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PERFECTIONNEMENTS AUX:APPAREILS RAMONEURS POUR CHAUDIERES ET La EQUIVALENT
Cette invention se rapporte aux appareils ramoneurs pour chaudiè- res et 1-'équivalent,, En général, dans les chaudières de grandes dimensions, les appareils de ramonage pour les surfaces de chauffe sujettes à se recouvrir de dépôts provenant des gaz de combustion, sont actionnes par force motrice, com- mandés à distance et agencés pour fonctionner automatiquement dans un ordre pré- déterminé,
et le mécanisme de commande des appareils ramoneurs d'un groupe géné- rateur et surchauffeur de vapeur d'une centrale moderne de production d'énergie tend à devenir indésirablement compliquée tandis que la réduction du coût de premier établissement et la diminution des travaux d'entretien de ces mécanismes constituent des problèmes d'une certaine importanceo L'un des buts de l'inven- tion est de simplifier le mécanisme de commande assurant le fonctionnement au- tomatique et dans un ordre déterminé d'une série d'appareils ramoneurs action- nés individuellement par force motrice et comprenant au moins un appareil ramo- neur du type comportant un élément souffleur rétractile qu'on peut faire avancer en position active depuis une position inactive ou effacée et qu'on peut faire tourner pour faire varier la direction dans laquelle est projeté le fluide de ramonage
Normalement, la distance de la surface des tubes sur laquelle est projeté le fluide de ramonage de l'appareil lorsqu$on effectue le nettoyage des tubes d'un faisceau tubulaires varie suivant les positions angulaires de Isolé- ment souffleur lorsque ce dernier tourne. Il en résulte que si un élément souf- fleur tournant à une vitesse constante est susceptible d'être dirigé pendant un temps suffisamment long vers les surfaces plus éloignées pour les nettoyer conve- nablement, les surfaces des tubes plus rapprochés de l'élément souffleur peuvent recevoir le fluide de ramonage pendant un temps considérablement plus long qu'il ne le fauto Un autre but de l'invention est de réduire le temps nécessaire au ra- monage et d'économiser le fluide de ramonage.
Dans un système de ramonage pour un groupe générateur et surchauffeur de vapeur ou autre installation de ce genre, certains des appareils ramoneurs peu- vent être du type comportant un élément souffleur qu'on peut faire avancer dans une position active, depuis une position d'inactivité ou d'effacement et
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qu'on peut faire tourner en vue de faire varier la direction dans laquelle le fluide de ramonage est projeté, tandis que d'autres appareils ramoneurs peuvent être du type où l'élément souffleur est susceptible d'un mouvement de rotation, mais non d'un mouvement de retrait,
et un autre but de l'inven- tion est de fournir un dispositif de commande pour provoquer le mouvement d' oscillation d'un élément souffleur susceptible d'être actionné par un dispo- sitif de commande à sens unique applicable aussi bien lorsque l'élément est rétractile que lorsqu'il ne l'est pas.
La présente invention concerne un appareil ramoneur pour chaudiè- res et l'équivalent, comportant un élément souffleur qu'on peut faire avancer dans une position active depuis une position inactive ou effacée et qu'on peut faire tourner en vue de changer la direction dans laquelle le fluide de ramo- nage est projeté, et caractérisé en ce que le dispositif de commande de l'élé- ment souffleur comprend une tige de commande, conjuguée avec un premier dis- positif de commande accouplant continuellement la tige à l'élément souffleur et susceptible par une rotation à sens unique de la tige de faire avancer et re- culer l'élément souffleur, et avec un second dispositif de commande, accouplant aussi la tige à l'élément souffleur et susceptible de faire tourner ce dernier.
L'invention concerne aussi un appareil ramoneur comportant un élé- ment rotatif, caractérisé par une tige de commande et un dispositif de comman- de susceptible par suite de la rotation à sens unique de la tige dans un sens
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L'invention concerne en outre le mode de commande d'un appareil ra- moneur comportant un souffleur rotatif susceptible de diriger le fluide de ra- monage après rotation d'une amplitude déterminée vers des régions de la surfa- ce de la chaudière ou l'équivalent à ramoner, dont les distances par rapport à l'élément souffleur augmentent vers les extrémités du mouvement angulaire de l'élément souffleur, sur lesquelles le fluide de ramonage est projeté, carac- térisé en ce qu'on fait fonctionner un dispositif moteur en sens unique et qu' on actionne l'élément souffleur par le dispositif moteur pour le faire osciller autour de son axe longitudinal à des vitesses angulaires variables qui augmen- tent pendant le mouvement angulaire de l'élément souffleur d'une de ses posi- tions angulaires extrêmes à l'autre,
aussi longtemps que le degré de décroisse- ment des distances de l'élément souffleur aux régions vers lesquelles le flui- de de nettoyage est dirigé, par rapport aux positions angulaires de l'élément souffleur est élevé et diminuent, lorsque le degré d'accroissement des distances de l'élément souffleur aux régions vers lesquelles le fluide de ramonage est . dirigé par rapport aux positions angulaires de l'élément souffleur est élevé.
