Pulseur a vapeur pour chasser périodiquement une quantité déterminée d'un liquide dans une conduite. La présente invention a pour objet un pulseur à vapeur pour chasser périodiquement une quantité déterminée d'un liquide dans une conduite, caractérisé en ce que de la va peur sous pression arrive au sommet d'une nappe dont la section va én diminuant vers le sommet, et qui est constituée par une paroi qui surmonte le pulseur, cette arrivée ayant lieu à travers un orifice de section réduite contrôlé par un clapet commandé par une tige obéissant aux variations du niveau du liquide dans le pulseur.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple seulement, deux formes d'exécu tion de l'invention appliquées à une installa tion de chauffage central. La fig. 1 est un schéma de la première forme; La fig. 2 est un schéma de la seconde forme.
Dans la première forme, le réservoir à pulsions comporte une partie cylindrique 1 surmontée par une paroi 2 en forme de nappe dont la section va en diminuant vers le som- met. Cette nappe est conique et son sommet constitue, en principe, le point le plus haut du pulseur. L'arrivée de vapeur sous pres sion s'effectue au sommet à travers un ori fice 3 contrôlé par un clapet 4 disposé dans une boite 5 en relation avec une source de va peur constituée par tout type de chaudière approprié. Ce clapet 4 qui est constitué par une simple bille est soumis à l'action d'une tige 6 convenablement guidée, dont la partie inférieure comporte deux embases ou arrêts 7 entre lesquels est disposé un flotteur 8.
Le retour, dans le pulseur, de l'eau qui provient du réservoir d'expansion, s'effectue à travers une conduite 9 qui, par exemple, forme tube manométrique et, à cet effet, descend au des sous du fond du pulseur et rejoint celui-ci pour déboucher en 10 à la partie supérieure de la partie cylindrique 1.
Un clapet de retenue est disposé en 11, à la partie la plus basse de la conduite 9, et une dérivation 12, de faible section, relie la dite conduite 9 avec la partie inférieure du pulseur. L'appareil se complète par une conduite de petite section 13, pourvue d'un robinet 14 ou autre organe de réglage convenable et qui relie l'enceinte conique 2 avec la partie supé rieure du vase d'expansion (non représenté sur la fig. 1).
Le fonctionnement du pulseur est le sui vant: Le pulseur étant plein d'un liquide tel que l'eau, la vapeur arrive en 5 et pénètre dans l'enceinte 2 à travers l'orifice 3, dégagé par le clapet 4 maintenu soulevé par la poussée ascensionnelle du flotteur agissant sur la bu tée supérieure 7 de la tige 6. La vapeur sous pression chasse l'eau à travers la conduite 15 et l'installation. La couche d'eau supérieure croît progressivement en surface du fait de la forme conique de la paroi 2 et son réchauf- fage, également progressif, ne donne pas lieu à des condensations de vapeur susceptibles de produire une chute de pression sensible.
Lorsque l'orifice 16 du tube 13 est décou vert par l'eau, un peu clé vapeur s'échappe dans le vase d'expansion, où elle se condense. La section du tube 13 est réglée par le ro binet 14 de façon que l'échappement de va peur soit très réduit relativement au débit de l'orifice d'alimentation 3, et ne donne pas lieu à une chute de pression sensible dans le pulseur.
Lorsque le niveau de l'eau arrive en A-A, par exemple, le flotteur 8 descend et le clapet 4 obture l'orifice 3. L'arrivée de va peur dans le pulseur est interrompue, et celle qui remplit encore ce dernier s'échappe lente ment par le tube 13, ou est condensée par<B>le</B> refroidissement dû au rayonnement des parois 1 et 2. Le retour, dans le pulseur, de l'eau du vase d'expansion, s'effectue à travers la con duite 9 lorsque la pression dans le pulseur est devenue suffisamment basse.
L'eau dis persée en pluie, à la sortie de l'orifice 10 du tube 9, achève de condenser la vapeur qui se trouve encore dans le pulseur et le niveau de l'eau s'élève rapidement dans ce dernier; le flotteur décolle le clapet 4, et admet de la vapeur sous pression dans l'enceinte 2; mais cette vapeur se condense au fur et à mesure de son arrivée, sans s'opposer, par conséquent, à la montée de l'eau. Lorsque le niveau de celle-ci arrive en B-B, par exemple, l'arri vée d'eau ne se fait plus en pluie, et sa sur face de contact avec la vapeur diminuant progressivement, la condensation est de plus en plus réduite.
