Procédé de production de vapeur et de contrôle du fonctionnement d'un générateur de vapeur, et générateur pour la mise en oeuvre de ce procédé. L'invention comprend un procédé de pro duction de vapeur et de contrôle du fonction nement d'un générateur .de vapeur du type à circulation forcée, dont le trajet de circula tion -du fluide comprend au moins un tube de grande longueur et de petit diamètre inté rieur, dans lequel on introduit un fluide sous pression par l'une des extrémités et on re cueille seulement de la vapeur surchauffée par l'autre extrémité.
Conformément à l'invention, le procédé est caractérisé en ce\ qu'on mesure le débit du courant de sortie de la vapeur et en ce qu'on contrôle l'alimentation en fluide sous pres sion de l'une des extrémités du trajet de cir culation de fluide en fonction de la valeur du débit du courant de sortie de la vapeur, le fluide introduit étant en excès d'une quan tité déterminée par rapport au débit mesuré du courant de vapeur sortant par l'autre extrémité.
L'invention comprend aussi un générateur de vapeur pour la mise en oeuvre de ce pro cédé, ce générateur étant caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif mécanique pour commander en concordance une pompe d'ali mentation en liquide, un ventilateur pour l'alimentation en air, et une pompe à huile pour l'alimentation en combustible,
des dis positifs de réglage fonctionnant conjointement sous l'action du débit mesuré du courant de sortie de .la vapeur et du débit du courant d'entrée du fluide pour régler le dispositif mécanique.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemples, quelques formes d'exécution du générateur que comprend l'invention.
La fig. 1 représente schématiquement une forme d'exécution du générateur, constituée par un générateur .de vapeur à circulation forcée; la fig. 2 représente schématiquement ce générateur de vapeur à circulation forcée, mais montre aussi les dispositifs qu'il pr@- sente, nécessaires au contrôle du fonctionne ment dudit générateur, ces dispositifs étant représentés d'une manière partiellement sché matique;
la fig. 3 est semblable à la fig. 2, mais se rapporte à une seconde forme d'exécution; la fig. 4 est semblable aux fig. 2 et 3, mais se rapporte à une troisième forme d'exé cution; la. fig. 5 est un diagramme des connexions concernant le générateur de la fig. 3; la fig. 6 est une coupe verticale d'une soupape pilote ;
la fig. 7 est une coupe verticale d'un relais pneumatique la fig. 8 est semblable à. la fig. 7, mais comporte certaines particularités de construc tion supplémentaires; les fig. 9 et 10 sont des détails des con- nexions concernant la fig. 4; la fig. 11 est une coupe verticale d'un mécanisme de commande de la fig. 4;
la fig. 12 représente un relais thermo- statique ; la fig. 13 est une coupe partielle observée dans la direction des flèches suivant la ligne l3-13 de da fig. 12; la fig. 14 est une élévation d'un appareil fonctionnant sous l'action de la flamme; la fig. 15 est. une coupe verticale de la fig. 14 suivant la ligne 15-15 observée dans la direction des flèches.
Sur les diverses figures, les mêmes pièces sont désignées par les mêmes numéros de ré férence.
La fig. 1 représente schématiquement une forme d'exécution du générateur selon l'in vention, constituée par un générateur de vapeur à circulation forcée. Cette figure fait apparaître le courant des gaz, le courant de 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 par des tubes de grande longueur et (le petit diamètre intérieur montés ensem ble dans des collecteurs appropriés. Le géné rateur comporte un économiseur 202 monté à l'extrémité la plus froide du passage des gaz et alimenté en fluide par une pompe vo lumétrique 289 représentée réunie au réser voir d'eau chaude.
En sortant du collecteur de sortie 201 de l'économiseur, le fluide est amené par un tuyau 203 à un tuyau multiple 204 d'où il est distribué à la section de production de vapeur par l'intermédiaire de cinq tuyaux 205 offrant.
une résistance au passage du fluide et dont chacun possède une résistance plus forte que le tuyau de passage du cou rant de fluide qu'il dessert, le fluide étant ainsi distribué proportionnellement à cha cun des -tuyaux de passage du courant de fluide 206, 207, 208, 209 et 210 qui consti tuent la section de production 302 du géW@- rateur, comportant des portions situées au plancher, contre les parois et écrans et contre la voûte, ainsi qu'il est indiqué en 303.
Ces cinq circuits de circulation, qui consti tuent la surface de production de la vapeur, pénètrent tangentiellement dans une partie élargie du trajet de circulation du fluide qui a la forme d'une chambre de séparation 232 servant à partager le fluide en liquide et en vapeur, la vapeur se dirigeant vers un sur- chauffeur 242,
et le liquide en excès étant prélevé dans le trajet de circulation du fluide par un tuyau 1 et amené su réservoir d'eau chaude ou à la décharge. Il se produit une évacuation normale continue par un étrangle ment 2, tandis qu'une évacuation variable s'effectue par une soupape régulatrice 3.
La source de chaleur comporte un brûleur à huile 4 alimenté par un tuyau 5 (fig. 2) et une chambre à air 6 alimentée par une conduite 7. Pour réaliser l'inflammation ini tiale du dispositif brûleur à huile, un dispo sitif brûleur à gaz 8 est alimenté, par un tuyau 9, par un courant de gaz contrôlé par une soupape 10 commandée par un électro aimant.
Si l'on se reporte en particulier à la fig. 2, on voit que le trajet de circulation du fluide est représenté par un tube unique en serpentin dont la section de l'économiseur 202 est alimentée en liquide sous pression par un tuyau 11, venant de la pompe 289 qui, quoique représentée sur la fig. 1 sous forme de pompe volumétrique, peut être d'un type quelconque approprié, et qui, par suite, a été représentée sur la fig. 2 sous forme purement schématique.
En sortant de la sec tion de l'économiseur, le fluide arrive dans la section de production de la vapeur et la traverse, puis se décharge dans le séparateur 232. En sortant du séparateur, la vapeur arrive dans le surchauffeur 242 et le tra verse, en le quittant par un tuyau 244 pour arriver à une turbine principale 12 prise comme exemple d'un appareil consommateur de vapeur. Les produits de la combustion tra versent successivement la section de produc tion de la vapeur, le surchauffeur et l'éco nomiseur et peuvent venir en contact avec une partie ou la totalité du séparateur.
Une turbine auxiliaire 287 commande la pompe d'alimentation en liquide 289, un ven tilateur 288, et une pompe d'alimentation en combustible 290. Quoique ces appareils aient été représentés schématiquement et comme s'ils -étaient tous placés de façon à être com mandés par le même arbre et à la même vi tesse, il doit être bien entendu que les engre nages de réduction nécessaires ou les liaisons de commande entre les divers appareils sont connus et seraient établis d'une manière ap propriée en ce qui concerne leur vitesse, puis sance, etc., relatives, et que l'on se propose seulement d'indiquer que la turbine auxi- liaire 287 commande les appareils 289,
288 et 290 simultanément et en concordance.
Le débit de l'alimentation en huile com bustible du brûleur 4 est contrôlé d'abord par la vitesse de la pompe à huile 290, mais l'ali- m.entation en huile est réglée encore une fois par l'étranglement d'une soupape régulatrice 13 placée dans le tuyau 5 et le débit du courant d'huile est mesuré d'une manière continue par un compteur de débit 14.
Le débit de l'alimentation en air servant à entretenir la combustion est déterminé d'abord par la vitesse du ventilateur 288, mais il se trouve encore sous le contrôle d'un registre 15 monté dans la conduite 7 à l'en trée du veztilateur. Le débit de l'alimenta- fion en air est mesuré d'une manière conti nue par un compteur de débit 16.
Le débit de l'alimentation en liquide sous pression par le tuyau 11 est contrôlé d'abord par la vitesse de la pompe 289, mais est en plus soumis à l'influence de la position occu pée par une soupape régulatrice 17 du côté de l'aspiration de la pompe et par une sou pape régulatrice 18 montée dans une dériva tion de la pompe.
Lorsqu'un générateur de vapeur de ce type est en marche, certains facteurs varia bles sont mesurés, relevés et utilisés pour servir de base au contrôle automatique de l'alimentation en liquide dudit générateur et de l'alimentation en éléments de combustion du foyer de chauffage.
19 désigne un appareil fonctionnant sous l'action de la pression et est constitué par un tube de Bourdon réuni au tuyau 244 et com portant une aiguille indicatrice 20 destinée à coopérer avec une échelle 21 pour faire connaître la valeur instantanée de la pression du courant de sortie de la vapeur.
22 désigne un appareil fonctionnant sous l'action de la température, et est constitué par un tube de Bourdon formant un élément d'un dispositif sensible à l'action de la tempéra ture placé au voisinage du tuyau 244 et comportant une aiguille indicatrice 23 desti née à coopérer avec une échelle 24 pour faire connaître la valeur instantanée de la tempé rature du courant de sortie de la vapeur.
A titre d'indicateur de la puissance du générateur ou de la charge du générateur de vapeur, on a prévu un tube de Bourdon 25 destiné à faire prendre une position ap propriée à une aiguille indicatrice 26 par rapport à une échelle 27. Le tube de Bour don 25 est réuni, par l'intermédiaire d'un tube capillaire 28, à la turbine 12 en un point tel que le tube de Bourdon soit sensible 2 l'action de la pression dans l'enveloppe du premier étage de la turbine, pression qui se trouve dans un rapport sensiblement linéaire avec le débit du courant de vapeur.
Par suite, l'indication donnée par l'aiguille 26 par rap- port à l'échelle 27 représente le débit du cou rant de vapeur sortant. du générateur de vapeur et fait ainsi connaître la puissance ou la charge du générateur.
29 désigne un dispositif fonctionnant sous l'action du niveau du liquide dans le séparateur 232 et constitué par une boîte sous pression renfermant un tube à mercure en<B>U,</B> réuni en haut et en bas au séparateur. Un flotteur est disposé de façon à monter et à descendre avec la surface du mercure dans l'une des branches du tube et à faire prendre ainsi une position appropriée à une aiguille 30 par rapport à une échelle 31 pour faire connaître la position instantanée du niveau du liquide dans le séparateur.
