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" Installation de production de vapeur aveo circulation commandée d'un liquide "
L'invention se rapporte à une installation de produc- tion de vapeur avec circulation commandée d'un liquide, dans la- quelle le liquide de circulation est refroidi avant l'entrée dans une pompe qui le débite .
Pour éviter, dans des installations de ce genre, au cas ou une pompe assurant la circulation d'eau est raccordée par son tuyau d'aspiration au générateur de vapeur proprement dit, une vaporisation partielle de l'eau dans la pompe, ce qui influerait de manière extrêmement nuisible sur son rendement, on à déjà proposé d'introduire l'eau d'alimentation directement dans le tuyau d'aspiration de la pompe . On obtient ainsi le refroidissement désiré de l'eau de circulation avant son entrée dans la pompe. A l'encontre de cette disposition, le refroidis- sement du liquide maintenu en circulation de manière commandée, ne se fait pas, d'après l'invention, directement, mais indirecte- ment dans un échangeur de chaleur. Un refroidissement indirect de ce genre permet de s'assurer un grand nombre d'avantages.
En
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effet, lorsque l'alimentation est arrêtée, le refroidissement du liquide en circulation ne cesse pas brusquement car l'agent réfrigérant contenu dans l'échangeur de chaleur est à même d'em- magasiner une certaine quantité de chaleur. En conséquence, lorsque l'alimentation est arrêtée, la pompe de circulation ne marchera pas immédiatement à vide. De plus, avec une eau d'ali- mentation impure, on peut éviter un engorgement de la pompe et de la chaudière, car l'échangeur, de chaleur peut être établi en forme de récipient de précipitation des boues. D'autre part dans une installation d'après l'invention, le refroidissement peut être influencé non seulement, par le réglage de la quantité de liquide réfrigérant mais aussi par l'adjonction et la suppres- sion de surface réfrigérante.
Le dessin ci-joint représente schématique ment, à titre d'exemple, plusieurs formes d'exécution de l'invention.
La fig. 1 montre une installation de production de vapeur avec circulation d'eau commandée et échangeur de chaleur pour le refroidissement de l'eau en circulation, installation dans laquelle on peut employer un liquide quelconque comme liqui- de réfrigérant.
La fig. 2 montre une disposition similaire dans laquel- le l'eau d'alimentatoin sert d'agent réfrigérant dans l'échan- geur de chaleur.
La fig. 3 montre une forme d'exécution dans laquelle le chauffage indirect par les gaz de l'eau à vaporiser se fait par l'intermédiaire d'un fuide exécutant un cycle, ce fluide étant refroidi dans 1' échangeur de chaleur par l'eau d'alimen- tation.
La fig. 4 montre une variante d'une forme d'exécution d'après la fig.2.
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La fig. 5 montre une installation pour la production de vapeur à haute tension, dans laquelle l'eau maintenue en cir- culation de manière commandée dans la partie à haute pression, est refroidie dans un tambour ou corps de la partie à basse pres- sion de cette installation, ce tambour étant en forme d'échangeur de chaleur.
Dans la f ig. 1, 1 désigne un tambour ou corps d'eau et de vapeur, dans lequel s'effectue la vaporisation proprement dite. La vapeur produite est amenée par la conduite 2 à un ap- pareil utilisant la vapeur (non représenté) tandis que la partie de l'eau non vaporisée dans le tambour 1 se rend par un tuyau 3 à une pompe 4, dans%aquelle elle subit une augmentation de pres- sion. La pompe débite l'eau dans une conduite 5, qui est sou- mise à l'action des gaz du foyer et qui débouche dans le tam- bour 1. Le tuyau 3 comporte une partie 6 en serpentin, qui est disposée dans un échangeur de chaleur 7. Cet échangeur reçoit par une conduite 8 un liquide réfrigérant qui, dans son passage à travers l'échangeur 7, provoque un refroidissement de l'eau circulant dans le serpentin 6 vers la pompe 4.
L'agent réfr- rant quitte l'échangeur 7 par la conduite 9.10 désigne une con- duite amenant l'eau d'alimentation au tambo&r 1.
Dans cette installation, l'eau arrivant à la pompe 4 est refroidie, avant son entrée dans cette pompe, de manière in- directe si intense qu'elle ne peut pas se vaporiser dans la pompe, en vue d'assurer un fonctionnement économique de celle-ci. Lors- que l'alimentation est arrêtée, il ne se produit pas de cessa- tion brusque de la réfrigération de l'eau à circuler, car la con- duite 8 est raccordée à un appareil d'alimentation indépendant
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de celui de la conduite 10. Ceci est possible car dans ce cas on peut employer pour le refroidissement un agent réfrigérant tiré d'une source quelconque.
