Brevet FR2005233A1 — publié le 19691212

L'invention se rapporte de façon générale aux générateurs de vapeur, et plus particulièrement à une commande asservie de combustible pour une tête de pulvérisation d'un générateur de vapeur et encore plus particulièrement à un appareil à circula-5 tion d'eau pour une commande asservie de combustible. Une commande asservie de combustible comprend un dispositif actionné hydrauliquement pour régler le combustible pour une tête de pulvérisation d'un générateur de vapeur et pour régler la quantité d'air de combustion fournie au foyer du géné-1© rateur. Le combustible est réglé proportionnellement à la quantité • d'eau d'alimentation arrivant au générateur. La commande asservie de combustible comprend deux dispositifs accouplés mécaniquement dans un appareil à combustible qui règle le débit de combustible et d'air pour le générateur de vapeur et un appareil à circulation 15 d'eau qui commande le fonctionnement de l'appareil à combustible en relation directe avec la quantité d'eau d'alimentation traversant la commande asservie. La présente invention ne concerne que l'appareil à circulation d'eau. Un appareil à circulation d'eau d'une commande asservie 20 de combustible est soumis à l'écoulement d'eau chaude qui le traverse et jusqu'à présent une défaillance rapide a provoqué le mauvais fonctionnement de beaucoup de commandes asservies de combustible. L'appareil à circulation d'eau selon la présente invention augmente le rendement du générateur par sa structure et ses éléments, réduit l'entretien des commandes asservies de combustible et permet à un générateur d'être branché pour un fonctionnement de plus grande fiabilité. Dans l'appareil à circulation d'eau selon l'invention, on a prévu une membrane roulante ayant une grande fraction de sa 30 surface utile supportée par un piston. Les fibres de la membrane ne sont donc soumises qu'à de faibles contraintes qui sont maintenues à un minimum par suite du support constitué par le piston, ce qui donne à la membrane une plus longue durée de vie. La matière de la membrane est choisie de préférence pour présen-35 ter une résistance élevée aux températures d'eau s'élevant jusqu'à 105° 0 en permettant ainsi le branchement du générateur de façon que l'échangeur de chaleur soit en amont plutôt qu'en aval de la commande asservie de combustible.. Gela permet à la commande asservie de combustible de déceler une diminution du 4Q débit de l'eau arrivant au générateur par suite d'une fuite dans 6904951 2 2005233 Uéchangeur de chaleur, ce qui augmente la fiabilité du générateur. Un but de la présentas invention est donc d'établir, pour une commande asservie de combustible d'un générateur de vapeur, cj un appareil à circulation d'eau qui augmente le Rendement du générateur, réduit l'entretien de la commande asservie dé combustible et permet au générateur d'être branché pour un fonctionnement de plus grande fiabilité. Un autre but de l'invention consiste à établir, pour une 10 commande asservie de combustible, un appareil à circulation d'eau qui comprend une membrane roulante qui ne fléchit pas quand elle accomplit sa course, ce qui n'impese aucune restriction au mouvement de la membrane. D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'inven-15 tion apparaîtront au cours de la description détaillée suivante, établie en référence au dessin annexé dont la figure unique est une coupe axiale de l'ensemble d'eau selon la présente invention. L'appareil à circulation d'eau selon la présente inven-. tion comprend une enveloppe composée d'une partie centrale 10 20 formant cylindre et ayant des surfaces de jonction supérieure et inférieure 11 et 12, d'une partie à tige de manoeuvre 15 ayant une surface de jonction 14 et montée au-dessus de la partie cylindrique 10 et d'une partie sous la membrane 15 ayant une surface de jonction 16 et montée à la base de la partie 10 25 formant cylindre. Un piston 1? est logé librement à l'intérieur de la partie 10 formant cylindre et une membrane roulante 18 est fixée sur ce piston au meyen d'une plaque