On décrira maintenant l'invention, à titre d'exemple, en se référant aux dessins annexés, dans lesquels
Fig. 1 est une coupe transversale d'un souffleur de suie longitudina- lement par rapport au tube souffleur, suivant la ligne 1-1 de la Fig. 2, montrant le tube souffleur dans la position complètement effacée;
Fig. 2 est une vue en plan du souffleur de suie;
Fig. 3 est une vue en coupe transversale longitudinale semblable à la Fig. 1, mais représentant le tube souffleur dans la position complètement avancée et montrant un bras de levier fourchu 27 un étrier 29 et une pièce en forme de poulie 23, décrits ci-dessous, en élévation et non en coupe, certaines pièces étant enlevées pour montrer la disposition des autres éléments;
Fig. 4 est une élévation du souffleur de suie, vu de face dans la di- rection de l'axe du tube souffleur, la partie inférieure étant en coupe suivant la ligne IV-IV de la Fige 3 ; @
Fig. 5 est une vue en coupe verticale, partiellement en élévation, semblable à la partie inférieure de la Fig. 4, mais représentant les organes dans d'autres positions relatives.
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Fig 6 est une vue en élévation du bras de levier fourchu et de l'étrier 29, montré séparément du restant du souffleur de suie,, et
Fige 7 montre la nature du mouvement angulaire du tube du souffleur de suie, dans l'hypothèse où l'entraînement à vitesse constante est assuré par un dispositif à moteur électrique.
Sur ces dessins, un moteur électrique 1 est établi de manière que la rotation en sens unique de son arbre provoque l'avancement et le retrait d'un tube souffleur de suie 2 pourvu d'une tuyère à quatre ajutages 3, ainsi que le mouvement de rotation oscillatoire du tube souffleur.
Le moteur électrique est monté sur une plate-forme 4 d'un côté d' un palier de support 5 sur la branche inférieure 6 duquel est boulonnée une ral- longe 7 de la plate-forme. Une tige de commande 8 à laquelle sont clavetés à la fois une vis sans fin à pas unique 9 et un pignon 10, se trouve dans le prolon- gement de l'arbre du moteur et accouplée à cet arbre et elle est tourillonnée à l'intérieur d'un carter 11 fixé à l'extrémité arrière du palier 50
A l'intérieur du carter, une roue hélicoïdale 12 à dix-huit dents, tourillonnée dans ce dernier, engrène la vis sans fin 9 et son arbre à une ex- trémité plus rapprochée du palier 5,
une manivelle 13 à l'extrémité du cartero L'extrémité mobile de la manivelle est raccordée à une extrémité d'une bielle 14 dont l'autre extrémité est reliée à l'extrémité mobile d'un bras basculant 15
Le palier 5 est fixé à la face arrière d'une pièce forgée 20 à l'in térieur de laquelle se trouve la soupape à vapeur principale 21 qui règle le courant de vapeur au tube souffleur, et une tige de commande 22 faite d'une piè- ce avec le tube souffleur 2 s'étend dans un passage ménagé dans la pièce forgée 20 et, en arrière, dans l'espace compris entre une paroi supérieure 16 et la pa- roi inférieure 6 du palier 5, où elle est pourvue d'une pièce genre poulie 23 qui présente une protubérance antérieure 24 sous forme d'un collier à surface cylindrique,
et une protubérance postérieure 25Le bras 15 est fixé à un axe 26 monté dans des coussinets de la paroi supérieure 16 du palier, et un bras de levier 27 qui y est monté de façon à tourner en même temps que lui, est pour- vu d'une fourche dont les bras sont munis de tourillons 28 tournés l'un vers 1 autre et s'adaptant dans des trous correspondants ménagés dans les deux extré- mités inférieures d'une selle 29 Cette dernière enfourche la tige 22 et ses deux extrémités inférieures sont susceptibles de coulisser entre les faces af- frontées des protubérances 24 et 25Lorsque le tube souffleur se trouve dans la position avancée (Fig.
