Appareil<B>de</B> chauffage<B>à</B> la vapeur pour voitures de chemins de fer. La présente invention se rapporte aux appareils de chauffage<B>à</B> la vapeur pour voi tures de chemins de fer, comportant des radia teurs dans lesquels la vapeur se détend<B>à</B> la pression atmosphérique. Ces radiateurs sont .-énéralement brancliés directement sur une conduite d'alimentation de vapeur et l'admis- sien de la vapeur dans chaque radiateur est réglée de manière qu'après avoir parcouru celui-ci la vapeur se trouve condensée et l'eau de condensation s'échappe librement par<B>un</B> tuyau de purge.
Dans certains appareils de<B>ce</B> genre l'ar rivée de la vapeur dans le radiateur est ré glée par une soupape commandée par un dis positif thermostatique <B>de</B> manière<B>à</B> admet-ire la vapeur et<B>à</B> en couper automatiquement l'admission suivant les variations de tempéra ture de l'élément de chauffe et, indirectement, suivant.celles de l'atmosphère ambiante.
On a observé que lorsque<B>la</B> -vapeur est admise au début du chauffage et après cha que fermeture de la soupape de ces radiateurs, elle doit chasser devant elle et expulser par le tuyau de purge une partie du volume d'air qui remplit le radiateur et dont l'inertie ra lentit considérablement- l'avancement de la vapeur. D'autre part, lors des froids intenses et prolongés, l'eau de condensation qui s'é coule du tuyau de purge se congèle souvent et les glaçons formés<B>à</B> la sortie de ce tuyau peuvent finir par obstruer celui-ci, ce qui met l'appareil hors de service.
Suivant la présente invention qui a pour but de remédier<B>à</B> ces inconvénients, chaque radiateur, qui comporte deux ou plusieurs éléments chauffants, forme un circuit<B>à,</B> va peur continu dont l'extrémité<B>de</B> purge rac cordée<B>à.</B> un tuyau de purge est reliée direc tement<B>à</B> l'extrémité dadmission de -vapeur dudit circuit par un ou plusieurs conduits de communication de section suffisante pour li vrer passage<B>à</B> la fois<B>à</B> l'eau de condensation s'écoulant vers le tuyau de purge et<B>à</B> l'air appelé par le courant do vapeur admis.
Avec cette disposition, dès que la soupape de vapeur du radiateur s'ouvre,<B>la.</B> succion produite par le courant de vapeur admis se fait sentir<B>à</B> <B>1</B> # lextrémité de purge du radiateur par le ou les conduits de communication dont la<I>résis-</I> tance de passage est très faible, et l'air con tenu dans le radiateur est immédiatement mis en circulation dans celui-ci par la vapeur qui Péeliauffe rapidement. Tant que la, soupape reste ouverte., l'air ainsi mis en mouvement circule avec la vapeur très rapidement dans le circuit de chauffage constitué par le radia teur, ce qui assure une excellente utilisation de la surface chauffante de, celui-ci.
La, cir- calation continue après la fermeture de la soupape, en vertu de l'inertie<B>de</B> l'air en mou- vcriient, et elle peut même se prolonger jus qu'au moment où la soupape s'ouvre<B>à</B> nou veau. Comme le circuit de circulation est constitui <B>'</B> é uniquement par le radiateur lui- même, la totalité de la vapeur fournie est utilisée pour le chauffage de la voiture.
Pour ëviter la congélation de l'eau<B>à</B> la s.--)rtie du tuyau de purge, celui-ci peut avait- taPusement être accole au tuyau d'arrivée de vapeur du radiateur et se prolonger j'us- qui'au voisinage do lit,
conduite générale de vapeur. Ces deux tu- yaux peuvent être en- tourés (!'une enveloppe calorifuge commune. Le tuyau de purge est ainsi continuellement chauffé pendant le fonctionnement de Pins- tallation.
Le dessin annexé représente,<B>à</B> titre d'exemple, une, forme d'exécution de l'appa reil<B>de</B> chauffage suivant l'invention, coin- portant une soupape<B>à</B> commande thermos- tatique.