de retenue 19* La périphérie de la membrane roulante 18 est fixée entre la surface de jonction 30 inférieure 12 de la partie 10 formant cylindre et la surface de jonction 16 de la partie 15 sous la membrane et elle assuré l'étanchéité entre ces éléments. Un joint 20 assure l'étanchéité entre la surface de jonction supérieure 11 de la partie 10 formant cylindre et là surface de jonction 14 de la partie 13 à 35 tige de manoeuvre. Des boulons de fixation 21 en nombre convena-bïe assemblent le cylindre, la partie à tige de manoeuvre" et ia partie sous la membrane. Le piston 17 et la membrane 18 divisenlï.3acavité intérieure de l'enveloppe pour délimiter une chambre 22 au-dessus de la ^ membrane et une chambre 2^ au-dessous de la membrane. Une entrée 69049?! 2005233 24 est prévue dans la partie 15 sous la membrane pour communiquer directement avec la chambre 23 au-dessous de la membrane, tandis qu'une sortie 25 est prévue dans la partie 13 à tige de manoeuvre pour communiquer directement avec la chambre 22 5 au-dessus de la membrane. ïïn ajutage de réglage 26 est monté centralement par rapport au piston 17 et présente une ouverture ou un passage à» réglage circulaire 27. TJn pointeau de réglage 28coopérant avec le passage de réglage 27 présente une surface 29 de section décroissante ou conique qui coopère directement avec l'extrémité d'entrée 27a de l'ouverture de réglage 27 en réglant le débit à travers * 1'appareil de l'eau qui provient de l'entré» 24, traverse la chambre 23 au-dessous de la membrane, puis la chambre 22 au-dessus de la membrane pour partir par la sortie 15 25. À l'extrémité inférieure de la surface conique 29 est formée une surface cylindrique 30 qui peut correspondre étroitement à l'ouverture de réglage 27. l'extrémité inférieure de la surface cylindrique 30 se termine à un épaulement 31 sur lequel repos* le piston dans la position d'obturation du passage. 20 Le pointeau de réglage 28 est muni d'une queue filetée 32 qui se visse dans -un bouchon 33» Le bouchon 33 se visse à son tour dans une ouverture taraudée ménagée dans la partie 15 sous la membrane. Ainsi, le pointeau de réglage peut être facilement , enlevé de l'appareil pour les besoins du service. Des cales 3^ 25 sont prévues entre le pointeau de réglage et le bouchon 33 pour régler initialement l'appareil afin qu'on obtienne la position correcte de départ de la membrane 18. Ainsi, le mouvement du piston et de la membrane commande le débit de l'eau d'alimentation à travers l'appareil et répond à la pression de l'eau 30 d'alimentation dans la chambre 23 au-dessous de la membrane. Une tige de manoeuvre 35 est montée dans la partie 13 à tige de manoeuvre et est destinée à être accouplée à l'appareil de commande asservie du combustible. Pour la transmission du mouvement, la tige est reliée au piston 17 par un bras de mani-35 velle 36 disposé à l'intérieur de la partie à tige de manoeuvre et fixé à une extrémité intérieure de la tige, par un axe 37 à l'extrémité inférieure du bras 36 et par un étrier de piston 38 qui est porté de façon pivotante sur la tige 37 et fixé convenablement au piston 17, par exemple par brasage ou par un moyen 40 équivalent. Ainsi, le mouvement du piston et de la membrane 6904951 4 2005233 provoque la rotation de la tige de manoeuvre 35» Un ressort à couple de rotation 39 est prévu sur la tige de manoeuvre 35 pour appliquer continuellement à la tige une force opposée au mouvement du piston et de la membrane provoqué par la pression de 5 l'eau d'alimentation dans la chambre 23 au-dessous de la membrane. En fonctionnement, quand la pression d'eau s'élève dans la chambre 23 au-dessous de la membrane, le piston et la membrane se déplacent vers le haut en permettant à l'eau d'alimentation 10 de passer à travers l'appareil et en actionnant la tige de manoeuvre 35» Un effet de roulement presque sans frottement de la membrane s'effectue quand le piston 17 s'élève ou s'abaisse* La hauteur à laquelle la membrane est soulevée par la pression de l'eau d'alimentation et le débit de l'eau d'alimentation à trantrs 15 l'appareil sont directement proportionnels à la section d'écoulement entre le pointeau de réglage 28 et l'ajutage de réglage 26. Comme la membrane roulante 28 ne fléchit pas pendant sa course, il n'y a pas de restriction imposée au mouvement de la membrane et du piston. 