Générateur de vapeur. La présente invention a pour objet un générateur de vapeur comprenant une chau dière et un surchauffeur. Ce générateur est caractérisé selon l'invention par une soupape de sûreté montée sur la chaudière, par une soupape de sûreté montée sur une conduite d'évacuation de la vapeur hors du surchauf- feur, et par une soupape de sûreté pilote 'ealezneiit montée sur la chaudière, une con- drite reliant cette soupape pilote à un dis positif de commande de la soupape de sûreté mcntée sur ladite conduite d'évacuation, de manière que,
lorsque la soupape pilote s'ouvre, de la vapeur s'échappant par cette soupape pilote agisse sur ledit dispositif de commande de façon à provoquer l'ouvertore de la soupape correspondante, un dispositif permettant en outre de provoquer à volonté l'ouverture de cette dernière soupape asservie, indépendamment des pressions régnant dans le générateur.
Le dessin représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution du générateur, objet de l'invention, et des variantes de détail de cette forme.
La fig. 1 représente cette forme d'exécu tion du générateur.
La fig. 2 en représente une variante.
La fig. 3 est une élévation en coupe verti cale partielle de la soupape de sûreté montée sur la chaudière de cette forme d'exécution.
Les fi-. 4 à 6 montrent des détails de cette soupape. La fig. 7 est une coupe verticale à travers la soupape de sûreté pilote du générateur de la fig. 1.
La fig. 8 est une vue analogue de la soupape de sûreté montée sur la conduite d'évacuation du surchauffeur du générateur de la fig. 1.
Le générateur de vapeur représenté à la fig. 1 comprend une chaudière 250 et un surchauffeur 251. 252 désigne un tuyau re liant la chaudière 250 et le surchauffeur 251, et 253 la conduite d'évacuation de la vapeux hors du surchauffeur qui est reliée au sur- chauffeur par un tuyau 254.
La lettre A désigne une soupape de sûreté pilote montée sur la chaudière, B une sou pape de sûreté montée sur la conduite d'éva cuation 253 du surchauffeur, C une soupape de sûreté montée sur la chaudière, et D une deuxième soupape de sûreté montée sur la conduite 253.
La soupape A est représentée en détail à la fig. 7 et la soupape B à la fig. 8. Les sou papes C et D sont montrées en détail à la fig. 3.
149 désigne une conduite de commande reliant la soupape A au dispositif de com mande 172 de la soupape B. Ce dispositif comprend un piston (non représenté) muni d'une tige 180 qui attaque la face inférieure du levier de commande 179 de la soupape B.
La chaudière 250 est également reliée par une conduite 259, 260, munie d'une vanne de commande E, au dispositif de commande 172. La vanne E peut être actionnée méca niquement ou électriquement et elle peut être placée en tout endroit convenable, par exem ple, dans la. chambre de chauffe. Des clapets de retenue, tels que ceux indiqués en 271 et 272 sur la. fig. 2, pourraient être insérés dans les conduites 149, 259 et 260.
Le fonctionnement est. le suivant Si on laisse s'échapper une grande quan tité de vapeur par la conduite 253, la. pres sion dans l'installation reste inférieure à la pression d'ouverture et toutes les soupapes restent fermées. Si toutefois l'appel de vapeur venait à cesser, une pression se formerait rapidement dans le surchauffeur et dans la chaudière. En raison de la chute normale de pression entre la chaudière et le surchauffeur, la soupape 21 s'ouvre la première. De la va peur s'échappant de la soupape pilote A est amenée par la conduite 149 au dispositif de commande 172 de la soupape B, dont le levier 258 se soulève sous la poussée du piston, ce qui ouvre cette soupape B.
Si l'ouverture des soupapes A et B ne réduit pas suffisam ment la pression dans l'installation, la. sou -pape C s'ouvre alors, et si la pression n'est toujours pas suffisamment réduite, la sou pape D entre également en jeu. Dès que la pression à laquelle est soumise la chaudière 250 .a suffisamment diminué, la soupape pi lote A se ferme et la soupape D suit. Il y a lieu d'observer que la soupape D ne peut pas se fermer avant. la soupape A en raison de la dilatation de la vapeur dans, la conduite 149. Le décalage entre la fermeture des soupapes A et B est d'environ 2/5 de seconde. Les sou papes C et D se ferment à peu près en même temps que la soupape B.