Le compteur de débit désigné d'une manière générale par 14 et destiné à mesurer le débit de l'alimen tation du foyer en combustible est un appa reil fonctionnant sous l'action de la pression différentielle et disposé de façon à corriger les écarts par rapport à la proportionnalité linéaire entre la pression différentielle et le débit du courant, afin que les déplacements angulaires d'une aiguille 32 par rapport à une échelle 33 soient directement proportion nels, par quantités différentielles, aux varia tions différentielles du débit du courant.
On a figuré en pointillé, dans le comp teur de débit 14, le contour des éléments de la construction interne de cet appareil dans lequel se trouve une cloche à joint liquide comportant. des parois en une matière d'épais seur et de forme appropriées.
Le compteur de débit 16, destiné à mesu rer le débit de l'alimentation en air de com bustion, est semblable au compteur 14 et dé termine la position d'une aiguille 36 par rap port à une échelle 37 pour fournir une indi cation continue du débit instantané du cou rant d'air arrivant dans le foyer.
De préférence, on contrôle d'abord l'ali mentation en liquide du trajet de circulation du fluide et les éléments de combustion du foyer par les variations de la vitesse de la turbine auxiliaire en prenant comme base de ce contrôle le débit du courant d'entrée du liquide. Cependant, pour tenir compte des différences pouvant exister dans les caracté- ristiques des pompes et du ventilateur, ainsi que des variations dans les conditions de marche, on a prévu un dispositif de second réglage pour compléter le premier contrôle des éléments de combustion. Pour l'air,
ce dispositif de second réglage est constitué par le registre 15 dont la position est déterminée. à l'orifice d'entrée du ventilateur 288, par un dispositif de commande pneumatique 38. Pour le combustible, le dispositif de second réglage est constitué par la soupape régula trice 13 dont la position dans le tuyau 5 est déterminée par les écarts qui se produi sent par rapport à la proportion que l'on dé sire voir exister entre les mesures des débits de combustible et d'air.
Le réglage de la vitesse de la turbine auxiliaire s'effectue par les variations de l'ouverture des soupapes régulatrices 39 dis posées de façon à admettre dans la turbine de la vapeur à pression relativement basse, et lorsqye la marche atteint une certaine allure, à compléter cette admission par une arrivée supplémentaire de vapeur à pression relativement forte. Par exemple, la vapeur à basse pression peut être de la vapeur d'échappement de la turbine principale 12 ou de la vapeur de soutirage de cette turbine, tandis que la vapeur à haute pression peut provenir directement du générateur de va peur.
Un dispositif de commande pneumati que 40 détermine la position des soupapes 39 sous l'action d'une pression de charge pneumatique établie par un relais régulateur 41 représenté en détail sur la fig. 8.
Pour régler le débit du courant d'entrée du liquide (par les variations de la vitesse de la pompe à eau), on réalise, de préférence, le réglage par l'action du courant d'entrée du liquide, du courant de sortie de la vapeur et du niveau du liquide dans le séparateur.
Ainsi qu'il a été dit ci-dessus, la position du tube de Bourdon 25 est déterminée par la pression dans l'enveloppe de la. turbine qui représente le débit du courant de vapeur sor tant du générateur de vapeur, ledit tube étant destiné à régler la position dans le sens ver- tical d'une tige pilote 42 par rapport à une boite pilote 43 qui est susceptible d'être ali mentée par de l'air comprimé, comme l'indi que la petite flèche de la figure. Cette sou pape pilote est représentée en détail sur la fig. 6.
L'air comprimé arrive à l'intérieur de la boîte 43 entre des guides pilotes 44 (fig. 6) qui sont séparés sur la tige 42 par un inter valle tel qu'ils se trouvent dans une position relative définie par rapport à des orifices annulaires étroits 45. Lorsque la tige pilote se déplace suivant son axe dans la boîte, de façon que les guides 44 se déplacent par rap port aux orifices 45, une pression de charge définie est disponible dans les orifices annu laires, pression qui se trouve dans un rap port connu avec l'amplitude du mouvement de la tige.
Par exemple, lorsque la tige 42 monte, il règne dans l'orifice de sortie supé rieur du côté gauche de la boîte 43 une pression de charge qui augmente dans un rapport défini avec l'amplitude du mouve ment de la tige, tandis que, lorsque la tige 42 descend, il règne dans l'orifice de sortie inférieur du côté gauche de la boîte une pres sion qui augmente d'une manière définie avec l'amplitude du mouvement.
Sur le dessin, les tuyaux et capillaires servant à la transmission de ces pressions (le charge pneumatique ont été figurés partout en pointillé pour les distinguer des connexions électriques ou des autres tuyaux ou conduites. Sur la fig. 2, 46 représente donc un de ces tuyaux servant à transmettre une pression de charge pneumatique dont la valeur se trouve dans un rapport connu avec le débit du courant de sortie de la vapeur, à un relais différentiel 47. Ce relais différentiel est re présenté en détail sur la fig. 7.
De la même manière, l'indicateur du ni veau du liquide 29 détermine la position dans le sens vertical d'une tige pilote 48, de façon à établir au relais 47, par le tuyau 49, une pression de charge pneumatique qui repré sente la hauteur du niveau du liquide.
Si l'on se reporte à la fig. 7, on voit que le tuyau 46 aboutit à une chambre 50 séparée par un diaphragme ou une cloison mobile È d'une chambre 51 qui débouche à l'air libre. . Le diaphragme 52 et un ressort de charge 53 sont réunis tous deux à une tige 54 à la quelle est aussi fixé un diaphragme 55 qui sépare des chambres 56 et 57. Le tuyau 49 aboutit à la chambre 56. De l'air comprimé est amené par un tuyau 58 dans la chambre 57 sous le contrôle d'une soupape 59. L'échap pement de la chambre 57 dans l'atmosphère est contrôlé par une soupape 60.
La tige .54 est destinée à régler la position d'un dispo sitif de commande 61 des soupapes, soit pour faire entrer de l'air comprimé par la sou pape 59 et augmenter ainsi la pression dans la chambre 57, soit pour faire échapper (le l'air dans l'atmosphère par la soupape 60 et diminuer ainsi la pression dans la chambre 57. La pression régnant dans la chambre 57 est transmise par un tuyau 62 à un dispo sitif de commande cà diaphragme chargé par un ressort, servant à déterminer la position de la soupape 17 montée dans la conduite d'aspiration de la pompe à eau.
On remarquera que les variations de la pression de charge transmises par le tuyau 46 ou celles qui se transmettent par le tuyau 49 agissent de façon à faire varier la pres sion de l'air dans la chambre 57 et par con séquent la position de la soupape 17.
La soupape 17 agit sous forme d'orifice variable au passage duquel existe une va riation différentielle de la pression se trou vant dans un rapport connu avec le débit du courant de liquide passant par la soupape 17. Les pressions régnant sur les faces opposées de la soupape se transmettent par des tuyaux 63, 64, respectivement dans des chambres 65, 66 d'un relais régulateur 41 (fig. 8).
Si l'on se reporte à la fig. 8, on voit que le relais régulateur 41 est semblable jusqu'à un certain point au relais 47 et comporte en plus une communication 67 à fonctionne ment réglable entre les chambres 56' et 57'.
Une pression de charge régnant dans la. chambre 57' agit par un tuyau 68 sur un dispositif de commande pneumatique 40 ser- vant à déterminer 1a position des soupapes @9 de la turbine auxiliaire.
Dans ce cas, le rôle de la communication 67 à fonctionnement ré glable consiste à compléter le contrôle pri maire de la pression agissant sur le dispositif de commande 40 par un contrôle secondaire de même amplitude ou d'une amplitude diffé rente consistant par exemple dans une action successive ou supplémentaire empêchant un mouvement. d'une amplitude exagérée et d'os cillation et par laquelle la position occupée par le dispositif de commande 40 n'est pas nécessairement en relation directe avec la po sition occupée par la soupape 17.
En général, la position occupée par la sou pape 17 dépend du débit du courant de sortie de la vapeur et du niveau du liquide dans le séparateur et cette soupape constitue un orifice variable dans la conduite d'aspiration de la pompe à eau.
L'appareil 41, qui reçoit la pression différentielle au passage de la soupape 17, détermine la position du dispo sitif de commande 40 et des soupapes 39 de la turbine, en vue du contrôle de la vitesse de la pompe à eau, effectué de façon à main tenir constante la pression différentielle au passage de la soupape 17, quelle que soit l'ouverture de la soupape 17, et à contrôler ainsi le débit du liquide arrivant dans la pompe à eau proportionnellement au débit du courant de sortie de la vapeur et à la hau teur du niveau de l'eau dans le séparateur.
Si le débit du courant de sortie de la va peur augmente, la tige pilote 42 monte pro portionnellement et fait ainsi augmenter pro portionnellement la pression de charge agis sant par le tuyau 46, provoque la descente de la tige 54 du relais 47 et l'ouverture cor respondante de la soupape 59 de façon à ad mettre une quantité supplémentaire d'air comprimé dans la chambre 57 et à augmen: ter ainsi la pression de charge pneumatique dans le tuyau 62.
La variation qui en résulte dans l'ouverture de la soupape 17 modifie la variation différentielle de la pression qui agit sur le relais 41, en faisant varier la pression de charge qui agit par l'intermé diaire du dispositif de commande 40 sur la p osi 't'on <B>1</B> occupé occupé par lee soupapes à9 d'étrait- glement de la turbine et a pour effet d'aug- menter le débit de l'eau
passant dans la con duite 11 proportionnellement à l'augmenta tion du débit du courant de vapeur sortant du générateur de vapeur.
Si le niveau du liquide dans le séparateur 232 tend à descendre, la tige pilote 48 monte en faisant ainsi augmenter la pression de charge dans la chambre 56 du relais 47 et en ouvrant davantage de la même manière la soupape 17, ce qui a pour effet d'augmenter le débit de l'eau d'alimentation du généra teur de vapeur.
On remarquera donc que la position de la soupape 17 est déterminée par le débit du courant de vapeur sortant du générateur et par la hauteur du niveau du liquide dans le séparateur, tandis que la vitesse de la pompe à eau dépend non seulement de oas deux facteurs variables mais encore du débit de l'eau qui arrive à la pompe et la traverse.