Dans la forme d'exécution de la fig. 2, on utilise comme agent réfrigérant l'eau d'alimentation qui doit être con- duite dans le tambour 1, et qui, dans cet exemple, est conduite par la conduite 8 dans l'échangeur de chaleur 7-et s'éooule dans le tambour 1 par la conduite 11.
La fig. 3 montre l'application de l'invention en com- binaison avec une installation dans laquelle le chauffage indi- rect par lesgaz de l'eau à vaporiser se fait par l'intermédiaire d'un fluide exécutant un cycle. Ce cycle comporte un serpentin 12 situé dans le tambour d'eau et de vapeur 1, un serpentin 13 situé dans l'échangeur de chaleur 7 et une partie 14 soumise aux gaz de chaffauge. Le fluide est maintenu en circulation dans ce cycle au moyen de la pompe 4. Pour assurer un refroidissement indirect du fluide avant son entrée dans la pompe 4, l'eau d'al- limentation est conduite par le tuyau 8 dans l'échangeur de cha- leur 7, qui contient le serpentin 13, est l'eau s'écoule ensuite par le tuyau 11 dans le tambour 1. Dans cet exemple aussi, 2 désigne la conduite par laquelle la vapeur produite est amenée à un appareil d'utilisation.de vapeur (non représenté).
La disposition représentée sur la fig. 4 diffère de celle représentée sur la fig. 2 uniquement en ce que l'échan- geur de chaleur 7 est en forme de prolongement du tambour 1 d'eau et de vapeur, ce prolongement s'étendant vers la nompe 4.
On a disposé dans ce prolongement le serpentin 6 dans lequel l'eau en circulation est refroidie indirectement, avant l'entrée
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dans la pompe de circulation 4, au moyen de l'eau d'alimentation arrivant par la conduite 8.
Dans la fig. 5, 15, 16 et 17 désignent des corps ou tubes de la partie à basse pression d'une installation de pro- duction de vapeur à haute pression. 18 et 19 désignent les corps et 20 des tubes de la partie à haute pression de cette installa- tion. L'eau est refoulée, au moyen de la pompe 4, et de la con- duite 21 du corps 19 au corps 18. Cette conduite de circulation 21 comporte un serpentin 13 situé dans le corps 15 et dans lequel l'eau arrivant à la pompe 4 est indirectement refroidie par l'eau contenue dans ce corps 15. Le corps 15 représente en conséquence un échangeur de chaleur pour le refroidissement indirect de l'eau arrivant à la pompe 4. Il faut encore noter que 24,25 désignent des conduites pour amener de l'eau d'alimentation et 26, 27 des conduites pour enlever de la vapeur du corps 16 ou du corps 19.
L'objet de la présente invention permet d'éviter la formation de dépôts de boues dans la pompe et la chaudière, en cas d'eau d'alimentation impure, car l'échangeur de chaleur 7, peut par exemple dans la disposition représentée sur la fig.2, recevoir la forme d'un récipient de dépôt des boues. Avec des dispositions d'après la fig. 1, on peut utiliser comme agent réfrigérant dans l'échangeur de chaleur n'importe quel liquide désiré, par exemple une lessive, une eau de lavage, etc...
Le réglage du refroidissement peut se faire non seulement par la quantité du liquide réfrigérant arrivant à l'échangeur de chaleur 7 ou 15, mais aussi par adjonction et suppression de surface réfrigérante .
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"Steam production plant with controlled circulation of a liquid"
The invention relates to a steam production plant with controlled circulation of a liquid, in which the circulation liquid is cooled before entering a pump which delivers it.
In order to avoid, in installations of this kind, in the case where a pump ensuring the circulation of water is connected by its suction pipe to the steam generator itself, a partial vaporization of the water in the pump, which would influence extremely detrimental to its performance, it has already been proposed to introduce the feed water directly into the suction pipe of the pump. The desired cooling of the circulating water is thus obtained before it enters the pump. Contrary to this arrangement, the cooling of the liquid kept in circulation in a controlled manner does not take place, according to the invention, directly, but indirectly in a heat exchanger. Indirect cooling of this kind provides a number of advantages.
In
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In fact, when the supply is stopped, the cooling of the circulating liquid does not stop abruptly because the refrigerant contained in the heat exchanger is able to store a certain amount of heat. As a result, when the power is off, the circulation pump will not immediately run empty. In addition, with impure feed water, clogging of the pump and the boiler can be avoided, since the heat exchanger can be established in the form of a sludge precipitation vessel. On the other hand, in an installation according to the invention, the cooling can be influenced not only by the adjustment of the quantity of coolant liquid but also by the addition and removal of the cooling surface.