Si pour une raison quelconque, la sou pape A ne s'ouvrait. pas, la soupape D s'ou vrirait quand même dès que la. pression d'ou verture est. atteinte dans la conduite 253. En cas d'urgence, le servant. peut rapidement ouvrir la vanne E, ce qui détermine l'ouver ture de la soupape B, quelle que soit la pres sion dans la conduite, et empêche de brûler les :serpentins du surchauffeur. Dans une variante, la vanne E pourrait être en outre reliée à une ou plusieurs autres soupapes présentées par le générateur, de façon que le servant puisse faire fonctionner lesdites soupapes à tout moment où il le jugera nécessaire. Il est bien entendu que chaque soupape de sûreté reliée à la vanne doit être munie d'un dispositif de commande analogue à. celui de la soupape B.
La variante représentée à. la fig. 2 est identique au générateur représenté à la fig. 1. sauf qu'elle comprend une vanne commandée par solénoïde pour provoquer à volonté l'ou verture de la soupape montée sur la conduite d'évacuation du surchauffeur.
Seules la soupape pilote et. la soupape montée sur le conduit. d'évacuation ont été représentées. Comme on le voit, la conduite 260, reliée à un espace du générateur con tenant. de la. vapeur sous pression, contient une vanne 270' à. commande par solénoïde. <B>270</B> désigne un interrupteur destiné à com mander le fonctionnement du solénoïde de la vanne. Un clapet, de retenue 271 est placé clans la conduite 149', et un clapet analogue 272 est monté sur la conduite 260, dans un but qui apparaîtra ci-après.
Cette variante fonctionne comme suit Si la pression dans la chaudière 250 s'élève trop, la soupape pilote -l s'ouvre et provoque l'ouverture de la soupape B. Le clapet de retenue 271. permet à la vapeur de circuler de la soupape A au dispositif de commande<B>172,</B> tandis que le clapet 272 em pêche la vapeur d'atteindre la vanne.
En cas d'urgence, on peut déterminer l'ouverture de la soupape B au moyen de la vanne. Dans ce cas. le clapet de retenue 272 permet, à la vapeur de parvenir au dispositif de commande 172, tandis que le clapet 271 empêche la vapeur d'atteindre la soupape . < l.
Au cas où la vanne 270' fonctionnerait au même moment où la soupape A s'ouvre, la soupape B serait commandée soit par le jet de vapeur provenant de la. soupape A, soit par la. vapeur provenant de la vanne.
La soupape de sûreté C de l'installation de la fig. 1, représentée sur les fig. 3 à 7 incluse comporte un corps 1 pourvu d'une buse 5 présentant le siège 6 de la soupape.
Le corps est muni d'une bride 3 et de pattes 3a. Le chiffre de référence 4 désigne le canal de décharge relié à la. chaudière du générateur, et dans lequel est engagée la buse 5 maintenue en place par une bague 5a.
Une bague 7 est montée, d'une manière réglable, sur l'extrémité supérieure de la buse au moyen de filetages. Une vis de blocage 7a est prévue pour maintenir la bague dans sa position de réglage. Entre le siège de soupape 6 et la périphérie supérieure de la bague 7 se trouve une gorge circulaire 7b à section en V.
L'organe obturateur 8 de la soupape est. fixé d'une manière amovible an piston 9 et à l'extrémité inférieure 10 de diamètre réduit de la tige 11. L'organe 8 comprend une partie 12, en forme de disque, muni d'un rebord annulaire 12a, du même diamètre que le siège de soupape 6. Ce rebord sert à empêcher la formation de bavures sur le siège de soupape.
L'organe 8 présente une partie conique inférieure 14 qui coopère avec l'extrémité su périeure de la buse 5 pour réduire au mini mum la résistance à l'écoulement de la va peur provenant de cette buse. L'organe 8 pré sente en. outre une cavité centrale 15. L'extré mité inférieure 15a de la cavité présente une forme hémisphérique et s'étend au-dessous du niveau du rebord 12a. L'extrémité 10 de la tige 11 comporte une pointe mince et arrondie <B>10 .</B> qui se loge dans la cavité hémisphérique 15a. de l'organe 8.