L'appareil 29 fonctionnant sous l'action du niveau du liquide, contrôle de plus, par l'intermédiaire de la tige pilote 48, la. posi tion qu'occupe la soupape 3 d'évacuation va riable, de façon que si le niveau du liquide dans le séparateur 232 s'élève au-dessus d'une hauteur déterminée, la soupape 3 s'ouvre d'une quantité réglée pour compléter l'éva cuation normale 2 vers le tuyau 1.
On a prévu, sous le contrôle de la pression du courant de sortie de vapeur qui agit sur le tube de Bourdon 19, une soupape pilote 69, destinée à établir une pression de charge pneumatique dans un tuyau 70 (fig. 3) pour amener la soupape 18 de dérivation et. le re gistre 15 dans une position convenable.
Lors que la pression de la vapeur tombe au-dessous d'une valeur déterminée, la soupape 18 et le registre 15 tendent à s'ouvrir tous deux à partir d'une position déterminée. Cette ac tion est particulièrement avantageuse en cas d'augmentation subite et importante de la charge sur l'installation considérée dans son ensemble, donnant ainsi lieu à une chute de pression considérable de la vapeur.
Lorsqu'il se produit ainsi une augmentation subite et importante du débit du courant de sortie de la vapeur, qui a pour effet d'abaisser la pres sion de la vapeur, la vitesse de la turbine auxiliaire augmente et le registre 15 s'ouvre. Il convient à ce moment d'augmenter l'ali- mentation en combustible et en air sans aug menter immédiatement l'alimentation en liquide.
En isolant la pompe par la soupape de dérivation 18, on diminue le débit du liquide passant par la conduite 11 et la sou pape 17 et on fait augmenter la vitesse de la turbine auxiliaire pour rétablir le débit primitif du liquide et cette augmentation de vitesse fait augmenter le débit d'air et de combustible.
Sans cette .dérivation, non seule ment cet avantage serait perdu, mais encore l'augmentation temporaire du débit -du cou rant d'entrée du liquide, lorsque la vitesse -de la turbine auxiliaire augmente, serait plus forte qu'il ne serait souhaitable pour utiliser la quantité de chaleur disponible emmagasi née dans le générateur.
De préférence, le ré glage du dispositif -de commande 38 -et du dispositif de commande de la soupape 18 se fait de façon qu'il dépende seulement de va riations déterminées de la pression de la va peur et de la pression de charge pneumatique correspondante dans le tuyau 70.
Par exem ple, an peut régler le registre 15 de façon qu'il soit amené dans une position convenable sous l'effet d'une variation quelconque de la pression de la vapeur à partir ,d'une valeur déterminée dans l'un ou l'autre sens, tandis que la soupape 18 peut rester complètement fermée jusqu'à ce que la pression de la vapeur ait diminué d'une quantité déterminée au- dessous de la pression normale que l'on désire.
A partir de ce moment, la soupape 18 com mence à s'ouvrir et le registre 15 peut ou non rester complètement ouvert, pendant que le réglage .de l'ouverture de la soupape 18 s'ef fectue.
De préférence, on opère le contrôle pri maire de l'alimentation en éléments de com bustion en faisant varier la vitesse de la tur- bine auxiliaire et, par suite, la vitesse du ventilateur et de la pompe à huile en con cordance avec le débit du courant d'entrée du liquide. L'alimentation en air ayant subi un second réglage par la position prise par le registre 15, et le compteur de débit 16 fournissant une mesure du débit de l'air,
on utilise donc la soupape régulatrice 13 montée dans la conduite d'alimentation en huile au réglage correct de la proportion de combus tible et d'air. A cet effet, les compteurs 14 et 16 sont réunis l'un à l'autre par une bielle 71 destinée à déterminer la position d'une tige pilote 72 de façon à établir une pression de charge pneumatique par un tuyau 73 dans la chambre 65 d'un relais régulateur 74 construit d'une manière générale comme le relais 41.
La pression de charge pneumatique résultant du fonctionnement du relais 74 agit par l'intermédiaire d'un tuyau 75, de façon à faire prendre une position convenable à la soupape régulatrice 13 sous l'effet d'une va riation de la proportion du débit de combus tible et d'air à partir d'une valeur déterminée et agit en même temps de façon à faire pren dre une position convenable à une soupape régulatrice 76 servant au réglage du débit de la vapeur de pulvérisation de l'huile amenée au brûleur à huile 4 par un
tuyau <B>77.</B>
Si l'on se reporte à la fig. 3, on voit qu'elle représente une forme d'exécution sem blable à celle de la fig. 2, mais dans laquelle on mesure effectivement le débit du courant de vapeur sortant par le tuyau 244 et ali mentant une turbine ou tout autre appareil consommateur de vapeur au lieu d'utiliser à cet effet la pression dans l'enveloppe de la turbine, comme dans le générateur de la fig. 2.
A cet effet, on a prévu un compteur de débit 78 semblable au compteur de .débit 14 et réuni au tuyau 244 de part et d'autre d'un orifice ou tout autre dispositif d'étranglement 79. Ce compteur de débit est destiné à déter miner la position dans le sens vertical d'une tige pilote 42 par rapport à une boîte pilote 43, de façon à faire varier une pression de charge pneumatique qui agit sur le relais 47 proportionnellement au débit du courant de sortie de la vapeur.
Le tube de Bourdon 22, dont la position est déterminée par les variations de la tem- pérature du courant de sortie de la vapeur, est destiné à déterminer la position dans le sens vertical d'une tige pilote 80, de façon à faire varier une pression de charge pneu matique par un tuyau 81 sur un dispositif de commande pneumatique 82 servant à faire prendre une position convenable à une série de registres 83.
Les registres 83 sont placés de préférence, par rapport au trajet de circu lation du fluide dans le générateur de vapeur, de façon à contrôler le chauffage relatif des différentes portions du trajet de circulation du fluide et à contrôler ainsi la température du courant de sortie de la vapeur.
La fig. 4 représente une autre forme d'exécution du générateur selon l'invention. comportant des dispositifs électriques au lieu d'appareils à commande pneumatique, comme c'était le cas pour les générateurs des fig. 2 et 3.
On utilise un appareil 78A fonctionnant sous l'action d'une pression différentielle pour mesurer le débit du courant de vapeur sortant du générateur de vapeur. Un bras, situé en dehors de la boîte sous pression et qui se déplace conformément au débit du cou rant de sortie de la vapeur, est disposé de façon à faire prendre une position convena ble à une électrode de surface variable d'un appareil à décharge électronique 84 pour con trôler la position prise par un dispositif de commande 85 de la soupape 17.
Sur le dessin, une ligne unique 86 réunit l'appareil 84 à un tableau de relais 87 qui, à son tour, est réuni par un conducteur 88 au dispositif de commande 85 et par un conducteur 89 à un appareil 92. Ce dernier appareil est réuni par un conducteur 91 à un tableau de relais 90. L'appareil 92 est semblable à l'appareil 84 et est contrôlé par un appareil 29A qui fonc tionne sous l'action du niveau de l'eau. Par tant du tableau de relais 90, un conducteur 93 le réunit au dispositif de commande de la soupape 3.
Le tube de Bourdon 19 amène dans une position convenable l'électrode mobile d'un appareil à décharge électronique 94 réuni à un tableau de relaie 95 et d'où part un con- ducteur 96 qui aboutit à un dispositif de commande 38A du clapet 15 et à un dispo sitif de commande de la soupape 18.
Un appareil 97, fonctionnant sous l'action d'une variation différentielle de la pression, a pour effet de faire prendre une position convenable à l'élément mobile d'un appareil à ,décharge électronique 98 réuni à un tableau de relais 99 et, de là, à un dispositif de com mande 40A des soupapes 30 de la turbine auxiliaire.
Un compteur différentiel 100 com bine les fonctions des compteurs 14 et 16 des fig. 2 et 3, de façon à comparer les débits du courant de combustible et du courant d'air et, lorsque la proportion entre ces deux dé bits s'écarte d'une valeur déterminée,
est des tiné à déplacer l'électrode mobile d'un appa reil à décharge électronique 101 réuni à un tableau de relais 102 et au dispositif de com mande de la soupape 13 de contrôle du com bustible.
Les conducteurs désignés par 86, 88, 89, 91, 93, 96, etc. doivent être considérés comme étant des câbles pouvant comporter un ou plu sieurs fils, mais les câbles sont figurés par une ligne unique pour simplifier le dessin. Si l'on se reporte à la fig. 9,
on voit qu'elle représente les connexions détaillées d'un ta bleau de relais tel que les tableaux 90, 95, 99 et 102.
Si l'on choisit le tableau 90 à titre d'exemple, et si l'on se reporte à la fig. 9, on voit que le bras 103, dont la position est déterminée par l'appareil à niveau d'eau, est disposé de façon à faire mouvoir l'anode de l'appareil à décharge électronique 92 par rap port à la cathode.
La cathode de l'appareil 92 est réunie au secondaire d'un transformateur de chauffage 104; 105 et 106 sont des résistances, 107' une inductance, 108 un transformateur,
109 un appareil à décharge électronique et<B>110</B> un moteur. Le but général de l'appareil a dé charge électronique 109 est de contrôler le passage d'un courant continu pulsatoire des tiné à contrôler la vitesse du moteur 110 qui tourne dans un sens unique,
à une vitesse variant de zéro au maximum et qui dépend du passage du courant dans l'appareil 109.
Le contrôle de ce passage du courant s'ef fectue par le contrôle du pourcentage du temps pendant lequel l'appareil 109 peut être conducteur et ce contrôle est réalisé en appli quant à la grille de l'appareil 109 la somme d'une tension continue et d'une tension alter native. La tension alternative étant en re tard de phase par rapport à la tension de pla que sous l'action d'un pont déphaseur<B>106,</B> 107, 108 et par conséquent le point du cycle où la tension de grille atteint la valeur de passage et permet à l'appareil 109 de deve nir conducteur étant également retardé,
on peut faire varier cette tension alternative en faisant varier la grandeur de la tension con tinue qui est en série avec la tension alter native. On réalise cette variation de gran- fleur de la tension continue en faisant varier la surface active de l'anode de l'appareil 92 par le déplacement mécanique du bras<B>103.</B> On fait ainsi varier la vitesse de rotation du moteur 110, qui constitue un élément du dis positif de commande 111, par la position que prend le bras 103 sous l'action de l'appareil 29A qui fonctionne sous l'action du niveau de l'eau.