La, fig. <B>1</B> en est une coupe verticale sui vant la ligne A-B de la fig. <B>2,</B> la fig, '-) une coupe horizontale suivant la ligne C-D de la, fié-,.<B>1,</B> la fig. <B>3</B> une coupe verticale suivant la ligne E-F de la fig. 2, eet la, fig,. 4 une coupe horizontale partielle,<B>à</B> plus grande échelle, suivant la ligne G-H de la fig. <B>1.</B>
Sur ce dessin,<B>1</B> désigne la conduite géné rale de vapeur<B>de</B> chauffage, sur laquelle est branché, par le tuyau 2, le -radiateur composé, dans l'exemple, considéré, de l'élément chauf fant<B>3</B> contenant le dispositif thermostatique et des éléments chauffants 4 et<B>5</B> reliés en parallèle par les raccords<B>6</B> et<B>7.</B> Le dispositif thermostatique comporte un tube dilatable<B>8</B> dont une extrémité est fixée de manière ré glable<B>à</B> l'extrémité<B>9 de</B> l'élément<B>3</B> et dont l'autre extrémité guidée par un manchon<B>10,</B> porte la soupape<B>à</B> ressort<B>Il</B> destinée<B>à</B> régler le passage de la vapeur par l'orifice ou em- boucliure 12 du tuyau 2.
Le tube<B>8</B> étant èn un métal dont le coefficient de dilatation est plus grand que celui du métal constituant les éléments chauffants, la position du tube<B>8</B> peut être réglée de manière que la soupape, se ferme automatiquement quand la tempéra- turc des éléments chauffants atteint une va leur déterminée et s'ouvre plus ou moins sui vant que la température descend plus on moins en dessous de cette valeur.
La vape-tir arrivant par l'orifice<B>12)</B> se divise en deux courants passant par les<B><I>élé-</I></B> ments 4 et<B>5</B> dans le sens des flèches et se rejoignant pour traverser l'élément<B>3</B> de l'ex- trémité <B>13</B> duquel Peau condensée s'échappe par le tuyaut de purge 14.
Le conduit d'ac cès<B>15</B> au tuyau de purge se prolonge par des branehe## latérales<B>16</B> qui aboutissent dans les raccords<B>6</B> et sont dirigés parallèlement aux courants de vapeur s'échappant des lu mières<B>1 ï</B> de pari et d'autre de la soupape<B>IL</B> La section transversale de ce conduit<B>là, 16</B> est notablement plus grande que la section nécessaire pour l'écoulement de l'eau de con densation venant, d'une part, de l'élément chauffant<B>ô</B> et, d'autre part, des raccords 6, de sorte que l'air peut<B>y</B> passer librement-. et que, grâce<B>à</B> cette large communication ou verte de façon permanente, le radiateur cons titue cri lui-même un circuit fermé.
Dès que la vapeur est admise dans les raccords<B>6</B> par<B>la,</B> soupape,<B>11,</B> il se crée<B>à</B> cha cune des ouvertures des branches de con duit<B>16</B> un appel d'air qui produit par le conduit<B>15</B> une succion dans l'élément<B>3</B> et, comme la résistance de ce conduit est beau coup plus faible que celle du tuyau de purge 14, on obtient de suite une circulation d'air dont les effets ont été exposés plus haut.
<B>Il</B> est évident que le conduit<B>15</B> peut être subdivisé et que sa forme et sa disposition peuvent varier<B>à</B> condition que la communi- cation permanente établie entre l'extrémité d'admission formée.par les raccords<B>6</B> et l'ex trémité de purge<B>13</B> du radiateur soit suffi sante pour permettre simultanément l'écoule ment de l'eau de<B>6</B> et de<B>3</B> vers le tuyau de purge 1-4 et le passage de l'air de<B>13</B> en<B>6.</B> La disposition représentée, avec conduit<B>15,</B> <B>16</B> en forme de T (filg. 4), ménagé dans la partie<B>18</B> en dessous de la soupape<B>Il</B> (fig. <B>1)</B> est d'un emploi avantageux, car le conduit de communication<B>1.5, 16</B> est très court et,
la partie<B>18</B> se prête<B>à</B> la distribution de la va,- peur dans les radiateurs<B>à</B> éléments multiples disposés symétriquement de part et d'autre de l'élément principal<B>3.</B> Si tous les autres élé- ments chauffants se trouvent du même côté de l'élément chauffant<B>3,</B> il suffit de boucher hermétiquement l'une des lumières<B>17</B> et l'ou verture de la branche de conduit<B>16</B> corres pondante.