Le piston 9 se présente sous forme d'une douille cylindrique dont le fond est muni d'une cavité cylindrique 16. L'organe 8 pré sente une partie en saillie 13 logée dans cette cavité. L'extrémité inférieure 10 de la tige 11 s'étend à. travers une ouverture formée dans le fond du piston 9 jusqu'à l'intérieur de la cavité 15 de l'organe 8. Une goupille fendue 17 s'étend à travers ces ouvertures en aligne ment. du piston 9, de la partie 13 de l'organe 8 et de l'extrémité inférieure de la tige 11, afin de fixer d'une manière démontable l'or gane obturateur 8 de la soupape a.Ll piston 9 et à la tige 11. Le piston 9 présente, à proxi mité de la cavité 16, une collerette annu laire 18 qui surmonte la gorge annulaire 7b formée entre la buse 5 et la bague 7.
Cette collerette 18 couvre la partie large de la gorge 7b lorsque l'organe 8 est appliqué sur son siège, cette disposition ayant pour consé quence d'accroître la sensibilité de la soupape, ce qui produit une ouverture complète et ins tantanée, surtout dans les petites soupapes jusqu'à 40 mm de diamètre. Le guide 19 d'ans lequel coulisse le piston 9 comprend à son extrémité supérieure une bride circulaire 20 qui porte sur la portée circulaire 2 du corps de soupape 1. La bride 20 est fixée à cette portée à l'aide de boulons 21.
La surface extérieure du piston 9 est pourvue de rainures annulaires ,S' (fig. 6<B>)</B> pour former un joint à labyrinthe entre ce piston et ce guide.
Le bord périphérique supérieur du piston 9 présente un chanfrein à 45 environ formant un évasement vers l'extérieur, indiqué en 18a. Cela sert à dévier la vapeur qui s'échappe entre le piston 9 et le guide 19 pour qu'elle n'atteigne pas le ressort de soupape.
22 désigne une cavité annulaire formée d'ans la surface intérieure du guide cylindri que 19 à proximité de son extrémité infé rieure.
Quatre lumières d'échappement 23a, dispo sées à intervalles réguliers, communiquent avec la cavité 22. En regard de chacune de deux de ces lumières se trouve un disque de réglage 24 disposé perpendiculairement à l'axe de la lumière et porté par l'extrémité d'une tige filetée 25.
Dès que l'organe obturateur 8 de la sou pape s'éloigne de son siège, la cavité 22 entre en communication avec la buse et permet l'échappement d'une quantité suffisante de vapeur sous pression d'en dessous l'organe 8, ce qui empêche une élévation de pression sous ce disque. La cavité 22 constitue un moyen pour éliminer les effets indésirables de l'ac tion de jet et de la force de réaction, ce qui permet d'obtenir une ouverture complète et instantanée sans sacrifier la chute minimum de pression de fermeture.
Les disques 24 constituent un moyen pour régler la. quantité de vapeur s'échappant à travers la cavité 22.
La tige 11 présente une extrémité supé rieure 26 de diamètre réduit, qui forme un épaulement 27. Cette extrémité 26 s'étend à travers un étrier 28 et présente un filetage. 29 désigne une douille de réglage filetée tra versée par l'extrémité supérieure de la tige 11. L'étrier 28 est supporté au moyen de deux colonnes 30 et 31 qui sont vissées par leur extrémité inférieure dans les pattes 3a. 32 in dique une douille montée sur la tige 11 et s'appuyant sur l'épaulement 27. Une rondelle élastique 34 prenant appui sur la douille 29 coopère avec le ressort de compression 35, dont l'autre extrémité porte contre le rebord 33 de la douille 32. On peut faire varier la tension du ressort au moyen de la douille de réglage 29. La queue 36 sert à empêcher la.
rotation de la rondelle 34 et de l'axe 11 lors qu'on fait tourner la douille 29.
La coupelle déflectrice 37 fixée à la tige 11 est rectangulaire et munie d'un bord re tourné vers le bas à chaque extrémité 38 et. 39 proches des colonnes 30 et 31. Elle sert à dévier toute vapeur qui pourrait atteindre autrement. les colonnes 30 et 31., ainsi que le ressort 35; ainsi, ces différents éléments sont protégés contre les changements trop brusques de température.
40 désigne un chapeau fixé au moyen de vis 41 et 42 sur l'étrier 28. Le chapeau pré sente une ouverture taraudée dans son som met dans laquelle est vissé un bouchon 43. 44 désigne un levier qui s'articule en 45 sur le chapeau. Ce levier s'engage contre la sur face inférieure d'un écrou 46 vissé sur l'extré mité supérieure 26 de la tige 11. Ce levier constitue un moyen pour soulever l'organe obturateur 8 de la soupape de son siège ma nuellement.