3) le bras de levier fourchu 27 fait un angle d'en- viron 50 avec l'axe du tube souffleur et lorsque ce dernier se trouve dans la position effacée (Figo 1) le bras de levier fourchu 27 fait'aussi un angle de 50 avec l'axe du tube souffleur.
Le pignon 10 monté sur la tige de commande 8 possède vingt dents et engrène une roue à denture droite 30 de soixante dents. Cette dernière est si- tuée dans le carter 11 et y est tourillonnée et elle peut agir comme bras de ma- nivelle, du fait qu'une extrémité d'une crémaillère 31 y est fixée en un point déterminé, de façon à pouvoir tourner, cette crémaillère étant établie de ma- nière que sa denture engrène celle d'un second pignon 32.
Celui-ci présente des prolongements antérieur et postérieur 33 et 34 respectivement, qui s'adaptent, de fagon à pouvoir y tourner, dans des moyeux faisant saillie respectivement en avant et en arrière 35 et 36 d'une pièce de guidage 37Les moyeux 35 et 36 tournent dans des coussinets appropriés du carter 11 disposés de manière que le second pignon 32 se trouve dans le même axe que le tube souffleur 2.
La tige de commande 22 s'étend en arrière de la pièce formant poulie 23 dont elle est pourvue et s'adapte de façon à pouvoir coulisser dans le prolongement antérieur 33 du second pignon 32 et des clavettes 40 logées dans des rainures 41 de la tige 22 peuvent coulisser dans des rainures 42 du second pignon 32
La pièce de guidage 37 maintient la crémaillère 31 en prise avec le second pignon 32 au moyen d'un galet 43 constitué par un roulement à billes é- tabli de manière à porter sur la face de la crémaillère opposée à celle qui por- te les dents, de façon à réagir contre la poussée exercée sur la crémaillère dans un sens qui l'écarte du second pignon.
La pièce de guidage 37 est faite en
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deux moitiés semblables convenablement fixées entre elles, chacune de ces moitiés présentant ùne languette 44 pénétrant dans une rainure correspondant- te 45 de la face correspondante de la crémaillère.,
Lorsque le tube souffleur se trouve dans sa position effacée,, c' est-à-dire la plus reculée (Figo 1)l'extrémité arrière 46 de la tige 22 est en contact avec la pièce de commande 47 d'un commutateur limitateur électrique 48.
Lorsque le tube souffleur a été-déplacé en avant d'une quantité suffisan- te, la protubérance antérieure 24 de la poulie 23 sertà soulever un heurtoir 49 qui actionne une soupape relais 50 provoquant l'ouverture de la soupape principale 21 de façon à admettre de la vapeur dans le tube souffleur 2 pour la projeter à travers les ajutages de la tête de la tuyère 3
Le heurtoir 49 porte à l'extrémité la plus rapprochée du tube souf fleur une bille mi-sertie 51 susceptible de tourner en tous sens, et il est monté de manière à pouvoir coulisser dans une direction inclinée en avant à l'intérieur d'un bossage 52 de la paroi supérieure 16 du palier en s'écartant ou en se rapprochant de l'axe du tube souffleur.
A son extrémité la plus éloi- gnée de cet axe.. le heurtoir 49 entre en contact avec un levier en forme de secteur 53 contre lequel est repoussée par un ressort de rappel 54 l'extrémité externe de la tige 55 de la soupape relais 50 La construction de la soupape relais 50 et de la soupape principale 21 est presque identiquement la même que celle des soupapes relais et principale de l'appareil ramoneur décrit et repré- senté dans le Brevet anglais ? 533.609. Ainsi, la tige 55 est parallèle au tu- be souffleur et la soupape relais 50 est montée dans une plaque de recouvrement 56 servant de chapeau à la pièce forgée 20.