On remarquera d'ailleurs qu'à partir du niveau théorique B-B la montée de l'eau est très ralentie par suite de la présence d'air entré dans le pulseur à tra vers le tube 13, au moment de la condensa tion rapide produite par le retour d'eau froide provenant de la conduite 9. Cet air constitue matelas, car il ne s'échappe que très lente ment à travers le tube 13. Lorsque la couche d'eau supérieure est suffisamment réchauffée, la pression s'élève dans le pulseur, interrompt la montée de l'eau et une nouvelle pulsion re commence comme expliqué plus haut.
Le rôle de la dérivation 12 est de permet tre à- l'eau du pulseur, qui ne se vide jamais complètement, de toujours noyer le clapet 11, de façon que, si celui-ci donne lieu à des fuites pour une cause quelconque, il ne puisse jamais s'échapper de vapeur dans le vase d'expansion à travers la conduite 9.
La disposition décrite peut être complétée comme montré par la fig. 2.
Comme dans l'exemple précédent, le pul- seur est constitué par un réservoir 1 surmonté d'une partie conique 2, terminée à la partie supérieure par une tubulure 5 où aboutit un tuyau de vapeur 17 relié à la chaudière 18. Entre la tubulure 5 et la partie conique 2 est disposé un siège 3 pour un clapet 4 disposé pour s'ouvrir du côté de la tubulure 5. Le tube 17 est avantageusement de faible section afin de ne laisser parvenir au pulseur que de la vapeur sèche.
Le clapet 4 qui peut être une simple bille, est actionné par une tige 6. Cette tige 6 com porte, fixé sur elle à la partie inférieure, un petit flotteur 19 dont la force ascensionnelle n'est pas suffisante pour soulever le clapet 4, surtout lorsque la pression de la vapeur règne sur ce clapet; toutefois, cette force ascension nelle est assez grande pour maintenir ouvert le clapet 4 lorsque ce dernier aura été soulevé par le flotteur 20, qui peut se déplacer entre le flotteur 19 et une butée 21 fixée sur la tige 6. La force ascensionnelle du flotteur 20 doit évidemment être suffisante pour permet tre à la tige 6 de soulever le clapet 4 lorsque ledit flotteur 20 vient porter contre la bu tée 21.
Le vase d'expansion est traversé centrale- ment par la partie conique 2 du pulseur. Un tube 9 relie le vase d'expansion au pulseur et débouche au-dessous de la partie conique 2 et au-dessus d'une crépine 23. Le tube 9 co<B>m</B> porte, comme sur la fig. 1, le clapet de re tenue 11. On retrouve aussi le tube 12 dont le rôle a été expliqué plus haut.
A la partie supérieure du pulseur est dis posé un tube de purge 24 qui aboutit dans le vase d'expansion 22 et qui se termine de ma nière à constituer le siège d'un clapet25 s'ou vrant vers le vase d'expansion. De même, un second tube de purge 26, comportant un ro binet de réglage 27, est disposé en un point convenablement choisi du pulseur, et aboutit également dans le vase d'expansion 22; le tube de purge 26 se termine aussi par le siège d'un clapet 28, ledit clapet s'ouvrant vers l'intérieur du vase d'expansion 22.
Le tube 9 comporte en 29 une prise d'air réglable au moyen d'un robinet 30, ou obtura teur de type quelconque. D'autre part, la tu bulure 5 se termine, à sa partie supérieure, par un bouchon fileté 31' qui permet d'attein dre facilement le clapet 4, l'eau du vase d'ex pansion ne parvenant pas jusqu'à ce clapet. Enfin, on peut, si on le désire, relier le pul- seur à une capacité 32 reliée elle-même à la chaudière 18; cette disposition a pour but, comme il sera. expliqué plus loin, de réaliser l'amorçage rapide du pulseur sans attendre que la pression qui y règne soit devenue pres que nulle.