La fig. 10 représente l'agencement du ta bleau de relais 87 relié aux appareils à dé charge électronique 84 et 92 qui sont connec tés en parallèle de façon à contrôler le mo teur 112 du dispositif de commande 85 con jointement sous l'action du débit du courant de sortie de la vapeur et du niveau du liquide.
La fig. 11 représente une élévation avec coupe partielle du dispositif de commande 111 qui représente le type des dispositifs de commande 38A 85, etc. de la fig. 4. Le mo teur 110 est celui qui porte le même numéro sur la fig. 9 et qui est destiné à tourner dans un sens unique et à une vitesse variant de zéro au maximum suivant le courant qui tra verse son induit ainsi que l'indiquent nette ment les fig. 9 et 10.
L'induit, en tournant, commande une pompe à fluide 113 qui refoule un fluide tel que de l'huile d'une chambre située au-dessus du piston et renfermant la pompe<B>113,</B> dans une chambre 114 située au-dessous du pis ton. Le passage @du fluide de l'une des faces du piston sur l'autre tend à faire monter le piston et un ressort -de compression s'oppose à ce mouvement d'une manière indiquée nette ment sur la figure.
La pression antagoniste du ressort varie avec la vitesse du moteur <B>1.10</B> et si l'une des extrémités de l'appareil, par exemple en 115, est montée d'une manière relativement fige de façon à pouvoir pivoter, une variation dans la vitesse du moteur 110 provoque un mouvement relatif de l'extrémité 116, la rapprochant ou l'éloignant de l'extré mité 115, et ce mouvement, communiqué à une soupape ou tout autre appareil auquel il s'agit de faire prendre une position déter minée, a pour effet d'amener ledit appareil dans la position qui convient.
On remarquera évidemment que si le mou vement de rotation de la pompe 113 change de sens, le ressort qui s'oppose au mouvement peut être un ressort de tension plutôt qu'un ressort de compression. De plus, la charge du ressort peut être placée en dehors de l'appa reil au lieu d'être à l'intérieur.
La fig. .5 représente le schéma de mon tage des connexions s'appliquant particulière ment à la forme d'exécution de la fig. 3. Les emplacements relatifs et l'agencement des pièces mécaniques des appareils sont les mêmes sur les deux figures. Par exemple, les tubes de Bourdon 19 et 22, ainsi que l'indicateur de niveau 29, .la soupape 10, la soupape 17, le tuyau 5 et l'arbre de la turbine auxiliaire occupent les mêmes emplacements relatifs sur la fig. 5 et sur la fig. 3.
De plus, le sépa <I>rateur</I> 232 est au même endroit, sauf que pour indiquer que la fig. 5 est une vue en plan, il est représenté en plan avec les cinq tubes 206, 207, 208, 209 et 210 de la fig. 1 abou tissant tangentiellement dans le cylindre du séparateur 232, présentant ainsi quelque dif férence avec la fig. 3.
X,désigne un commutateur que l'on peut appeler commutateur principal; Y est un' se cond commutateur. En combinaison avec le tube de Bourdon 19, fonctionnant sous l'ao- Lion de la pression, se trouve un contact à maxima<I>HP</I> pour la pression et en combinai son avec le tube de Bourdon 22 sensible à l'action de la température, un contact à maxima HT pour la température.
En combi naison avec l'appareil 29, fonctionnant sous l'action du niveau. se trouve un contact à minima LL pour le niveau et pour chacun des cinq tubes aboutissant dans le cylindre du séparateur <B>23.9,</B> se trouve un commutateur H'F à double contact actionné dans le cas où la température devient anormale dans le tube auquel il est réuni.
Chacun des commu tateurs<I>HF</I> comporte un signal lumineux 0 qui s'allume lorsque la température prend une valeur anormale. L0 désigne un commutateur fonctionnant sous l'action de la pression et qui est actionné pour ouvrir deux circuits lorsque la pression de l'huile de graissage de l'arbre de la turbine auxiliaire prend une valeur anormalement faible.<I>LW</I> désigne un commutateur qui est actionné pour ouvrir deux circuits lorsque la pression de l'eau à l'orifice d'entrée de la soupape 17 prend une valeur
anormalement faible.
S désigne une bougie d'allumage ou un appareil similaire placé à côté du brûleur à gaz 8 (fig. 4) pour l'allumer.
Si l'on suppose que l'installation n'est pas en marche et si l'on désire la faire démarrer, le cycle d'allumage est le suivant: si la pres sion de l'eau existe en LW et si l'huile de graissage est présente en LO, en fermant le commutateur X, on fait jaillir l'étincelle d'al lumage en AS', la soupape à gaz 10 s'ouvre sous l'action de l'excitation de l'électro aimant<I>K</I> et les relais<I>B,</I> C et F s'excitent.
C met à la masse l'enroulement de R, ce qui provoque la chute <I>de B</I> au bout .de quatre secondes, et excite E qui ouvre la soupape J de l'huile de combustion dans le tuyau 5, ferme la soupape de dérivation M de l'huile et ouvre le circuit de l'enroulement de F. Au bout de quatre secondes, F retombe en excitant A (si la flamme est dans une situa tion telle que l'appareil Û détecteur des pannes de flammes ait excité G).
L'excitation de<I>A</I> coutre l'allumage et excite <I>D</I> qui ferme la soupape 10, fait retomber G et ferme un autre circuit pour l'enroulement de E. Lors que C retombe, E s'excite, de façon que la dérivation de D (vers l'enroulement de E) s'ouvre.
Le défaut de flamme au brûleur 4 fait re tomber G, en faisant cesser l'excitation de A qui déclenche l'allumage et de D qui ouvre la soupape 10, excite C et fait retomber E. Lorsque E retombe, la soupape J à huile de combustion se ferme, M s'ouvre et F s'excite. Le cycle se continue, ainsi qu'il a été décrit ci-dessus après la fermeture du commuta- teur X.
Si HT, <I>HP</I> ou<I>HF</I> s'ouvrent, E retombe en fermant J, ouvrant M et excitant F. Le cycle de panne de flamme expliqué ci-dessus se reproduit sauf que la soupape<I>à</I> gaz 10 et l'allumage restent ouverts et que E ne peut s'exciter jusqu'à ce que le contact intéressé <I>(HF</I> ou<I>HP</I> ou HT) se ferme à la suite du rétablissement de la situation qui avait. dé passé les conditions limites.
Un courant passe à travers l'élément de chauffage de<I>T</I> chaque fois que<I>E et</I> C sont. excités, situation qui existe lorsque l'arrivée d'huile de combustion est ouverte et que l'appareil ZT détecteur des pannes de flammes n'a pas excité le relais G.
En conséquence, si la flamme ne s'est pas allumée au brûleur 4- au bout de dix secondes après que E s'est excité, <I>T</I> fonctionne en fermant S, <I>K et J.</I> P fonctionne également au bout de cinq cycles consécutifs de réallumage.
Dans le cas où la pression de l'eau à l'en trée de la pompe d'alimentation en<I>LW</I> est basse, ou dans le cas où la pression de l'huile de graissage est basse en LO au groupe auxi liaire, l'allumage S, la soupape 10 et la sou- pape J sont fermés par LW ou LO.
De plus, ces mouvements font cesser l'excitation de l'électro-aimant P qui, à son tour, actionne le dispositif de commande de la soupape de la turbine auxiliaire en arrê tant ainsi le groupe auxiliaire. L'électro aimant P maintient normalement la soupape 117 (qui est placée dans la conduite d'air 68) dans une situation permettant à la pression de contrôle pneumatique de se transmettre librement de 41 à 40.
Lorsque P cesse d'être excité, la soupape 117 ferme la communica tion avec le relais stabilisateur 41 et met en communication avec l'atmosphère la chambre à diaphragme du dispositif de commande 40, en permettant ainsi à la charge. du ressort de ce dispositif de commande d'amener le dispositif précité dans sa position de ferme ture. La turbine auxiliaire se trouve ainsi arrêtée.
Le commutateur X permet d'arrêter l'ins tallation complète. Le commutateur Y per met d'arrêter la turbine auxiliaire elle-même.
Une soupape L, actionnée par un électro aimant, -est placée dans la conduite d'alimen tation en air aboutissant à la soupape pilote du tube de Bourdon 19 fonctionnant sous l'action de la pression. Si l'on se reporte au schéma des connexions de la fig. 5, on voit que L est normalement excité en maintenant sa soupape ouverte. Lorsqu'un des commu tateurs de sécurité s'ouvre et ouvre le circuit électrique vers L, la soupape se ferme en fer mant ainsi l'arrivée d'air au pilote et lais sant échapper l'air sous pression du tuyau d'air comprimé 70.
La soupape 18 soumise à l'action d'un ressort se trouvant dans le tuyau de dérivation qui contourne la pompe à eau se ferme, ainsi que le registre 15 placé à l'orifice .d'entrée du ventilateur.
Ce fonctionnement est particulièrement avantageux dans le cas où l'un quelconque des commutateurs<I>HF</I> fonctionne sous l'ac tion d'une température excessive, car ce mou vement ferme la soupape à combustible J et il est souhaitable que le registre à air 15 se ferme en même temps. Le groupe auxiliaire continue à marcher,, actionnant ainsi le venti lateur, et le seul moyen permettant de ré duire le débit de l'air arrivant .dans le foyer est de fermer le registre 15.
En même temps, il est souhaitable de fermer la soupape de dérivation 18 pour avoir la certitude que la totalité de l'eau pompée par la pompe à eau arrive dans le générateur de vapeur pour em- pêGher les tubes de se brûler et la pompe 289 de s'emballer.