La soupape relais 50 est susceptible de régler l'échappement de vapeur, à travers un passage d'évacuation 60d'une chambre 61 située d'un côté d'un piston 62 qui est fixé à la tige 63 de la sou- pape à vapeur principale 21 dont il règle l'ouverture et la fermeture en cou- lissant à l'intérieur d'un cylindre fixe 64 maintenu en place dans la pièce for- gée par la plaque de recouvrement 56 Avant que la vapeur de la chambre 61 ne puisse avoir accès à la soupape relais 50 elle doit parcourir un passage 65 dans lequel un plongeur 66 à l'extrémité d'une tige 63 pénètre lorsque la soupape principale est ouverte. La disposition du piston 62 dans le cylindre 64 permet une certaine fuite de vapeur entre les côtés du pistono La tige 63 de la soupa- pe principale tend à être repoussée dans la position de fermeture par un ressort à boudin 67.
La vapeur pour le tube souffleur est amenée à l'intérieur de la pièce forgée 20 par un conduit approprié (non représenté)., d'où elle se rend lorsque la soupape principale 21 le permet, dans un espace situé à l'extérieur de la partie avant de la tige de commande 22 d'où elle est empêchée de s'é- chapper par une garniture d'étanchéité 68 et un joint coulissant 69 établi en- tre le tube souffleur 2 et une rallonge tubulaire 70 de la pièce forgée 20 pour pénétrer ensuite à l'intérieur du tube souffleur par des lumières 71
Lorsque le moteur électrique a été mis en marche., la tige de comman- de 8 tourne et fait tourner à la fois la vis sans fin 9 et le pignon 10 La vis sans fin 9 fait tourner la roue hélicoïdale 12 qui, par l'intermédiaire de la manivelle 13 et de la bielle 14,
fait osciller le bras 15 et par conséquent le bras de levier fourchu 27 de telle sorte que par l'entremise de l'étrier ou selle 29, la tige de commande 22 et le tube souffleur 2 sont déplacés longitu- dinalement. En supposant que ce dernier se trouve à l'origine dans la position d'effacement complet, la plus reculée, représentée sur la Fig 1 il s'avance d'abord jusque dans la position la plus avancée représentée sur la Figo 39 puis recule jusqu'à ce qu'il occupe de nouveau la position représentée sur la Figo 1 Pendant le mouvement d'avancement l'arête située le plus en avant de la protubérance 24 de la poulie 23 entre en contact avec la bille 51 et déplace le heurtoir 49 en avant en l'écartant de l'axe du tube souffleur,
ce qui a pour effet d'ouvrir la soupape relais 50 de manière à permettre à la vapeur de s' échapper de la chambre 61 sur l'une des faces du piston 62 La pression de la vapeur régnant sur l'autre face de ce dernier peut alors déplacer le piston 62 et ouvrir ainsi la soupape à vapeur principale 21 de façon que la vapeur soit éjectée par les ajutages de la tuyère 3.
Pendant la dernière partie de sa cour- se dans le sens de l'ouverture de la soupape, le mouvement du piston 62 est amor- ti par la vapeur qui se trouve dans la chambre 61 et ne peut s'échapper de celle
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ci par suite de la pénétration du plongeur 66 dans le passage 65Pendant le mouvement rétrograde subséquent du tube souffleur, la soupape relais 50 peut se fermer sous l'action de son ressort de rappel 54 au moment où la protu- bérance 24 s'est dégagée de la bille 51 et lorsque les faites de vapeur qui se produisent le long du piston 62, sans pouvoir s'échapper de la chambre., ont réduit suffisamment la différence de pression de part et d'autre du piston,
le ressort 67 referme la soupape principale 21
Lorsque le tube souffleur se trouve dans la position la plus avan- cée, la manivelle 13 se trouve à un point mort et en outre la trajectoire de la selle 29 qui actionne le tube souffleur fait un angle de grande amplitude (environ 40 ) avec l'axe du tube souffleur, tandis que quand le tube souffleur se trouve dans la position la plus effacée, la manivelle 13 se trouve à un au- tre point mort et en outre la trajectoire de la selle 29 fait aussi un angle de grande amplitude avec l'axe du tube souffleur. @ ..
Par conséquent le tube.souffleur se rapproche et s'éloigne de chaque extrémité de sa course longitudinale très lentement et le tube souffleur peut être avancé et ramené dans-sa position effacée sans brusque accélération ou .décélération indisérable, et bien que la période de soufflage couvre une par- tie considérable du cycle, la grandeur du déplacement longitudinal du tube souffleur pendant la période de soufflage est faible.