Le fonctionnement de la. soupape repré sentée à la fig. 3 est le suivant: Lorsque la pression de vapeur dans la chaudière atteint la pression de soulèvement de l'organe obturateur 8, ce dernier s'élève instantanément. vers sa position d'ouverture totale. Ainsi qu'on l'a déjà mentionné, la moindre quantité de vapeur s'échappant par fuite de la buse à. l'intérieur de la. gorge annu laire 7b suffit pour provoquer le soulèvement de l'organe 8. Au fur et à mesure que l'organe 8 revient vers son siège, la vapeur présente dans la gorge annulaire 7b est comprimée. formant. ainsi un coussinet amortisseur per mettant à l'organe 8 de la soupape de s'ap pliquer sur son siège sans que les surfaces coopérantes ne subissent de chocs ou un en dommagement quelconque.
La soupape pilote A. de l'installation de la fig. 1, représentée en détail à la fig. 7, com prend un corps de soupape 120. Sur cette figure, 121 indique le canal de décharge com muniquant avec la chaudière, 122 la buse<B>à</B> étranglement et ses éléments associés, tandis que le conduit à bride formant la. sortie vers l'atmosphère figure en 123. Le corps de sou pape présente un siège annulaire plat 124 sur lequel repose par une bague de réglage 126 la bride 128 d'un guide cylindrique 125. Le siège annulaire 124 présente une série d'ouvertures taraudées, dans lesquelles sont vissés des bou lons 127 pourvus d'écrous 133 et 134 et ser vant à. fixer le guide 125.
Le piston coulissant. dans le guide 125 est indiqué en 135, la tige de soupape en 136, le ressort, en 137, la douille du ressort en 138, la rondelle supérieure -du ressort. en 138a, la douille de réglage filetée en 139, l'étrier pour les colonnes du bâti (non représentées) en 140, le chapeau en 141, le levier de commande en 142, le plateau déflecteur en 143 et l'or gane obturateur coopérant avec la buse 122 et porté par le piston 135 en 144. En outre, 1.45 désigne une cavité annulaire du guide 125 alors que 146 et 146a indiquent les deux lumières d'échappement communiquant avec la cavité 1.45 qui ne sont pas munies de dis ques de réglage. L'une de ces lumières (146a) est coaxiale avec un canal 147.
Au moyen de brides 148 et 150, le canal. 147 est raccordé au conduit 149. La soupape B de l'installation de la, fig.1, représentée en détail à la fig. 8, comprend un corps de soupape 151 muni d'un canal de déeharge 152 relié au conduit 253. Ce corps 151. est, pourvu d'un conduit à bride 153 dé bouchant. dans l'atmosphère.
La. buse de dé- eharge est indiquée en 15-1. L'organe obtura teur 158 de la soupape coopérant avec la buse 15-1 est porté par un piston coulissant dans un guide<B>1.55</B> muni d'une bague de réglage <B>156.</B> Le plateau déflecteur est indiqué en 157, la tige de soupape en 160, le. ressort en 1.61, la douille du ressort. en 162, la rondelle du ressort en 163, la douille filetée de réglage du ressort en 164, la. bague vissée sur la buse 154 en 165, tandis que 166 désigne la vis de blocage de la bague 165, 167 la. cavité annu laire du guide 155, 168 les lumières d'échappe ment communiquant, avec cette cavité et 169 les disques de réglage de deux de ces lumières.
Tous ces éléments sont de construction ana logue à celle des organes correspondants des soupapes des fig. 3 et 7.
1.70 indique un étrier muni d'un prolonge ment. 1.71 supportant le dispositif de com mande 172. Ce dernier présente un cylindre muni d'une partie supérieure de diamètre ré duit. 173 qui s'adapte sans jeu dans une ou verture prévue dans le prolongement 171, cette partie supérieure s'étendant au-dessus de cette ouverture précitée et portant un filetage sur lequel est. vissé un écrou 174 qui maintient le dispositif. On voit en 175 un écrou de blo cage muni d'une clavette fendue 176.
A. l'intérieur du cylindre du dispositif 172 coulisse verticalement un piston 177 muni d'une tige verticale 178 qui dépasse au-dessus (le l'écrou de blocage 175 et coopère normale ment avec la face inférieure du levier de com mande 179. Ce dernier présente un profil de came 180 coopérant avec la tige 178. Ce levier 179 s'artieule en 181 dans le chapeau 182 fixé à l'étrier 170 et engage la surface intérieure d.'un écrou 183 vissé sur l'extrémité supérieure de la tige 160. L'écrou 183 peut être bloqué en position au moyen d'un contre-écrou 184.
