cette zone par rapport audit emplacement dé terminé.
    5 Procédé suivant la revendication I et les sous-revendications 1 et 3, caractérisé en ce qu'on admet une quantité de liquide plus grande que la quantité de vapeur qui sort, on relève le niveau du liquide dans le séparateur et on utilise les indications ainsi données à un nouveau réglage du dé bit d'air de combustion et au contrôle d'une extraction supplémentaire de liquide du séparateur. 6 Procédé suivant la revendication I et la sous-revendication 1, caractérisé en ce qu'on règle en outre le débit de combus tible pour maintenir le rapport désiré entre les débits d'air et de combustible.
    7 Générateur suivant la revendication II, caractérisé en ce qu'il comporte un dispo sitif d'alimentation en liquide, un foyer de chauffage, un dispositif d'alimentation du foyer en combustible et en air et des dispositifs fonctionnant conjointement sous l'action du débit du courant de sor tie de la vapeur et de la pression du cou rant de sortie de la vapeur et servant à contrôler les dispositifs d'alimentation. 8 Générateur suivant ,la revendication II et la sous-revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte des dispositifs comprenant des appareils à décharge électronique et fonctionnant sous l'action du niveau du liquide dans le séparateur,
    les dispositifs précités servant à contrôler le niveau du liquide dans le séparateur et le débit d'air de combustion.
CH197679D 1935-12-18 1936-12-16 Procédé de production de vapeur et de contrôle du fonctionnement d'un générateur de vapeur et gén<rateur de vapeur pour la mise en oeuvre de ce procédé. CH197679A (fr)

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