Il .doit être bien entendu que lorsqu'il est question de fermer le registre 15, cela veut dire qu'il s'agit de le fermer jusqu'à un minimum déterminé qui peut être par exemple de 20% de l'ouverture en grand.<B>Il</B> est souhaitable que le registre prenne une position d'ouverture minimum, lorsqu'il se produit une panne de flamme, car le dispo sitif de contrôle du nouveau cycle d'allumage tend à -rallumer aussitôt le brûleur et il peut arriver que le ventilateur marche encore à grande allure.
La soupape L, actionnée par un électro aimant, peut aussi bien être montée dans la. conduite d'air comprimé 70 auquel cas, lors que l'électro-aimant cesse d'être excité, la soupape isole du pilote 69 et met en commu nication avec l'atmosphère le dispositif de commande à diaphragme 18 et le dispositif de commande 38.
L' sur les fig. 2 et 3 désigne une soupape actionnée par un électro-aimant, montée dans la conduite amenant l'air au pilote 72 du dispositif de contrôle de la proportion de com bustible et d'air. La fonction de cette soupape est semblable à celle de la soupape L et peut remplacer dans le circuit électrique la sou pape L sur le diagramme des connexions de la fig. 5. Elle peut être montée en parallèle avec la soupape L dans le circuit des con nexions, si l'on utilise les deux soupapes L et L'.
Elle a pour effet de fermer la. soupape 13 d'alimentation en combustible.
Si l'on se reporte à la fig. 3, on voit que le contrôle secondaire de l'alimentation en combustible se fait par la soupape régulatrice 13 en partant de la proportion de combustible et d'air. Si le débit d'air varie, l'alimentation en combustible varie proportionnellement. On a prévu une soupape M, actionnée par un électro-aimant et montée dans une dérivation qui contourne la pompe à combustible 290, la soupape régulatrice 13 et le compteur de débit 14.
Cet électro-aimant est monté élec triquement en parallèle avec l'électro-aimant de la soupape J, de sorte que lorsque J fonc tionne et ferme la dérivation, la ,soupape M s'ouvre automatiquement, laissant -ainsi pas- ser l'huile par la dérivation pendant la por tion du cycle d'allumage où la, soupape prin cipale J actionnée par électro-aimant est fer mée. En cas de panne de flamme, la soupape .7 se ferme, ce qui coupe l'alimentation du brûleur en combustible.
Si l'on n'avait pas prévu la, dérivation et la soupape M, le comp teur 14 tendrait à tomber à zéro et, pour maintenir la proportion de combustible et d'air, il ouvrirait en grand la soupape régu latrice 13. Le nouveau cycle ouvrant la. sou pape .7, la soupape 13 se trouverait ouverte en grand et ferait passer aussitôt un grand volume d'huile par J vers le brûleur, volume beaucoup plus grand que celui qu'on désire.
Grâce à la présence de la dérivation et de la soupape .M, lorsque le feu s'éteint et que<I>J</I> est fermé, la soupape M s'ouvre et le débit dans le compteur 14 reste à peu près le même que précédemment par rapport au débit. d'air, mais l'huile revient maintenant en arrière par la dérivation et la soupape M. L'ouverture de la soupape 13 ne devient pas excessive ni sensiblement plus grande qu'antérieurement et, par suite, le débit qui arrive en J lorsque J s'ouvre de nouveau n'est pas excessif.
Si l'on se reporte particulièrement à la fig. 3, il est parfois avantageux que le niveau dans le séparateur 232 reste variable (dans le même sens ou en sens inverse) avec la pro duction. On peut arriver à ce résultat par un réglage relatif de la marge et de la sensibilité du contrôle opéré par le compteur 78 du débit du courant de sortie de la vapeur\ (qui repré sente la production) et par l'enregistreur de niveau 29.
Ce réglage permet de réaliser un contrôle tendant à maintenir le niveau dans le séparateur à une hauteur déterminée, soit à une hauteur augmentant avec la production, soit à une hauteur diminuant avec la produc tion suivant la solution que l'on désire.
Les fig. 12 et 13 représentent un commu tateur<I>HF</I> fonctionnant sous l'action de la température. Dans la forme d'exécution re présentée, une tige de quartz 118 et un tube de métal 119 qui la renferme sont montés dans un des tubes, par exemple le tube 206, ou au voisinage dudit tube aussitôt avant son entrée dans le séparateur. Le tube d'en veloppe 119 est figé sur un élément isolant 120, tandis que la tige de quartz 118 peut glisser dans ce tube.
Un second élément iso lant 121 est figé de façon à pouvoir pivoter sur la tige de quartz et est éloigné de l'élé ment 120 par l'action d'un ressort.
Lorsque la température reste inférieure à une valeur déterminée, les pièces se trouvent dans les positions relatives représentées sur la fig. 13, le contact étant établi entre les fils 122 et 123 et ouvert entre les fils 124 et 125. Lorsque la température s'élève, le tube métallique 119 s'allonge vers la gauche à partir de l'élément 120, entraînant avec lui la tige de quartz 118 qui ne subit à peu près aucun allongement avec la température.
Ce mouvement de la tige de quartz vers la gau che fait mouvoir l'élément 121 autour des contacts 122, 123 formant pivot et à l'encon tre de la pression du ressort 126, jusqu'à ce que le mouvement ayant atteint une certaine amplitude, les contacts 124, 125 se ferment et allument le signal lumineux 0.
Si la tem- pérature continue à monter, lorsqu'une tem pérature déterminée est atteinte, le tube 119 continuant à se dilater fait pivoter l'élément 121 autour des contacts 124,<B>125,</B> ouvre les contacts 122,<B>123</B> et interrompt la marche du générateur.
Les fig. 14 et 15 représentent la forme de construction donnée de préférence à l'appareil U appelé détecteur de panne de flamme. Une cellule photoélectrique 129 est montée de façon à.
être éclairée par la flamme venant du brûleur 4 et engendre un courant dans les files 127, 128, servant à exciter le relais G lorsque la flamme est allumée dans le foyer. Entre la cellule photoélectrique 129 et la flamme se trouve un bac plein d'eau ou écran 130 comportant un dispositif 131 à circula tion thermique.
Process for producing steam and for controlling the operation of a steam generator, and generator for implementing this process. The invention comprises a method of producing steam and controlling the operation of a forced circulation type steam generator, the fluid circulation path of which comprises at least one tube of great length and small. internal diameter, in which a pressurized fluid is introduced through one end and only superheated steam is collected through the other end.
According to the invention, the method is characterized by measuring the flow rate of the vapor outlet stream and controlling the supply of pressurized fluid to one of the ends of the flow path. circulation of fluid as a function of the value of the flow rate of the vapor outlet stream, the fluid introduced being in excess of a determined quantity with respect to the measured flow rate of the vapor stream leaving by the other end.
The invention also comprises a steam generator for the implementation of this process, this generator being characterized in that it comprises a mechanical device for correspondingly controlling a liquid supply pump, a fan for the pump. air supply, and an oil pump for the fuel supply,
control devices operating jointly under the action of the measured flow rate of the vapor outlet stream and the flow rate of the fluid inlet stream to control the mechanical device.
The appended drawing represents, by way of examples, some embodiments of the generator which the invention comprises.
Fig. 1 schematically shows an embodiment of the generator, consisting of a forced circulation steam generator; fig. 2 schematically represents this forced circulation steam generator, but also shows the devices that it presents, necessary for controlling the operation of said generator, these devices being shown in a partially diagrammatic manner;
fig. 3 is similar to FIG. 2, but relates to a second embodiment; fig. 4 is similar to Figs. 2 and 3, but relates to a third form of execution; the. fig. 5 is a diagram of the connections relating to the generator of FIG. 3; fig. 6 is a vertical section of a pilot valve;
fig. 7 is a vertical section of a pneumatic relay; FIG. 8 is similar to. fig. 7, but has certain additional construction features; figs. 9 and 10 are details of the connections relating to FIG. 4; fig. 11 is a vertical section of a control mechanism of FIG. 4;
fig. 12 represents a thermostatic relay; fig. 13 is a partial section observed in the direction of the arrows taken on line 13-13 of fig. 12; fig. 14 is an elevation of an apparatus operating under the action of the flame; fig. 15 est. a vertical section of FIG. 14 following line 15-15 observed in the direction of the arrows.
In the various figures, the same parts are designated by the same reference numbers.
Fig. 1 schematically represents an embodiment of the generator according to the invention, consisting of a forced circulation steam generator. This figure shows the flow of gases, the flow of driving fluid and the heat absorption surface arranged so as to be contained in the enclosure shown in phantom.
The circulation path of the working fluid is formed by tubes of great length and (the small internal diameter) mounted together in suitable manifolds. The generator has an economizer 202 mounted at the coldest end of the gas passage and supplied with power. in fluid by a volumetric pump 289 shown joined to the hot water tank.
Leaving the economizer outlet manifold 201, the fluid is supplied through a pipe 203 to a multiple pipe 204 from where it is distributed to the steam generating section through five supply pipes 205.
a resistance to the passage of the fluid and each of which has a greater resistance than the pipe for the passage of the fluid stream that it serves, the fluid being thus distributed proportionally to each of the pipes for the passage of the fluid stream 206, 207 , 208, 209 and 210 which constitute the production section 302 of the generator, comprising portions located on the floor, against the walls and screens and against the vault, as indicated at 303.
These five circulation circuits, which constitute the steam producing surface, enter tangentially into an enlarged part of the fluid circulation path which is in the form of a separation chamber 232 serving to share the fluid into liquid and vapor. , the steam going to a superheater 242,
and the excess liquid being taken from the fluid circulation path through a pipe 1 and supplied to the hot water tank or to the discharge. Continuous normal discharge occurs through throttle 2, while variable discharge occurs through regulator valve 3.
The heat source comprises an oil burner 4 supplied by a pipe 5 (fig. 2) and an air chamber 6 supplied by a pipe 7. To achieve the initial ignition of the oil burner device, a gas burner device. gas 8 is supplied, by a pipe 9, by a gas current controlled by a valve 10 controlled by an electromagnet.