Le fonctionnement est le suivant: On supposera le pulseur rempli d'eau. Dans ces conditions., le flotteur 20 est au con tact de la butée 21 et la force ascensionnelle du flotteur 19 s'ajoute à celle du flotteur 20 pour ouvrir le clapet 4. En conséquence, la vapeur qui provient de la chaudière 18, et qui arrive par le tube 17 exerce sa pression sur l'eau contenue dans le pulseur; la condensa tion de vapeur est faible, parce que la section de contact entre la vapeur et l'eau est assez réduite, chi fait que cette section se trouve dans la partie conique 2.
La pression de la vapeur a pour effet de chasser l'eau du pul- seur dans la canalisation 15 et dans l'instal lation.
A partir d'un certain moment, le niveau de l'eau dans le pulseur s'abaisse suffisam ment pour que le flotteur 20 quitte le contact avec la butée 21. Cependant, la tige 6 reste soulevée par la force ascensionnelle du petit flotteur 19, de telle sorte que le clapet 4 reste encore ouvert et que la vapeur continue à ar river dans le pulseur. Lorsque .le niveau de l'eau est suffisamment abaissé pour que le flotteur 20 viennent reposer sur le flotteur 19, la tige 6 se trouve alors abaissée, et le cla pet 4 se ferme, interrompant ainsi l'arrivée de vapeur.
La pression à l'intérieur du pulseur s'a baisse rapidement pour les raisons suivantes: 1o. La vapeur, à l'intérieur du pulseur, se détend en continuant la pulsion.
20 Le robinet 27 et le tube de purge 26 laissent échapper la vapeur dans le vase d'ex-. pansion 22,à partir du moment où le niveau de l'eau dans le pulseur a découvert l'orifice du tube 26.' 30 Le rayonnement du pulseur a pour effet de produire la condensation de la va peur.
Lorsque la pression est suffisamment basse, le clapet Il- s'ouvre et la chute de l'eau du vase d'expansion 22 dans le pulseur 1, par le tube 9, s'amorce d'abord et se précipite. Le flotteur 20 s'élève en coulissant le long de la tige 6; le clapet 4 reste fermé parce que, comme on l'a déjà dit, la force ascensionnelle du flotteur 19 est insuffisante pour soulever le clapet 4, sur lequel agit la pression de la vapeur.
En d'autres termes, la force ascen sionnelle. du flotteur 19 permet d'équilibrer le poids du clapet 4; mais ne permet en aucun cas le soulèvement dudit clapet; lorsque le flotteur 20 arrive au contact de la bu tée 21, le clapet 4 est alors soulevé par la force ascensionnelle dudit flotteur, et à ce moment, la vapeur agit à nouveau sur l'eau contenue dans le pulseur. Cette arrivée<B>de</B> vapeur a pour effet immédiat d'amortir le choc que produirait la brusque arrivée de l'eau dans le pulseur, si cette précaution n'était pas prise.
La vapeur se condense d'abord, puis l'action de sa pression se fait rapidement sentir, surtout du fait que la sur face de contact entre l'eau et la vapeur di minue progressivement, puisque la partie 2 est conique. Le cycle qui a été décrit se re produit alors tant que dure l'admission de la vapeur à la tubulûre 5.
Les bruits que sont susceptibles de pro duire les clapets, et particulièrement le cla pet 11, seront amortis par la prise d'air 29, qui permet l'arrivée, dans le pulseur 1, d'une certaine quantité d'air en même temps que l'eau provenant du vase d'expansion. Cet air ainsi introduit s'accumule à la partie supé rieure du pulseur, de manière à former un matelas d'amortissement avant l'ouverture du clapet 4. Après l'ouverture dudit clapet, comme il a été expliqué, l'action de la vapeur termine cet amortissement.
Le tube 9, au lieu de déboucher à la par tie supérieure du pulseur, ainsi qu'il était obligatoire dans la disposition décrite rela tivement à la fig. 1, pourra, dans ce cas, dé boucher, au contraire, à la partie inférieure du pulseur. Dans ces conditions, la.
surface de contact entre l'eau provenant du vase d'ex pansion et la vapeur contenue dans le pul- seur se trouve considérablement réduite, et, d'autre part, la surface de l'eau dans le pul- seur sera parfaitement calme, d'autant plus qu'elle porte le gros flotteur 20; l'ascension de l'eau se produira donc sans condensation brusque et sans bruit, jusqu'au moment où le flotteur 20 soulèvera le clapet 4.