Le tuyau de purge 14 dont l'extrémité supé rieure est raccordée au conduit de communi cation<B>1.5,</B> est accolé sur presque toute sa. lon gueur au tuyau 2 et son extrémité inférieure se trouve tout près de la conduite générale de vapeur<B>1.</B> Une enveloppe calorifuge 20 com mune aux tuyaux jumelés 2 et 14 empêche toute déperdition de chaleur. De la sorte le tuyau 14 est chauffé en commençant par le bas dès que la vapeur est admise dans la con duite générale<B>1</B> et tout danger d'obstruction de ce tuyau par congélation se trouve écarté.
Steam <B> </B> <B> heater </B> for railway cars. The present invention relates to <B> to </B> steam heaters for railway cars, comprising radiators in which the steam expands <B> to </B> atmospheric pressure. These radiators are generally connected directly to a steam supply line and the admission of steam to each radiator is adjusted so that after passing through it the steam is condensed and the water from condensate escapes freely through <B> a </B> drain pipe.
In some <B> this </B> type devices the arrival of steam in the radiator is regulated by a valve controlled by a thermostatic device <B> </B> in a <B> to </ B> admits the steam and <B> to </B> automatically cut off the admission according to the variations in temperature of the heating element and, indirectly, according to those of the ambient atmosphere.
It has been observed that when <B> the </B> -vapor is admitted at the start of heating and after each closing of the valve of these radiators, it must expel in front of it and expel a part of the volume of the drain pipe. air which fills the radiator and whose inertia considerably slows down the advancement of the vapor. On the other hand, during intense and prolonged cold, the condensed water which flows from the drain pipe often freezes and the ice cubes formed <B> at </B> the outlet of this pipe can end up clogging. this, which puts the device out of service.
According to the present invention which aims to remedy <B> to </B> these drawbacks, each radiator, which comprises two or more heating elements, forms a continuous <B> to, </B> circuit which purge end <B> </B> connected <B> to. </B> a purge pipe is connected directly <B> to </B> the steam inlet end of said circuit by one or more communication conduits of sufficient cross-section to provide passage <B> to </B> both <B> to </B> the condensation water flowing to the drain pipe and <B> to </B> the air drawn by the admitted vapor stream.
With this arrangement, as soon as the radiator steam valve opens, <B> the. </B> suction produced by the admitted steam stream is felt <B> at </B> <B> 1 </ B> # the bleed end of the radiator via the communication duct (s) whose <I> flow resistance </I> is very low, and the air contained in the radiator is immediately circulated therein. here by the steam which peels quickly. As long as the valve remains open, the air thus set in motion circulates with the steam very rapidly in the heating circuit formed by the radiator, which ensures excellent use of the heating surface thereof.
Circulation continues after closing the valve, by virtue of the inertia of the moving air, and it can even continue until the valve s 'opens <B> to </B> again. As the circulation circuit is made up only of the radiator itself, all of the steam supplied is used for heating the car.
To prevent the water from freezing <B> at </B> s .--) rtie of the bleed pipe, the latter can be attached to the steam inlet pipe of the radiator and extend to 'us- qui' in the vicinity of bed,
general steam line. These two pipes may be surrounded by a common heat-insulating jacket. The drain pipe is thus continuously heated during operation of the plant.
The appended drawing represents, <B> to </B> by way of example, an embodiment of the <B> </B> heating apparatus according to the invention, wedging a valve <B > to </B> thermostatic control.