Le piston 177 présente une partie élargie 185 qui s'adapte dans la partie centrale du cylindre, ainsi qu'une partie rétrécie supé rieure 186 qui s'adapte à son tour dans la partie supérieure, de diamètre réduit, du cylindre. La partie inférieure du piston est creusée en 187 pour en réduire le poids. Cette partie présente sur sa surface périphérique extérieure des gorges 188 et 189, ainsi qu'une série de rainures annulaires 190. La. partie supérieure rétrécie du piston est munie d'une série de rainures annulaires 191 et de fentes verticales 192.
L'objet de ces gorges et des rainures est d'obtenir un joint à labyrinthe, comme dans le cas du guide et du piston de l'organe obturateur, Les fentes 192 permet tent l'échappement de l'air et de la vapeur du cylindre lorsque le piston s'élève, pour em pêcher une augmentation de pression à l'inté rieur du cylindre.
Le fond du cylindre est fermé par une culasse 193. Entre le piston 177 et la culasse 193 est prévu un filtre cylindrique 194. Le fond du cylindre présente sur un côté une ouverture 1.95 pour effectuer le raccordement avec la, conduite de commande 149 provenant de la soupape pilote. Le filtre précité empêche que les corps étrangers, qui pourraient se trouver dans la vapeur, puissent pénétrer dans le cylindre.
Quand la soupape pilote s'ouvre, le jet de vapeur qui en provient soulève le piston 177, et sa tige 178, en s'appuyant sur le profil de came 180 de la face intérieure du levier 179, soulève celui-ci, ce qui soulève l'organe obtu rateur 158, quelle que soit la pression appli quée sous ce dernier. Lorsque la soupape pi lote se ferme, la circulation de vapeur à partir de la cavité 145 est interrompue. Le piston 177 retombe alors et l'organe obturateur 158 peut revenir contre son siège. On peut obser ver que l'organe obturateur 158 ne peut pas reprendre sa position de fermeture avant que la soupape pilote soit fermée, étant donné que la vapeur présente dans la conduite de com mande tend à se dilater.
On voit également que si la soupape pilote cessait de fonctionner pour une raison quelconque, la soupape B fonctionnerait néanmoins pour-soulager l'excé- dent de pression qui pourrait se constituer dans la conduite 253.
Steam generator. The present invention relates to a steam generator comprising a boiler and a superheater. This generator is characterized according to the invention by a safety valve mounted on the boiler, by a safety valve mounted on a pipe for discharging steam from the superheater, and by a pilot safety valve mounted on the boiler. the boiler, a pipe connecting this pilot valve to a control device for the safety valve mounted on said discharge pipe, so that,
when the pilot valve opens, the steam escaping through this pilot valve acts on said control device so as to cause the opening of the corresponding valve, a device also making it possible to cause the opening of this valve at will. last servo-controlled valve, regardless of the pressures prevailing in the generator.
The drawing represents, by way of example, an embodiment of the generator, object of the invention, and variant details of this form.
Fig. 1 shows this embodiment of the generator.
Fig. 2 represents a variant thereof.
Fig. 3 is a partial vertical sectional elevation of the safety valve mounted on the boiler of this embodiment.
The fi-. 4 to 6 show details of this valve. Fig. 7 is a vertical section through the pilot relief valve of the generator of FIG. 1.
Fig. 8 is a similar view of the safety valve mounted on the discharge pipe of the superheater of the generator of FIG. 1.
The steam generator shown in fig. 1 comprises a boiler 250 and a superheater 251. 252 denotes a pipe connecting the boiler 250 and the superheater 251, and 253 the pipe for discharging the vapor from the superheater which is connected to the superheater by a pipe 254.
The letter A designates a pilot relief valve mounted on the boiler, B a relief valve mounted on the superheater discharge line 253, C a boiler mounted relief valve, and D a second mounted relief valve. on line 253.
The valve A is shown in detail in fig. 7 and valve B in fig. 8. The valves C and D are shown in detail in fig. 3.
149 designates a control line connecting the valve A to the control device 172 of the valve B. This device comprises a piston (not shown) provided with a rod 180 which attacks the underside of the control lever 179 of the valve B .