La vis sans fin 9 et la roue hélicoidale 12 ne constituent pas seu- lement un engrenage réducteur de vitesse, mais forment un dispositif simple quoique efficace pour empêcher que le tube souffleur puisse s'acheminer acciden- tellement vers la position avancée lorsque le souffleur de suite doit être ins- tallé avec le tube souffleur incliné de haut en bas.
Pendant le cycle de fonctionnement, la rotation du pignon 10 entrai- ne la rotation de la roue à denture droite 30 et oblige la crémaillère 31 à faire osciller la tige de commande 22 et le tube souffleur 2 dans leur mouve- ment de rotation, par un mouvement de va-et-vient pendant lequel elle est en prise avec le pignon denté fixe 32, tandis que la pièce de guidage 37 occupe des positions angulaires correspondant aux inclinaisons de la crémaillère, com- me on le comprendra facilement en se référant aux Figs.
4 et 5 Fige 7 montre la nature du mouvement angulaire imprimé au tube souffleur par le dispositif décrito Sur cette figure, A, B C D.....R sont des points d'un tube vers les- quels la tuyère 3, supposée être en un point Z, est tournée à des intervalles de temps égaux, dans l'hypothèse où le moteur électrique tourne à vitesse cons- tanteLorsque la tuyère tourne par exemple dans le sens du mouvement des ai- guilles d'une montre, les distances de la tuyère au tube dans les directions où la tuyère est tournée dans son mouvement de rotation, diminuent depuis la position extrême A dans une grande mesure par rapport aux positions angulaires de la tuyère jusqu'à ce que environ le point G soit atteint et pendant cette pé- riode,
la vitesse angulaire de la tuyère augmente, tandis que les distances de la tuyère au tube dans les directions où la tuyère est tournée dans son mouve- ment de rotation augmentent vers la position extrême près de S dans une plus grande mesure par rapport aux positions angulaires de la tuyère à peu près à par- tir du moment où le point L est dépassée et pendant cette dernière période, la vitesse angulaire de la tuyère diminue, ce qui fait que la vitesse de parcours des jets le long du tube dans les parties de ce dernier les plus rapprochées de la tuyère est relativement élevée,, alors que dans le cas d'un tube souffleur tournant à une vitesse angulaire constante la vitesse du parcours des jets le long du tube diminue considérablement dans les parties du tube les plus rappro- chées du souffleur,
donnant lieu à une grande perte de vapeur et de temps.
Pendant que la vapeur est amenée au tube souffleur, ce dernier exécu- te deux oscillations complètes de son mouvement de rotation, et il exécute six oscillations pendant un cycle de fonctionnement de la position complètement ef- facée à la position complètement avancée, avec retour à la position complètement effacée.
L'angle d'oscillation total du tube souffleur dépend de la distance radiale du point de fixation de la crémaillère à la roue à denture droiteo Cette dernière présente une partie radiale 72 dans laquelle on peuts après avoir choisi
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la position du souffleur de suie, percer le trou pour le raccordement de l' extrémité de la crémaillère à une distance radiale qui dépend de l'angle sui- vant lequel on désire que les jets effectuent le balayage dans la position choisie du souffleur de suieo
On constatera qu'il n'est pas nécessaire de prendre des mesures pour renverser le sens de rotation du moteur électrique, qui une¯fois mis en marche assure l'avancement et l'effacement du tube souffleur et le mouvement de rota- tion oscillatoire du tube souffleuro Normalement,
l'interrupteur limitatif 48 est établi de manière à couper, après un cycle complet de fonctionnement, l'ar rivée du courant au moteur électrique et lorsque le fonctionnement du souffleur de suite doit être suivi du fonctionnement du souffleur de suie suivant en sé- rie, admettre l'arrivée du courant au moteur électrique du souffleur de suie suivant.
REVENDICATIONS.
1 Appareil ramoneur pour chaudière ou l'équivalents comportant un élément souffleur qu'on peut faire avancer dans une position.active depuis une position inactive ou effacée et qu'on peut faire tourner dans le but de faire varier la direction dans laquelle le fluide de ramonage est projeté., caracté- risé en ce que le dispositif de commande de Isolement souffleur comporte une tige de commande, conjuguée avec un premier dispositif de commande, accouplant d'une manière continue la tige à l'élément souffleur et susceptible par la ro- tation en sens unique de la tige de provoquer l'avancement et l'effacement de l'élément souffleur, et avec un second dispositif de commande, accouplant aussi la tige à l'élément souffleur et susceptible de provoquer la rotation de l'élé- ment.