The, fig. <B> 1 </B> is a vertical section along line A-B in fig. <B> 2, </B> fig, '-) a horizontal section along the line C-D of the, fié- ,. <B> 1, </B> fig. <B> 3 </B> a vertical section along the line E-F of fig. 2, e and the, fig ,. 4 a partial horizontal section, <B> to </B> on a larger scale, along line G-H in FIG. <B> 1. </B>
In this drawing, <B> 1 </B> designates the general steam <B> heating </B> pipe, to which is connected, via pipe 2, the -radiator composed, in the example, considered , the heating element <B> 3 </B> containing the thermostatic device and heating elements 4 and <B> 5 </B> connected in parallel by the connections <B> 6 </B> and <B > 7. </B> The thermostatic device comprises an expandable tube <B> 8 </B>, one end of which is adjustable in an adjustable manner <B> to </B> the end <B> 9 of </ B > element <B> 3 </B> and the other end of which is guided by a sleeve <B> 10, </B> carries the valve <B> with </B> spring <B> It </ B > intended <B> to </B> regulate the passage of steam through the opening or fitting 12 of the pipe 2.
The tube <B> 8 </B> being a metal whose coefficient of expansion is greater than that of the metal constituting the heating elements, the position of the tube <B> 8 </B> can be adjusted so that the valve, closes automatically when the temperature of the heating elements reaches a determined value and opens more or less as the temperature falls more or less below this value.
The vape-shot arriving through the orifice <B> 12) </B> is divided into two currents passing through <B> <I> elements </I> </B> elements 4 and <B> 5 < / B> in the direction of the arrows and joining to pass through the element <B> 3 </B> of the end <B> 13 </B> from which the condensed water escapes through the purge pipe 14 .
The access duct <B> 15 </B> to the purge pipe is extended by ## lateral <B> 16 </B> branches which end in the fittings <B> 6 </B> and are directed parallel to the vapor streams escaping from the <B> 1 ï </B> lights on either side of the valve <B> IL </B> The cross section of this duct <B> there, 16 < / B> is notably larger than the section necessary for the flow of the condensation water coming, on the one hand, from the heating element <B> ô </B> and, on the other hand, from the fittings 6, so that the air can <B> y </B> pass freely-. and that, thanks to <B> </B> this broad or permanently green communication, the radiator itself constitutes a closed circuit.
As soon as steam is admitted into the fittings <B> 6 </B> through <B> the, </B> valve, <B> 11, </B> it is created <B> at </B> cha one of the openings of the duct branches <B> 16 </B> a draft which produces through the duct <B> 15 </B> a suction in the element <B> 3 </B> and, as the resistance of this duct is much lower than that of the purge pipe 14, an air circulation is immediately obtained, the effects of which have been explained above.
<B> It </B> is evident that the path <B> 15 </B> may be subdivided and that its shape and arrangement may vary <B> provided </B> provided that the permanent communication established between the inlet end formed by the fittings <B> 6 </B> and the bleed end <B> 13 </B> of the radiator is sufficient to simultaneously allow water to flow from <B> 6 </B> and <B> 3 </B> to the purge pipe 1-4 and the air passage from <B> 13 </B> to <B> 6. < / B> The arrangement shown, with duct <B> 15, </B> <B> 16 </B> in the form of a T (filg. 4), provided in part <B> 18 </B> below of the <B> Il </B> valve (fig. <B> 1) </B> is of advantageous use, because the communication pipe <B> 1.5, 16 </B> is very short and,
the <B> 18 </B> part lends itself <B> to </B> the distribution of the va, - fear in the radiators <B> with </B> multiple elements arranged symmetrically on either side of the main element <B> 3. </B> If all the other heating elements are on the same side of the heating element <B> 3, </B> it suffices to seal one of the ports tightly <B> 17 </B> and the opening of the corresponding <B> 16 </B> duct branch.
The bleed pipe 14, the upper end of which is connected to the communication duct <B> 1.5, </B> is joined over almost all of its. Length to pipe 2 and its lower end is located very close to the general steam pipe <B> 1. </B> A heat-insulating jacket 20 common to the twin pipes 2 and 14 prevents any loss of heat. In this way, the pipe 14 is heated starting from the bottom as soon as the steam is admitted into the general duct <B> 1 </B> and any danger of this pipe obstructing by freezing is eliminated.