The boiler 250 is also connected by a pipe 259, 260, provided with a control valve E, to the control device 172. The valve E can be actuated mechanically or electrically and it can be placed in any suitable place, for example. ple, in the. heating chamber. Check valves, such as those indicated at 271 and 272 on the. fig. 2, could be inserted in pipes 149, 259 and 260.
Operation is. The following If a large quantity of steam is allowed to escape through line 253, the. pressure in the installation remains lower than the opening pressure and all the valves remain closed. If, however, the call for steam were to cease, pressure would quickly build up in the superheater and in the boiler. Due to the normal pressure drop between the boiler and the superheater, valve 21 is the first to open. Vapor escaping from the pilot valve A is brought through line 149 to the control device 172 of the valve B, the lever 258 of which rises under the thrust of the piston, which opens this valve B.
If the opening of valves A and B does not sufficiently reduce the pressure in the installation, the. valve C then opens, and if the pressure is still not sufficiently reduced, valve D also comes into play. As soon as the pressure to which the boiler 250 is subjected has sufficiently decreased, the pilot valve A closes and valve D follows. It should be observed that valve D cannot close before. valve A due to expansion of steam in line 149. The time lag between closing valves A and B is about 2/5 of a second. The valves C and D close approximately at the same time as the valve B.
If for some reason, the pope A did not open. not, valve D would still open as soon as the. opening pressure is. impaired conduct 253. In an emergency, the servant. can quickly open valve E, which determines the opening of valve B, regardless of the pressure in the line, and prevents burning of the superheater coils. In a variant, the valve E could be further connected to one or more other valves presented by the generator, so that the servant can operate said valves at any time he deems necessary. It is understood that each safety valve connected to the valve must be provided with a control device similar to. that of valve B.
The variant shown at. fig. 2 is identical to the generator shown in FIG. 1. except that it includes a valve controlled by a solenoid to cause the opening of the valve mounted on the superheater discharge line at will.
Only the pilot valve and. the valve mounted on the pipe. evacuation were represented. As can be seen, the pipe 260, connected to a space of the containing generator. of the. steam under pressure, contains a valve 270 'to. solenoid control. <B> 270 </B> designates a switch intended to control the operation of the valve solenoid. A check valve 271 is placed in the line 149 ', and a similar valve 272 is mounted on the line 260, for a purpose which will become apparent hereinafter.
This variant works as follows If the pressure in the boiler 250 rises too much, the pilot valve -l opens and causes the valve to open B. The check valve 271. allows steam to flow from the valve. A to controller <B> 172, </B> while valve 272 prevents steam from reaching the valve.
In an emergency, the opening of valve B can be determined by means of the valve. In that case. check valve 272 allows steam to reach controller 172, while check valve 271 prevents steam from reaching the valve. <l.
In the event that the valve 270 'were to operate at the same time that the valve A was opened, the valve B would be controlled by either the jet of steam from the. valve A, or by the. steam from the valve.
The safety valve C of the installation in fig. 1, shown in fig. 3 to 7 inclusive comprises a body 1 provided with a nozzle 5 presenting the seat 6 of the valve.
The body is provided with a flange 3 and legs 3a. Reference numeral 4 denotes the discharge channel connected to the. boiler of the generator, and in which is engaged the nozzle 5 held in place by a ring 5a.
A ring 7 is mounted, in an adjustable manner, on the upper end of the nozzle by means of threads. A locking screw 7a is provided to hold the ring in its adjustment position. Between the valve seat 6 and the upper periphery of the ring 7 is a circular groove 7b with a V-section.
The shutter member 8 of the valve is. removably fixed to the piston 9 and to the lower end 10 of reduced diameter of the rod 11. The member 8 comprises a part 12, in the form of a disc, provided with an annular flange 12a, of the same diameter as valve seat 6. This flange is used to prevent burrs from forming on the valve seat.
The member 8 has a lower conical part 14 which cooperates with the upper end of the nozzle 5 to reduce to a minimum the resistance to the flow of the vapor coming from this nozzle. The organ 8 is present in. besides a central cavity 15. The lower end 15a of the cavity has a hemispherical shape and extends below the level of the rim 12a. The end 10 of the rod 11 has a thin rounded tip <B> 10. </B> which fits into the hemispherical cavity 15a. of organ 8.