If we refer in particular to FIG. 2, it can be seen that the fluid circulation path is represented by a single serpentine tube, the section of the economizer 202 of which is supplied with liquid under pressure by a pipe 11, coming from the pump 289 which, although shown in FIG. . 1 in the form of a positive-displacement pump, can be of any suitable type, and which, therefore, has been shown in FIG. 2 in purely schematic form.
On leaving the economizer section, the fluid arrives in the steam generating section and passes through it, then discharges into separator 232. On exiting the separator, steam enters superheater 242 and passes through it. , leaving it through a pipe 244 to arrive at a main turbine 12 taken as an example of a steam consuming apparatus. The combustion products pass successively through the steam production section, the superheater and the economizer and may come into contact with part or all of the separator.
An auxiliary turbine 287 controls the liquid feed pump 289, a fan 288, and a fuel feed pump 290. Although these devices have been shown schematically and as if they were all placed so as to be compatible. driven by the same shaft and at the same speed, it must be understood that the necessary reduction gears or the control links between the various devices are known and would be established in an appropriate manner with regard to their speed , then sance, etc., relative, and that we only propose to indicate that the auxiliary turbine 287 controls the devices 289,
288 and 290 simultaneously and in concordance.
The flow rate of the fuel oil supply to the burner 4 is first controlled by the speed of the oil pump 290, but the oil supply is again regulated by the throttle of a valve. regulating valve 13 placed in pipe 5 and the flow rate of the oil stream is continuously measured by a flow meter 14.
The flow rate of the air supply serving to maintain combustion is determined first of all by the speed of the fan 288, but it is still under the control of a damper 15 mounted in the duct 7 at the inlet of the fan. . The flow rate of the air supply is continuously measured by a flow meter 16.
The flow rate of the pressurized liquid supply through pipe 11 is first controlled by the speed of pump 289, but is additionally subject to the influence of the position occupied by a regulating valve 17 on the pump side. suction of the pump and by a regulating valve 18 mounted in a bypass of the pump.
When a steam generator of this type is in operation, certain variable factors are measured, recorded and used as a basis for the automatic control of the liquid supply to said generator and the supply of combustion elements to the furnace. heater.
19 designates an apparatus operating under the action of pressure and consists of a Bourdon tube joined to pipe 244 and comprising an indicator needle 20 intended to cooperate with a scale 21 to make known the instantaneous value of the pressure of the current of steam outlet.
22 designates an apparatus operating under the action of temperature, and is constituted by a Bourdon tube forming an element of a device sensitive to the action of temperature placed in the vicinity of the tube 244 and comprising an indicator needle 23 desti born to cooperate with a scale 24 to make known the instantaneous value of the temperature of the steam outlet stream.
As an indicator of the power of the generator or of the load of the steam generator, there is provided a Bourdon tube 25 intended to make an appropriate position for an indicator needle 26 take up with respect to a scale 27. Bourdon 25 is joined, via a capillary tube 28, to the turbine 12 at a point such that the Bourdon tube is sensitive to the action of the pressure in the casing of the first stage of the turbine, pressure which is in a substantially linear relationship with the flow rate of the vapor stream.
Consequently, the indication given by the needle 26 with respect to the scale 27 represents the flow rate of the outgoing stream of steam. generator and thus makes known the generator power or load.
29 designates a device operating under the action of the level of the liquid in the separator 232 and consisting of a pressurized box containing a <B> U, </B> mercury tube joined at the top and bottom to the separator. A float is arranged so as to rise and fall with the surface of the mercury in one of the branches of the tube and thus to make a needle 30 take an appropriate position with respect to a scale 31 to make known the instantaneous position of the level liquid in the separator.
The flow meter generally designated by 14 and intended to measure the flow rate of the fuel supply to the fireplace is an apparatus operating under the action of the differential pressure and arranged so as to correct the deviations from to linear proportionality between the differential pressure and the current flow, so that the angular displacements of a needle 32 relative to a scale 33 are directly proportional, by differential quantities, to the differential variations in the current flow.
There is shown in dotted lines, in the flow meter 14, the outline of the elements of the internal construction of this device in which there is a bell with liquid seal comprising. walls of a material of suitable thickness and shape.
The flow meter 16, for measuring the flow rate of the combustion air supply, is similar to the meter 14 and determines the position of a needle 36 relative to a scale 37 to provide a continuous indication. the instantaneous flow rate of the air stream arriving in the hearth.
Preferably, the liquid supply of the fluid circulation path and the combustion elements of the furnace are first controlled by the variations in the speed of the auxiliary turbine, taking as a basis for this control the flow rate of the gas stream. liquid inlet. However, to take into account the differences which may exist in the characteristics of the pumps and the fan, as well as variations in the operating conditions, a second adjustment device has been provided to supplement the first control of the combustion elements. For air,
this second adjustment device consists of the register 15, the position of which is determined. at the inlet of the fan 288, by a pneumatic control device 38. For the fuel, the second adjustment device consists of the regulating valve 13, the position of which in the pipe 5 is determined by the deviations which occur. produced in relation to the desired proportion between the measurements of the fuel and air flow rates.
The speed of the auxiliary turbine is adjusted by varying the opening of the regulating valves 39 arranged so as to admit relatively low pressure steam into the turbine, and when running reaches a certain speed, at complete this admission by an additional supply of relatively high pressure steam. For example, the low-pressure steam may be exhaust steam from the main turbine 12 or draw-off steam from this turbine, while the high-pressure steam may come directly from the steam generator.
A pneumatic control device 40 determines the position of the valves 39 under the action of a pneumatic charge pressure established by a regulator relay 41 shown in detail in FIG. 8.
To adjust the flow rate of the liquid inlet current (by variations in the speed of the water pump), the adjustment is preferably carried out by the action of the liquid inlet current, the output current of vapor and liquid level in the separator.
As stated above, the position of Bourdon tube 25 is determined by the pressure in the shell of the. turbine which represents the flow rate of the steam stream leaving the steam generator, said tube being intended to adjust the position in the vertical direction of a pilot rod 42 relative to a pilot box 43 which is capable of being ali mented by compressed air, as indicated by the small arrow in the figure. This pilot valve is shown in detail in FIG. 6.
The compressed air arrives inside the box 43 between pilot guides 44 (fig. 6) which are separated on the rod 42 by an interval such that they are in a relative position defined with respect to the orifices. narrow annuli 45. As the pilot rod moves axially in the box, so that the guides 44 move relative to the ports 45, a defined charge pressure is available in the annular ports which pressure is in a known ratio with the range of motion of the rod.
For example, when the rod 42 rises, there is in the upper outlet port on the left side of the box 43 a load pressure which increases in a defined ratio with the amplitude of the movement of the rod, while, as the rod 42 descends, there is in the lower outlet port on the left side of the box a pressure which increases in a defined manner with the amplitude of the movement.
In the drawing, the pipes and capillaries used for the transmission of these pressures (the pneumatic load have been shown everywhere in dotted lines to distinguish them from the electrical connections or from other pipes or conduits. In fig. 2, 46 therefore represents one of these pipes for transmitting a pneumatic charge pressure, the value of which is in a known relation to the flow rate of the steam output current, to a differential relay 47. This differential relay is shown in detail in Fig. 7.
Likewise, the liquid level indicator 29 determines the position in the vertical direction of a pilot rod 48, so as to establish at the relay 47, through the pipe 49, a pneumatic charge pressure which represents the pressure. height of the liquid level.
If we refer to fig. 7, it can be seen that the pipe 46 leads to a chamber 50 separated by a diaphragm or a movable partition È from a chamber 51 which opens into the open air. . The diaphragm 52 and a load spring 53 are both joined to a rod 54 to which is also attached a diaphragm 55 which separates chambers 56 and 57. The pipe 49 terminates in the chamber 56. Compressed air is supplied. through a pipe 58 into the chamber 57 under the control of a valve 59. The exhaust from the chamber 57 into the atmosphere is controlled by a valve 60.
The rod .54 is intended to adjust the position of a control device 61 of the valves, either to allow compressed air to enter through the valve 59 and thus increase the pressure in the chamber 57, or to release ( air into the atmosphere through the valve 60 and thus reduce the pressure in the chamber 57. The pressure in the chamber 57 is transmitted through a pipe 62 to a control device with a diaphragm loaded by a spring, serving to determine the position of the valve 17 mounted in the suction line of the water pump.
It will be noted that the variations in the charge pressure transmitted by the pipe 46 or those which are transmitted by the pipe 49 act so as to vary the pressure of the air in the chamber 57 and consequently the position of the valve. 17.
The valve 17 acts in the form of a variable orifice through which there is a differential variation of the pressure occurring in a known ratio with the flow rate of the liquid stream passing through the valve 17. The pressures prevailing on the opposite faces of the valve. valve are transmitted by pipes 63, 64, respectively in chambers 65, 66 of a regulator relay 41 (fig. 8).
If we refer to fig. 8, it can be seen that the regulator relay 41 is similar to a certain extent to the relay 47 and additionally comprises a communication 67 with adjustable operation between the chambers 56 'and 57'.
A load pressure prevailing in the. chamber 57 'acts through a pipe 68 to a pneumatic control device 40 for determining the position of the valves 9 of the auxiliary turbine.
In this case, the role of the communication 67 with adjustable operation consists in supplementing the primary control of the pressure acting on the control device 40 by a secondary control of the same amplitude or of a different amplitude consisting for example of a successive or additional action preventing movement. of an exaggerated amplitude and of oscillation and by which the position occupied by the control device 40 is not necessarily in direct relation with the position occupied by the valve 17.
In general, the position occupied by the valve 17 depends on the flow rate of the outlet stream of the vapor and the level of the liquid in the separator and this valve constitutes a variable orifice in the suction line of the water pump.
The apparatus 41, which receives the differential pressure at the passage of the valve 17, determines the position of the control device 40 and of the valves 39 of the turbine, with a view to controlling the speed of the water pump, carried out so to keep constant the differential pressure at the passage of the valve 17, regardless of the opening of the valve 17, and thus to control the flow rate of the liquid arriving in the water pump in proportion to the flow rate of the steam outlet stream and at the height of the water level in the separator.