The accompanying drawing shows schematically, by way of example, several embodiments of the invention.
Fig. 1 shows a steam production plant with controlled water circulation and a heat exchanger for cooling the circulating water, in which plant any liquid can be used as the refrigerant liquid.
Fig. 2 shows a similar arrangement in which the feed water serves as the coolant in the heat exchanger.
Fig. 3 shows an embodiment in which the indirect heating by the gases of the water to be vaporized is effected by means of a fluid carrying out a cycle, this fluid being cooled in the heat exchanger by the water to be vaporized. 'food.
Fig. 4 shows a variant of an embodiment according to fig.2.
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Fig. 5 shows an installation for the production of high-voltage steam, in which the water, kept circulating in a controlled manner in the high-pressure part, is cooled in a drum or body of the low-pressure part thereof. installation, this drum being in the form of a heat exchanger.
In f ig. 1, 1 denotes a drum or body of water and steam, in which the actual vaporization takes place. The steam produced is conveyed through line 2 to a device using steam (not shown) while the part of the non-vaporized water in drum 1 goes through pipe 3 to a pump 4, in% which it does. undergoes an increase in pressure. The pump delivers the water in a pipe 5, which is subjected to the action of the gases from the furnace and which opens into the drum 1. The pipe 3 comprises a part 6 in a coil, which is placed in an exchanger. heat 7. This exchanger receives a refrigerant liquid via a pipe 8 which, in its passage through the exchanger 7, causes cooling of the water circulating in the coil 6 towards the pump 4.
The refractive agent leaves the exchanger 7 through the pipe 9.10 designates a pipe bringing the feed water to the drum 1.
In this installation, the water arriving at the pump 4 is cooled, before entering this pump, in an indirect manner so intense that it cannot vaporize in the pump, in order to ensure economical operation of the pump. this one. When the power supply is stopped, there is no abrupt cessation of the cooling of the circulating water, because the pipe 8 is connected to an independent power supply device.
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of that of line 10. This is possible because in this case a refrigerant drawn from any source can be used for cooling.
In the embodiment of FIG. 2, the feed water is used as coolant, which is to be led into the drum 1, and which, in this example, is led through the line 8 into the heat exchanger 7 and flows into drum 1 through line 11.
Fig. 3 shows the application of the invention in combination with an installation in which the indirect heating by gas of the water to be vaporized is effected by means of a fluid carrying out a cycle. This cycle comprises a coil 12 located in the water and steam drum 1, a coil 13 located in the heat exchanger 7 and a part 14 subjected to the boiler gases. The fluid is kept circulating in this cycle by means of the pump 4. To ensure indirect cooling of the fluid before it enters the pump 4, the feed water is conducted through the pipe 8 into the heat exchanger. heat 7, which contains the coil 13, is the water then flows through the pipe 11 into the drum 1. In this example also, 2 denotes the pipe through which the produced steam is fed to a user apparatus. . of steam (not shown).
The arrangement shown in FIG. 4 differs from that shown in FIG. 2 only in that the heat exchanger 7 is in the form of an extension of the water and steam drum 1, this extension extending towards the number 4.
The coil 6 in which the circulating water is indirectly cooled is arranged in this extension, before the inlet
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in the circulation pump 4, by means of the feed water arriving via line 8.
In fig. 5, 15, 16 and 17 denote bodies or tubes of the low pressure part of an installation for the production of high pressure steam. 18 and 19 denote the bodies and tubes of the high pressure part of this installation. The water is delivered, by means of the pump 4, and the pipe 21 from the body 19 to the body 18. This circulation pipe 21 comprises a coil 13 located in the body 15 and in which the water arriving at the body. pump 4 is indirectly cooled by the water contained in this body 15. The body 15 therefore represents a heat exchanger for the indirect cooling of the water arriving at the pump 4. It should also be noted that 24,25 denote pipes for supplying feed water and 26, 27 pipes for removing steam from body 16 or from body 19.
The object of the present invention makes it possible to avoid the formation of sludge deposits in the pump and the boiler, in the event of impure feed water, since the heat exchanger 7, for example, in the arrangement shown in fig.2, take the form of a sludge deposit container. With arrangements according to fig. 1, any desired liquid, such as lye, wash water, etc., can be used as the coolant in the heat exchanger.
The cooling can be adjusted not only by the quantity of coolant arriving at the heat exchanger 7 or 15, but also by adding and removing cooling surface.