The piston 9 is in the form of a cylindrical sleeve, the bottom of which is provided with a cylindrical cavity 16. The member 8 has a projecting part 13 housed in this cavity. The lower end 10 of the rod 11 extends to. through an opening formed in the bottom of the piston 9 to the interior of the cavity 15 of the member 8. A cotter pin 17 extends through these openings in alignment. of the piston 9, of the part 13 of the member 8 and of the lower end of the rod 11, in order to fix in a removable manner the shutter member 8 of the valve a.Ll piston 9 and to the rod 11. The piston 9 has, close to the cavity 16, an annular flange 18 which surmounts the annular groove 7b formed between the nozzle 5 and the ring 7.
This collar 18 covers the wide part of the groove 7b when the member 8 is applied to its seat, this arrangement having the consequence of increasing the sensitivity of the valve, which produces a complete and instantaneous opening, especially in small valves up to 40 mm in diameter. The guide 19 of which slides the piston 9 comprises at its upper end a circular flange 20 which bears on the circular surface 2 of the valve body 1. The flange 20 is fixed to this surface by means of bolts 21.
The outer surface of the piston 9 is provided with annular grooves, S '(fig. 6 <B>) </B> to form a labyrinth seal between this piston and this guide.
The upper peripheral edge of piston 9 has a chamfer of approximately 45 forming an outwardly flaring, indicated at 18a. This serves to deflect the steam which escapes between the piston 9 and the guide 19 so that it does not reach the valve spring.
22 denotes an annular cavity formed within the inner surface of the cylindrical guide 19 near its lower end.
Four exhaust ports 23a, arranged at regular intervals, communicate with the cavity 22. Opposite each of two of these ports is an adjustment disc 24 arranged perpendicular to the axis of the light and carried by the end a threaded rod 25.
As soon as the shutter member 8 of the valve moves away from its seat, the cavity 22 enters into communication with the nozzle and allows the escape of a sufficient quantity of pressurized steam from below the member 8, which prevents a rise in pressure under this disc. The cavity 22 provides a means of eliminating the undesirable effects of the jet action and the reaction force, which allows complete and instantaneous opening to be obtained without sacrificing the minimum drop in closing pressure.
The discs 24 constitute a means of adjusting the. amount of steam escaping through cavity 22.
The rod 11 has an upper end 26 of reduced diameter, which forms a shoulder 27. This end 26 extends through a yoke 28 and has a thread. 29 denotes a threaded adjustment sleeve traversed by the upper end of the rod 11. The bracket 28 is supported by means of two columns 30 and 31 which are screwed by their lower end into the lugs 3a. 32 indicates a sleeve mounted on the rod 11 and resting on the shoulder 27. An elastic washer 34 bearing on the sleeve 29 cooperates with the compression spring 35, the other end of which bears against the flange 33 of the sleeve 32. The spring tension can be varied by means of the adjustment sleeve 29. The shank 36 serves to prevent the.
rotation of the washer 34 and of the axis 11 when rotating the sleeve 29.
The deflector cup 37 fixed to the rod 11 is rectangular and provided with an edge turned downwards at each end 38 and. 39 near columns 30 and 31. It serves to deflect any vapor that might otherwise reach. columns 30 and 31., as well as the spring 35; thus, these different elements are protected against too sudden changes in temperature.
40 designates a cap fixed by means of screws 41 and 42 on the bracket 28. The cap has a threaded opening in its top into which a cap 43 is screwed. 44 designates a lever which is articulated at 45 on the cap . This lever engages against the underside of a nut 46 screwed onto the upper end 26 of the rod 11. This lever constitutes a means for lifting the shutter member 8 of the valve from its seat manually.
The operation of the. valve shown in fig. 3 is the following: When the steam pressure in the boiler reaches the lifting pressure of the shutter member 8, the latter rises instantly. towards its fully open position. As already mentioned, the least amount of steam escaping by leakage from the nozzle. inside the. annular groove 7b is sufficient to cause the lifting of the member 8. As the member 8 returns to its seat, the vapor present in the annular groove 7b is compressed. forming. thus a damping pad allowing the member 8 of the valve to rest on its seat without the cooperating surfaces being subjected to shocks or any damage.
The pilot valve A. of the installation of fig. 1, shown in detail in FIG. 7, com takes a valve body 120. In this figure, 121 indicates the discharge channel communicating with the boiler, 122 the <B> to </B> throttling nozzle and its associated elements, while the flanged pipe forming the. outlet to the atmosphere is shown at 123. The valve body has a flat annular seat 124 on which rests by an adjusting ring 126 the flange 128 of a cylindrical guide 125. The annular seat 124 has a series of threaded openings , in which are screwed bolts 127 provided with nuts 133 and 134 and serving to. fix guide 125.