If the flow rate of the output current of the vapor increases, the pilot rod 42 rises proportionally and thus causes the charge pressure acting through the pipe 46 to increase proportionally, causes the descent of the rod 54 of the relay 47 and the corresponding opening of the valve 59 so as to put an additional quantity of compressed air in the chamber 57 and thus to increase the pneumatic charge pressure in the pipe 62.
The resulting variation in the opening of the valve 17 modifies the differential variation of the pressure which acts on the relay 41, by varying the charge pressure which acts through the intermediary of the control device 40 on the pressure. 't'on <B> 1 </B> occupied occupied by the control valves at9 of the turbine and has the effect of increasing the flow of water
passing through conduit 11 in proportion to the increase in the flow rate of the steam stream leaving the steam generator.
If the level of the liquid in the separator 232 tends to go down, the pilot rod 48 rises thereby increasing the charge pressure in the chamber 56 of the relay 47 and opening the valve 17 further in the same way, which has the effect to increase the flow rate of the steam generator feed water.
It will therefore be noted that the position of the valve 17 is determined by the flow rate of the vapor stream leaving the generator and by the height of the liquid level in the separator, while the speed of the water pump depends not only on two factors. variables but also the flow of water which arrives at the pump and passes through it.
The apparatus 29 operating under the action of the liquid level, further controls, through the pilot rod 48, the. The position occupied by the discharge valve 3 is variable, so that if the level of the liquid in the separator 232 rises above a determined height, the valve 3 opens by a quantity set for complete the normal evacuation 2 to pipe 1.
Under the control of the pressure of the steam outlet stream which acts on the Bourdon tube 19, a pilot valve 69 is provided, intended to establish a pneumatic charge pressure in a tube 70 (FIG. 3) to bring the pressure. bypass valve 18 and. the register 15 in a suitable position.
When the vapor pressure drops below a determined value, the valve 18 and the damper 15 both tend to open from a determined position. This action is particularly advantageous in the event of a sudden and significant increase in the load on the installation considered as a whole, thus giving rise to a considerable drop in pressure of the steam.
When there is thus a sudden and significant increase in the rate of the steam output stream, which has the effect of lowering the steam pressure, the speed of the auxiliary turbine increases and the damper opens. At this time, the fuel and air supply should be increased without immediately increasing the liquid supply.
By isolating the pump by the bypass valve 18, the flow rate of the liquid passing through the line 11 and the valve 17 is reduced and the speed of the auxiliary turbine is increased to restore the original flow of the liquid and this increase in speed makes increase air and fuel flow.
Without this bypass, not only would this advantage be lost, but also the temporary increase in the flow rate of the liquid inlet stream, as the speed of the auxiliary turbine increases, would be greater than would be desirable. to use the amount of heat available stored in the generator.
Preferably, the adjustment of the control device 38 and of the control device of the valve 18 is done in such a way that it depends only on determined variations of the pressure of the valve and of the corresponding pneumatic charging pressure. in pipe 70.
For example, an can adjust the register 15 so that it is brought into a suitable position under the effect of any variation in the pressure of the vapor from a determined value in one or more alternatively, while the valve 18 can remain fully closed until the vapor pressure has decreased by a determined amount below the desired normal pressure.
From this point, the valve 18 begins to open and the damper 15 may or may not remain fully open, while the opening adjustment of the valve 18 is being carried out.
Preferably, the primary control of the supply of combustion elements is carried out by varying the speed of the auxiliary turbine and, consequently, the speed of the fan and of the oil pump in accordance with the flow rate. of the liquid inlet stream. The air supply having undergone a second adjustment by the position taken by the register 15, and the flow meter 16 providing a measurement of the air flow,
the regulating valve 13 mounted in the oil supply line is therefore used at the correct setting of the proportion of fuel and air. For this purpose, the counters 14 and 16 are joined to each other by a connecting rod 71 intended to determine the position of a pilot rod 72 so as to establish a pneumatic charge pressure through a pipe 73 in the chamber 65 a regulator relay 74 constructed in a general manner like the relay 41.
The pneumatic charge pressure resulting from the operation of the relay 74 acts through a pipe 75, so as to make the regulating valve 13 take a suitable position under the effect of a variation in the proportion of the flow rate. fuel and air from a determined value and at the same time acts so as to cause a regulating valve 76 to assume a suitable position for adjusting the flow rate of the atomizing vapor of the oil supplied to the burner at oil 4 by one
pipe <B> 77. </B>
If we refer to fig. 3, it can be seen that it represents an embodiment similar to that of FIG. 2, but in which the flow rate of the steam stream exiting through pipe 244 and feeding a turbine or any other steam consuming device is actually measured instead of using the pressure in the casing of the turbine for this purpose, as in the generator of FIG. 2.
For this purpose, a flow meter 78 is provided similar to the flow meter 14 and joined to the pipe 244 on either side of an orifice or any other throttling device 79. This flow meter is intended for determine the position in the vertical direction of a pilot rod 42 relative to a pilot box 43, so as to vary a pneumatic charge pressure which acts on the relay 47 in proportion to the flow rate of the steam output current.
Bourdon tube 22, the position of which is determined by variations in the temperature of the outlet stream of steam, is intended to determine the position in the vertical direction of a pilot rod 80, so as to vary a pneumatic charge pressure through a pipe 81 to a pneumatic control device 82 for making a series of registers 83 assume a suitable position.
The registers 83 are preferably placed, with respect to the path of circulation of the fluid in the steam generator, so as to control the relative heating of the different portions of the path of flow of the fluid and thus to control the temperature of the output stream of the steam generator. steam.
Fig. 4 shows another embodiment of the generator according to the invention. comprising electrical devices instead of pneumatically controlled devices, as was the case for the generators of FIGS. 2 and 3.
An apparatus 78A operating under the action of a differential pressure is used to measure the flow rate of the vapor stream exiting the steam generator. An arm, located outside the pressurized box and which moves in accordance with the flow rate of the steam outlet current, is arranged so as to cause a suitable position to take up a variable area electrode of a discharge device. electronic 84 to control the position taken by a control device 85 of the valve 17.
In the drawing, a single line 86 joins the apparatus 84 to a relay board 87 which, in turn, is joined by a conductor 88 to the controller 85 and by a conductor 89 to an apparatus 92. The latter apparatus is connected by a conductor 91 to a relay board 90. The apparatus 92 is similar to the apparatus 84 and is controlled by an apparatus 29A which operates under the action of the water level. Through the relay board 90, a conductor 93 connects it to the control device of the valve 3.
The Bourdon tube 19 brings in a suitable position the movable electrode of an electronic discharge device 94 joined to a relay board 95 and from which leaves a conductor 96 which leads to a control device 38A of the valve 15 and to a device for controlling the valve 18.
An apparatus 97, operating under the action of a differential variation of the pressure, has the effect of making a suitable position for the movable element of an electronic discharge apparatus 98 joined to a relay board 99 and, thence to a control device 40A of the valves 30 of the auxiliary turbine.
A differential counter 100 combines the functions of counters 14 and 16 of FIGS. 2 and 3, so as to compare the flow rates of the fuel flow and the air flow and, when the proportion between these two flow rates deviates from a determined value,
is tiné to move the movable electrode of an electronic discharge device 101 joined to a relay board 102 and to the control device of the fuel control valve 13.
The conductors designated by 86, 88, 89, 91, 93, 96, etc. should be considered as cables which may have one or more wires, but the cables are shown as a single line to simplify the drawing. If we refer to fig. 9,
it can be seen to represent the detailed connections of a relay panel such as tables 90, 95, 99 and 102.
If we choose table 90 as an example, and if we refer to fig. 9, it can be seen that the arm 103, the position of which is determined by the water-level apparatus, is arranged so as to cause the anode of the electronic discharge apparatus 92 to move with respect to the cathode.
The cathode of the apparatus 92 is joined to the secondary of a heating transformer 104; 105 and 106 are resistors, 107 'an inductor, 108 a transformer,
109 an electronic discharge device and <B> 110 </B> a motor. The general purpose of the electronic load device 109 is to control the passage of a pulsating direct current from the tines to control the speed of the motor 110 which rotates in one direction,
at a speed varying from zero to the maximum and which depends on the flow of current through the device 109.
The control of this passage of the current is effected by the control of the percentage of the time during which the device 109 can be conducting and this control is carried out by applying to the gate of the device 109 the sum of a direct voltage and an alter native tension. The alternating voltage being late in phase with respect to the plate voltage under the action of a phase-shifting bridge <B> 106, </B> 107, 108 and consequently the point of the cycle where the gate voltage reaches the pass value and allows the device 109 to become conductive, also being delayed,
this alternating voltage can be varied by varying the magnitude of the continuous voltage which is in series with the native alternating voltage. This variation in grain size of the direct voltage is achieved by varying the active surface of the anode of the device 92 by the mechanical displacement of the arm <B> 103. </B> The speed of rotation is thus varied. of the motor 110, which constitutes an element of the positive control device 111, by the position taken by the arm 103 under the action of the device 29A which operates under the action of the water level.
Fig. 10 shows the arrangement of the relay board 87 connected to the electronic load devices 84 and 92 which are connected in parallel so as to control the motor 112 of the control device 85 jointly under the action of the current flow steam outlet and liquid level.
Fig. 11 is a partial sectional elevation of the controller 111 showing the type of the controllers 38A 85, etc. of fig. 4. The motor 110 is the one with the same number in fig. 9 and which is intended to rotate in a single direction and at a speed varying from zero to the maximum depending on the current flowing through its armature as clearly indicated in FIGS. 9 and 10.
The armature, by rotating, controls a fluid pump 113 which delivers a fluid such as oil from a chamber located above the piston and enclosing the pump <B> 113, </B> in a chamber 114 located below the pis ton. The passage of fluid from one side of the piston to the other tends to cause the piston to rise and a compression spring opposes this movement in a manner clearly indicated in the figure.
The opposing pressure of the spring varies with the speed of the motor <B> 1.10 </B> and if one of the ends of the apparatus, for example at 115, is mounted in a relatively rigid manner so as to be able to pivot, a variation in the speed of the motor 110 causes a relative movement of the end 116, bringing it closer to or away from the end 115, and this movement, communicated to a valve or any other device to which it is a question of making taking a determined position has the effect of bringing said apparatus into the appropriate position.