20 On comprendra qu'on pourrait envisager diverses modifi cations ou adjonctions sans s'écarter des nouveaux principes de l'invention et que l'invention n'est limitée que par les revendications annexées. 6904951 5 2005233 BETEHDIgÀIIOHS. 1. Appareil à circulation d,eau pour une commande asservie de combustible comprenant une enveloppe ayant une entrée et une sortie, un piston dans la cavité de cette enveloppe entre 5 l'entrée et la sortie, une tige de manoeuvre sortant de cette enveloppe et reliée au dit piston pour une transmission du mouvement, un moyen à membrane monté sur le dit piston et fixé à 1'enveloppe pour délimiter dans sa cavité intérieure, de part et d'autre de la membrane, deux chambres dont l'une communique 10 directement avec la dite entrée, tandis que l'autre communique directement avec la dite sortie, une ouverture de réglage dans le dit piston, un pointeau de réglage qui est monté dans la dite enveloppe à l'intérieur de la dite chambre communiquant avec l'entrée et qui coopère avec la dite ouverture de réglage pour 15 restreindre le débit d'eau à travers elle et un moyen élastique rappelant le dit piston vers la position de fermeture de la dite ouverture par le dit pointeau de réglage, de telle sorte que le débit de l'eau à travers l'appareil et le mouvement du dit pistcc. et du moyen à membrane répondent à la pression à l'entrée pour 20 entraîner la tige de manoeuvre. 2. Appareil selon la revendication 1, dans lequel le dit moyen à membrane est une membrane roulante: 3. Appareil selon la revendication 1, dans lequel la dite ouverture de réglage est limitée par un ajutage de réglage fixé au piston. 4. Appareil selon la revendication 3, dans lequel le dit pointeau de réglage présente une forme conique et est muni d'un épaulement contre lequel repose l'ajutage de réglage quand celui-ci est en position de fermeture. 50 5. Appareil à circulation d'eau pour une commande asservie de combustible comprenant une enveloppe ayant une parti* formant cylindre, une partie à tige de manoeuvre à une extrémité de la partie formant cylindre et une partie d'arrivée d'eau à l'autre extrémité de la partie formant cylindre', un piston dans 35 la dite partie formant cylindre, une tige de manoeuvre qui est prévue dans la dite partie à tige de manoeuvre, sort de cette partie et est reliée au dit piston pour une transmission du mouvement, un moyen à membrane monté sur le dit piston et ancré entre la dite partie formant cylindre et la partie d'arrivée ^ d'eau pour délimiter deux chambres de part et d'autre de la 6904951 6 2005233 membrane, une sortie ménagée dans la dite partie à tige de manoeuvre et communiquant directement avec la dite chambre aval» une entrée ménagée dans la dite partie d'arrivée d'eau et communiquant avec la dite chambre amont, une ouverture de réglage dans le 5 dit piston, un pointeau de réglage monté dans la dite chambre amont et coopérant avec la dite ouverture de réglage pour régler le débit d'eau à travers elle et un moyen à ressort rappelant le dit piston vers le dit pointeau pour fermer l'ouverture de telle sorte que le débit de l'eau à travers l'appareil et le mouvement 10 du dit piston et du moyen à membrane répondent à la pression dans la chambre amont pour moduler la- position de la tige de manoeuvre. 6. Appareil selon la revendication 5, dans lequel le dit moyen à membrane comprend une membrane roulante. 15 7. Appareil selon la revendication 6, dans lequel la dite ouverture de réglage est limitée par un ajutage de réglage fixé au piston et traversé par un passage circulaire. 8. Appareil selon la revendication 7, dans lequel le dit pointeau de réglage présente une forme conique. 20 9* Appareil selon la revendication 8, dans lequel le dit piston supporte une grande surface utile de la dite membrane roulante •