The sliding piston. in the guide 125 is indicated at 135, the valve stem at 136, the spring at 137, the spring sleeve at 138, the upper washer -of the spring. at 138a, the threaded adjustment sleeve at 139, the bracket for the frame columns (not shown) at 140, the cap at 141, the control lever at 142, the deflector plate at 143 and the cooperating shutter or gane with the nozzle 122 and carried by the piston 135 at 144. In addition, 1.45 designates an annular cavity of the guide 125 while 146 and 146a indicate the two exhaust ports communicating with the cavity 1.45 which are not provided with discs of setting. One of these lights (146a) is coaxial with a channel 147.
By means of flanges 148 and 150, the channel. 147 is connected to the conduit 149. The valve B of the installation of, fig.1, shown in detail in fig. 8, comprises a valve body 151 provided with a discharge channel 152 connected to the conduit 253. This body 151 is, provided with a flanged conduit 153 stopping it. in the air.
The discharge nozzle is shown in 15-1. The shutter member 158 of the valve cooperating with the nozzle 15-1 is carried by a piston sliding in a guide <B> 1.55 </B> provided with an adjusting ring <B> 156. </B> The deflector plate is indicated at 157, the valve stem at 160, the. spring in 1.61, the spring sleeve. at 162, the spring washer at 163, the threaded sleeve for adjusting the spring at 164, the. ring screwed onto the nozzle 154 at 165, while 166 designates the locking screw of the ring 165, 167 la. annular cavity of the guide 155, 168 the exhaust ports communicating with this cavity and 169 the adjusting discs of two of these ports.
All these elements are of similar construction to that of the corresponding members of the valves of FIGS. 3 and 7.
1.70 indicates a caliper fitted with an extension. 1.71 supporting the control device 172. The latter has a cylinder provided with an upper part of reduced diameter. 173 which fits without play in a or verture provided in the extension 171, this upper part extending above this aforementioned opening and carrying a thread on which is. screwed a nut 174 which holds the device. We see in 175 a lock nut provided with a split key 176.
A. Inside the cylinder of device 172 vertically slides a piston 177 provided with a vertical rod 178 which protrudes above (the locking nut 175 and normally cooperates with the underside of the control lever 179. The latter has a cam profile 180 cooperating with the rod 178. This lever 179 is articulated at 181 in the cap 182 fixed to the yoke 170 and engages the inner surface of a nut 183 screwed onto the upper end of rod 160. Nut 183 can be locked in position by means of a lock nut 184.
The piston 177 has an enlarged portion 185 which fits into the central portion of the cylinder, as well as an upper tapered portion 186 which in turn fits into the upper, reduced diameter portion of the cylinder. The lower part of the piston is hollowed out in 187 to reduce its weight. This part has on its outer peripheral surface grooves 188 and 189, as well as a series of annular grooves 190. The narrowed upper part of the piston is provided with a series of annular grooves 191 and vertical slots 192.
The object of these grooves and grooves is to obtain a labyrinth seal, as in the case of the guide and the piston of the shutter member. The slots 192 allow the escape of air and steam from the valve. cylinder when the piston rises, to prevent an increase in pressure inside the cylinder.
The cylinder bottom is closed by a cylinder head 193. Between the piston 177 and the cylinder head 193 is provided a cylindrical filter 194. The cylinder bottom has on one side an opening 1.95 to make the connection with the control pipe 149 coming from the pilot valve. The aforementioned filter prevents foreign bodies, which might be in the steam, from entering the cylinder.
When the pilot valve opens, the jet of steam which comes from it lifts the piston 177, and its rod 178, resting on the cam profile 180 of the inner face of the lever 179, lifts the latter, which lifts the obturator organ 158, regardless of the pressure applied under the latter. When the pilot valve closes, the flow of steam from cavity 145 is interrupted. The piston 177 then falls back and the shutter member 158 can come back against its seat. It can be observed that the shutter member 158 cannot resume its closed position before the pilot valve is closed, since the vapor present in the control line tends to expand.
It is also seen that if the pilot valve ceased to function for any reason, valve B would nevertheless function to relieve excess pressure which might build up in line 253.