It will obviously be noted that if the rotational movement of the pump 113 changes direction, the spring which opposes the movement may be a tension spring rather than a compression spring. In addition, the spring load can be placed outside of the appliance instead of inside.
Fig. .5 represents the connection assembly diagram applying in particular to the embodiment of fig. 3. The relative locations and arrangement of the mechanical parts of the devices are the same in both figures. For example, the Bourdon tubes 19 and 22, as well as the level indicator 29, the valve 10, the valve 17, the pipe 5 and the shaft of the auxiliary turbine occupy the same relative locations in FIG. 5 and in fig. 3.
In addition, the <I> rator </I> 232 is in the same place, except that to indicate that fig. 5 is a plan view, it is shown in plan with the five tubes 206, 207, 208, 209 and 210 of FIG. 1 abou weaving tangentially in the cylinder of the separator 232, thus presenting some dif ference with FIG. 3.
X denotes a switch which may be called the main switch; Y is a 'se cond switch. In combination with the Bourdon tube 19, operating under the ao- Lion of the pressure, there is a maximum contact <I> HP </I> for the pressure and in combination with the Bourdon tube 22 sensitive to the pressure. action of the temperature, a maximum HT contact for the temperature.
In combination with the apparatus 29, operating under the action of the level. there is a minimum LL contact for the level and for each of the five tubes ending in the separator cylinder <B> 23.9, </B> there is a double contact H'F switch actuated in the event the temperature becomes abnormal in the tube to which it is joined.
Each of the <I> HF </I> switches has a 0 light signal which lights up when the temperature takes an abnormal value. L0 designates a switch operating under the action of pressure and which is actuated to open two circuits when the pressure of the lubricating oil in the shaft of the auxiliary turbine takes an abnormally low value. <I> LW </ I > designates a switch which is actuated to open two circuits when the water pressure at the inlet of the valve 17 takes a value
abnormally low.
S designates a spark plug or similar device placed next to the gas burner 8 (fig. 4) to ignite it.
If it is assumed that the installation is not running and if it is desired to start it, the ignition cycle is as follows: if the water pressure exists in LW and if the oil is of lubrication is present in LO, by closing the switch X, the ignition spark is released at AS ', the gas valve 10 opens under the action of the excitation of the electromagnet <I > K </I> and the relays <I> B, </I> C and F are energized.
C grounds the coil of R, causing <I> B </I> to drop after four seconds, and energizes E which opens valve J for the combustion oil in pipe 5 , closes the oil bypass valve M and opens the circuit of the winding of F. After four seconds, F drops out, energizing A (if the flame is in a situation such that the device Û flame failures excited G).
The excitation of <I> A </I> causes the ignition and excites <I> D </I> which closes valve 10, drops G and closes another circuit for the winding of E. When C falls, E gets excited, so that the branch of D (towards the winding of E) opens.
The flame failure at burner 4 causes G to fall again, by stopping the excitation of A which triggers the ignition and of D which opens the valve 10, excites C and drops E. When E falls, the valve J to oil combustion valve closes, M opens and F gets excited. The cycle continues, as described above after closing switch X.
If HT, <I> HP </I> or <I> HF </I> open, E falls back closing J, opening M and energizing F. The flame failure cycle explained above recurs except that the <I> gas </I> valve 10 and the ignition remain open and E cannot be energized until the contact concerned <I> (HF </I> or <I> HP </ I> or HT) closes following the restoration of the situation which had. past the boundary conditions.
Current is passed through the <I> T </I> heater element whenever <I> E and </I> C are. energized, situation which exists when the combustion oil inlet is open and the ZT flame failure detector has not energized relay G.
Consequently, if the flame has not ignited at burner 4- after ten seconds after E has energized, <I> T </I> operates by closing S, <I> K and J. < / I> P also operates after five consecutive reignition cycles.
In case the water pressure at the inlet of the <I> LW </I> feed pump is low, or in the case where the lubricating oil pressure is low in LO at the auxiliary group, ignition S, valve 10 and valve J are closed by LW or LO.
In addition, these movements stop the excitation of the electromagnet P which, in turn, actuates the control device of the valve of the auxiliary turbine, thus stopping the auxiliary group. The electromagnet P normally maintains the valve 117 (which is placed in the air line 68) in a situation allowing the pneumatic control pressure to be freely transmitted from 41 to 40.
When P ceases to be energized, valve 117 closes communication with stabilizer relay 41 and places the diaphragm chamber of controller 40 in communication with atmosphere, thereby permitting charging. the spring of this control device to bring the above device into its closed position. The auxiliary turbine is thus stopped.
Switch X is used to stop the complete installation. The Y switch stops the auxiliary turbine itself.
A valve L, actuated by an electromagnet, -is placed in the air supply line leading to the pilot valve of the Bourdon tube 19 operating under the action of pressure. Referring to the connection diagram in fig. 5, we see that L is normally excited by keeping its valve open. When one of the safety switches opens and opens the electrical circuit to L, the valve closes in iron thus closing the air supply to the pilot and allowing the pressurized air to escape from the compressed air pipe. 70.
The spring loaded valve 18 in the bypass pipe which bypasses the water pump closes, as does the damper 15 located at the fan inlet.
This operation is particularly advantageous in the case where any of the <I> HF </I> switches are operating under the action of excessive temperature, since this movement closes the fuel valve J and it is desirable that the air register 15 closes at the same time. The auxiliary unit continues to operate, thus activating the fan, and the only way to reduce the flow of air entering the fireplace is to close damper 15.
At the same time, it is desirable to close the bypass valve 18 to ensure that all of the water pumped by the water pump enters the steam generator to prevent the tubes from burning and the pump 289. to get carried away.
It must be understood that when it comes to closing the register 15, this means that it is a question of closing it up to a determined minimum which can be for example 20% of the full opening. . <B> It </B> is desirable that the damper take a minimum open position, when a flame failure occurs, because the control device of the new ignition cycle tends to re-ignite the ignition. burner and the fan may still be running at high speed.
The valve L, actuated by an electromagnet, can also be mounted in the. compressed air line 70 in which case, when the electromagnet ceases to be energized, the valve isolates the pilot 69 and communicates with the atmosphere the diaphragm controller 18 and the controller 38 .
The in fig. 2 and 3 denote a valve actuated by an electromagnet, mounted in the pipe bringing air to the pilot 72 of the device for controlling the proportion of fuel and air. The function of this valve is similar to that of valve L and can replace valve L in the electrical circuit in the connection diagram in fig. 5. It can be mounted in parallel with valve L in the connection circuit, if both valves L and L 'are used.
It has the effect of closing the. fuel supply valve 13.
If we refer to fig. 3, it can be seen that the secondary control of the fuel supply is effected by the regulating valve 13 starting from the proportion of fuel and air. If the air flow varies, the fuel supply varies proportionally. A valve M is provided, actuated by an electromagnet and mounted in a bypass which bypasses the fuel pump 290, the regulating valve 13 and the flow meter 14.
This electromagnet is mounted electrically in parallel with the electromagnet of the valve J, so that when J operates and closes the bypass, the valve M opens automatically, thus allowing the valve to pass. oil by the bypass during the portion of the ignition cycle where the solenoid actuated main valve J is closed. In the event of a flame failure, the valve .7 closes, which cuts off the fuel supply to the burner.
If the bypass and valve M had not been provided, the counter 14 would tend to drop to zero and, to maintain the proportion of fuel and air, it would fully open the regulating valve 13. The new cycle opening the. under pope .7, the valve 13 would be fully open and would immediately pass a large volume of oil through J to the burner, a volume much greater than that desired.
Thanks to the presence of the bypass and the valve .M, when the fire goes out and <I> J </I> is closed, the valve M opens and the flow in meter 14 remains approximately the same as above with respect to the flow. air, but the oil now flows back through the bypass and valve M. The opening of valve 13 does not become excessive or noticeably larger than before and, consequently, the flow which arrives at J when J opens again is not excessive.
If we refer particularly to fig. 3, it is sometimes advantageous for the level in the separator 232 to remain variable (in the same direction or in the reverse direction) with the production. This can be achieved by a relative adjustment of the margin and of the sensitivity of the control operated by the counter 78 of the flow rate of the steam output current \ (which represents the production) and by the level recorder 29.
This adjustment makes it possible to carry out a control tending to maintain the level in the separator at a determined height, either at a height increasing with production, or at a height decreasing with production depending on the solution that is desired.
Figs. 12 and 13 represent an <I> HF </I> switch operating under the action of temperature. In the embodiment shown, a quartz rod 118 and a metal tube 119 which encloses it are mounted in one of the tubes, for example tube 206, or in the vicinity of said tube immediately before it enters the separator. The casing tube 119 is fixed on an insulating element 120, while the quartz rod 118 can slide in this tube.
A second insulating element 121 is fixed so as to be able to pivot on the quartz rod and is moved away from the element 120 by the action of a spring.
When the temperature remains below a determined value, the parts are in the relative positions shown in fig. 13, the contact being made between the wires 122 and 123 and open between the wires 124 and 125. As the temperature rises, the metal tube 119 extends to the left from the element 120, bringing with it the quartz rod 118 which undergoes almost no elongation with temperature.
This movement of the quartz rod to the left causes the element 121 to move around the contacts 122, 123 forming a pivot and against the pressure of the spring 126, until the movement having reached a certain amplitude , contacts 124, 125 close and light up the light signal 0.
If the temperature continues to rise, when a determined temperature is reached, the tube 119 continuing to expand rotates the element 121 around the contacts 124, <B> 125, </B> opens the contacts 122, <B> 123 </B> and interrupts the operation of the generator.
Figs. 14 and 15 show the preferred form of construction to the apparatus U called flame failure detector. A photoelectric cell 129 is mounted so as to.
be lit by the flame coming from the burner 4 and generates a current in the lines 127, 128, serving to energize the relay G when the flame is ignited in the fireplace. Between the photoelectric cell 129 and the flame is a tank full of water or screen 130 comprising a device 131 with thermal circulation.