Le vase d'expansion et le pulseur ont été rapprochés autant que possible en vue de ré duire l'encombrement. Par conséquent, la hauteur de chute qui produit l'amorçage se trouve être très réduite. Il y a donc lieu de prévoir des moyens tels que l'amorçage soit néanmoins assuré avec sécurité; ces moyens sont constitués par les clapets 25 et 28, qui laissent bien échapper l'air ou la vapeur con tenue dans le pulseur, mais qui ne permet tent pas de rentrée d'air. Il en résulte que, par suite de la condensation due au rayonne.
ment du pulseur, il se produit à l'intérieur de ce dernier un léger vide, suffisant pour pro duire l'aspiration de l'eau du vase d'expan sion par le tube 9.
Le clapet 11 pourrait, dans certains cas, et particulièrement lorsqu'on dispose d'une certaine hauteur, être supprimé. Dans ce cas, le tube 9 doit comporter, pour ses branches, une longueur assez grande pour que la co lonne d'eau, dans la branche reliée au vase d'expansion, soit suffisante pour empêcher tout passage possible de la vapeur dans ledit vase d'expansion. En d'autres termes, le tube 9 constitue, dans cette disposition, un mano mètre qui laisse bien passer l'eau du vase d'expansion dans le pulseur, mais empêche complètement le passage de la vapeur du pul- seur au vase d'expansion.
De même il- serait possible de supprimer le clapet disposé sur la canalisation 15, à la condition que le retour de l'installation, au lieu d'être placé en 31, à la base du vase d'expansion 22, comme il a été représenté, aboutisse à la partie supérieure de ce vase d'expansion. Si le tube de retour provient d'un niveau assez bas de l'installa tion, il laissera. passer l'eau du pulseur vers l'installation et vers le vase d'expansion, mais s'opposera au parcours inverse.
La colonne 32 interposée entre la chau dière et le pulseur constitue un dispositif d'amorçage du retour d'eau dans le pulseur sans attendre que la pression qui y règne soit devenue presque nulle. La. colonne 32 cons titue, à cet effet, un dispositif manométrique dans lequel s'élève de l'eau jusqu'à un niveau qui correspond à chaque instant à la pression qui règne dans la chaudière.
Cette eau, exté rieure à cette dernière, refroidit rapidement; lorsque la pression dans le pulseur 1 s'abaisse, la pression dans la chaudière chasse une par tie de l'eau de la colonne dans le pulseur. Cette eau dispersée par la crépine<B>23</B> accélère la condensation de la vapeur et le retour de l'eau du vase d'expansion 22 à travers la conduite 9.
Le système de pulseur qui a été décrit ne s'applique pas seulement aux installations dè chauffage central, mais également à l'alimen- tation des chaudières; ce pulseur constitue, en effet, une bouteille d'alimentation qui se remplit automatiquement, contrairement aux alimentateurs-bouteilles ordinaires qu'il est nécessaire de remplir une fois qu'ils ont été vidés.
A cet effet, le tube tel que 17 aboutis sant à la tubulure 5 se trouvera fixé à un ni veau déterminé de la chaudière, de telle fa çon que, lorsque l'eau dépasse ce niveau, la vapeur ne parvienne pas dans la tubulure 5. Au contraire, dès que l'eau dans la chaudière se trouve à un niveau inférieur à celui où dé bouche le tube 17, la vapeur parvient dans le tube 5; les- pressions dans le pulseur et dans la chaudière sont alors les mêmes, et comme le pulseur est en charge par rapport à la chau dière, l'eau du pulseur s'écoule dans ladite chaudière.
Le flotteur 20 venant reposer sur le flotteur 19, produit la fermeture du clapet 4, de la même manière que précédemment dé crit, le pulseur se remplit à nouveau par le tube 9 qui le relie à une bâche de réserve. Le flotteur 20, venant au contact de la butée 21 soulève le clapet 4, ce qui rétablit la com munication entre la partie supérieure de la chaudière et celle du pulseur. Le cycle d'ali mentation se reproduit ainsi, jusqu'à ce que l'eau de la chaudière dépasse le niveau du dé bouché du tube 17. A ce moment, l'alimen tation s'arrête automatiquement, puisque la vapeur ne parvient plus jusqu'au tube 5.
L'alimentation reprend lorsque le niveau de l'eau dans la chaudière revient au-dessus de l'entrée du tube 17 dans la partie supérieure de la chaudière.