Brevet FR2031541A1 — publié le 19701120

presente invention concerne un dispositif pour faciliter la mise en marche de chaudières. Elle vise plusparticulière- ment un système permettant de réduire la résistance- au mouvement des produits de combustion, quand la chaudière et la cheminée sont froides, Il est connu que les brûleurs, destinés aux chaudières à basse résistance de démarrage, ont l'avantage, par rapport aux brûleurs utilisés dans les chaudières pressurisées,-dtEtre sensiblement plus simples.Dans une chaudière ayant une résistance relativement élevée à froid et éventuellement en régime normal de travail, il faut des brûleurs spéciaux, du type "à deux stades", susceptibles de dépasser le pic de résistance qui se présente lors du démarrage La présente invention permet l'utilisation de brûleurs moins complexes, avec des chaudières ayant une résistance relativement élevée,ce qui apporte des avantages techniques et économiques importants.Le dispositif suivant l'invention permet de réduire la résistance au démarrage à froid à une valeur pratiquement égale à celle du fonctionnement de service ; il devient ainsi possible d'utiliser des brûleurs de type simple dans le cas des chaudières mi-pressurées, ctest-à-dire des chaudières dont la pression, dans la chambre de combustion, dépasse de quelques mm Hg seulement la pression atmosphérique ; d'autre part,. dans le cas des chaudières fonctionnant sous des pressions plus fortes, l'invention permet d'employer des brûleurs de construction plus simple que par le passé. A ces avantages s'ajoute celui d'abréger la période de condensation, lors du démarrage, étant donné qu'on arrive à un réchauffage et un démarrage rapides de la cheminée.En outre, lorsqu'on fait fonctionner la chaudière dans ses conditicns normales, la chambre de combustion a déjà atteint la température de régime. Le dispositif suivant l'invention est caractérisé en ce que la dérivation usuelle du parcours de-s fumées d'une chaudière comprend une conduite à résistance réduite, dans laquelle sont lo gés des moyens de fermeture ou obturation, susceptibles d'etre ouverts lors du démarrage de la chaudière, et de fermer ladite conduite au bout d'un certain temps après le démarrage. Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, particulièrement remarquable par la simplicité de sa construction, et par I'efficacité et ltéconomie de son fonctionnement, les dits moyens de fermeture sont actionnés par un élément sensible à la température ; cet élément agit dans le sens de fermeture de la con duite de dérivation, quand la chaudière est chaude, et dans celui d'ouverture quand la chaudière est froide. L'élément sensible à la température peut autre notamment un bilame bi-métallique, qui, par ses déformations, actionne les moyens de fermetures Suivant une autre forme de réalisation, les moyens de fermeture sont actionnés par un moto-réducteur. L'invention sera mieux comprise à la lumière de la des "Qg= de de deux formes de réalisation représentées sur les dessins annexés, Fig. 1 est une vue en coupe longitudinale d'une chaudière munie d'un dispositif suivant l'invention. Fig. 2 montre schématiquement, en élévation latérale, avec quelques pièces omises et d'autres en coupe, une variante du dispositif suivant l'invention. Fig. 2A montre un circuit électrique d'actionnement du dispositif suivant la figure 2o Sur la figure 1, une chaudière est désignée dans son ensemble par 1 ; cette chaudière peut être de tout type connu en soi. Pour une meilleure compréhension de l'invention, on donne ci-après une brève description de la chaudière, bien quelle soit connue. Une chambre de combustion 29 est alignée coaxialement , en communication, avec la chambre d'injection 3, cette dernière étant fermée à son extrémité gauche par une tête 4, supportant un brûleur de type quelconque.. La chambre de combustion 2 est entourée dtune chemise d'eau 5 qui communique, par des passages 6 et 7, avec une chemise semblable 8 entourant la chambre d'injection 30 Dans 1' exemple représenté, les deux chambres sont cylindriques. Les fumées, formées dans les zones 2 et 3 de la chaudière, arrivent par une conduite de forme annulaire, prévue dans la partie supérieure de la chambre de combustion 2, entre les manteaux 5, 8, et elles s' acheminentdans le le sens de la flèche Ko Au débou- ché de cette conduite, le flux gazeux se partage en deux courants, cheminant dans deux canaux. parallèles à section en arc de cercle, délimités au sommet par une paroi 10 et en bas par une paroi il ; ces parois sont disposées dans l'entrevous existant entre les chemises 5 et 8. Les gaz de combustion passent ensuite, par une ouverture 12, et arrivent dans une conduite de décharge 13, située dans la partie inférieure de la chaudière, en contact dun coté avec la chemise d'eau 5.Les fumées partent finalement par le raccord 14 vers une cheminée (non représentée). Le parcours des gaz, décrit, correspond aux conditions de régime normal, c'est-à-dire celles qui existent lorsque la conduite de dérivation 15, reliée au raccord 14, est fermée. Suivant l'invention, l'extrémité droite de la chambre de combustion 2 (figure 1) présente un col tubulaire en tole 16, débouchant dans la conduite de dérivation 15. Sur la paroi de droite, du cdté intérieur de la conduite est fixée une console 18, supportant par rivetage ou tout autre moyen 19 un élément bi-métallique 20 en forme de ressort de torsion, muni de deux bras. Un de ces bras 20 est fixé en 21 à un volet 22, susceptible d'obturer l'ex- trémité du raccord 16 et couper ainsi la communication entre 2 et la conduite de dérivation 15.L'élément bimétallique 20 est monté de façon à fermer le raccord 16 quand une température égale ou voisine de celle de régime est atteinte, tandis qu'à froid, l'élément 20 ramène le volet 22 à la position d'ouverture A, comme indiqué par la ligne en traits mixtes. Le fonctionnement de cette forme de réalisation préférée de l'invention est le suivant. La chaudière étant froide, le volet 22 est en position A. Quand le brflleur est mis en fonctionnement, une grande partie des gaz de combustion circulent à travers la conduite de dérivation 15, comme montré par la flèche Z, tandis qu' une petite partie suit le.parcours des flèches K. Entant donné que la conduite de dérivation 15 présente un développement sensiblement moindre, les produits de la combustion y rencontrent, au démarrage, une résistance réduite, permettant ainsi le réchauffage de la chambre 2 et de la cheminée pour leur mise en marche. Au fur et à mesure que le bilame 20 se réchauffe, le volet 22 obture progressivement la conduite 15, obligeant les produits de combustion de parcourir, de manière graduellement croissante le circuit repéré par les flèches K. Dans une deuxième forme de réalisation du dispositif suivant l'invention, représentée par les figures 2 et 2A, I'obstruction de la conduite de dérivation a lieu après un certain laps de temps, après la mise en marche du brûleur, lorsque le pic de résistance de démarrage a été dépassé. Suivant cette forme de réalisation, la conduite de dérivation 15 comprend,dans sa partie supérieure, un siège 25 destiné à être fermé par un clapet 22, suspendu à un cable 26 qui s'enroule ou se déroule d'une poulie 27 accouplée à un moto-réducteur M. La course d'abaissement de l'organe obturateur 22, à partir du démarrage du brûleur, est relativement longue, par exemple de 12 à 15 secondes, pour permettre le réchauffage de la cheminée et de la chambre de combustion0 Le fonctionnement de cette forme de réalisation est le suivant : quand le brûleur (non représenté) est'allumé, un contact 30, prévu dans le télérupteur du brûleur (figure 2A), ferme le circuit d'alimentation du moteur M, qui démarre et provoque l'abaissement progressif du clapet 22 vers le siège 25. Entre temps, en supposant que le brûleur soit du type à mazout, s'est déroulée t ltopération de pré-ventilation de la chambre de combustion 2, du fait de l'allumage du brûleur déterminant le réchauffage de cette chambre et de la cheminée. Au moment où la fermeture de la conduite 15 a lieu, la chaudière se trouve pratiquement en régime. Après la fermeture du siège 25, une came 31, prévue dans le ioto-réducteur M, ferme un contact de fin de course 32. Ce contact 32 produit l'excitation d'un relais à impulsions 50, ce qui déplace alors les contacts 33 et 34 dans les positions L et O montrées à la figure 2A, par des traits interrompus. I1 en résulte que le moteur M est alors prêt à tourner en sens opposé, et à produire la remontée de l'organe 22. Toutefois, cela n'a pas lieu tant que contact 30 du télérupteur du brûleur reste dans la position de la figure 2A, et en conséquence le circuit d'alimentation du moteur M reste ouvert.Par contre, si le brûleur s'arrête, le télérupteur est désexcité et le contact 30 passe dans la position P, fermant la seconde branche du circuit d'alimentation du moteur M, qui fait tourner celui-ci en sens opposé ; il se produit alors ltouverture de la conduite de dérivation 15. Après la remontée de l'organe 22, la carme 31 actionne le contact de fin de course 51, qui donne une impulsion au relais 50 ; ce dernier provoque alors le retour des contacts dans leurs positions premières 33 et 34. Ainsi le moteur M s'arrête et le dispositif est prêt à une nouvelle sollicitation lors d'un nouveau démarrage du brûleur. I1 convient de faire remarquer que les contacts 33 et 34 se déplacent d'une position à l'au- tre sous chaque impulsion donnée au relais 50. Ils restent dans ces positions même à la suite de l'ouverture des contacts de fin de course 51, 32. REVENDICATIONS 1. Dispositif facilitant la mise en fonctionnement d'une chaudière qui comprend une dérivation à résistance réduite, dans lecir- cuit des fumées, caractérisé en ce que ladite dérivation est munie de moyens de fermeture, susceptibles d'être ouverts lors du démarrage de la chaudière, et de fermer cette dérivation au bout d'un certain temps après le démarrage. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les dits moyens de fermeture sont actionnés par un ou plusieurs é léments sensibles à la température des gaz de combustion de la chaudière 3. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce-que les dits éléments sont des bilames bimétalliques. 4. Dispositif suivant la revendication t, caractérisé en ce que les dits moyens de fermeture sont actionnés par un moto-réducteur. 5. Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le dit oto-réducteur est commandé par un télérupteur du brtleur de la chaudière. 6. Dispositif suivant une des revendications- 1 à 5, caractérisé en ce que les- dits moyens de fermeture sont constitués par un ou plusieurs volets ou clapet. 7* Dispositif suivant une des revendications -1-- à 6, caractérisé ce que les dits moyens. de fermeture sont montés en amont de la chambre de combustion de la chaudière, au passage de cette cham bre vers une conduite de dérivation à faible perte de charge. 8. Dispositif suivant la revendication 7, caractérisé en ce que le dit passage est constitué par une tubulure fixée à la chambre de combustion.