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" APPAREIL DE CONDENSATION " La présente invention concerne les conden- seurs de vapeur du type à surface et a pour objet spécial d'offrir une construction de condenseur- à surface, à vide profond ou poussée convenant spécialement pour de grandes dimensions dans/Laquelle chacun des tubes de condenseur contribue pour la surface maximum possible à une active condensation de vapeur et de réduire ainsi à un minimum la surface totale de tubes nécessaire pour une quantité donnée
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de vapeur à. l'heure..
Elle vise spécialement à réduire au minimum la chute de pression entre les tubes, dans les zones à va- peur et à airs, par un chemin court et en obligeant la va- peur à lécher d'une manière sensiblement égale toutes les unt surfaces de tubes, de façon à empêcher tout écoulement/dans une région quelconque et à égaliser la chute de pression en travers des chemins d'écoulement de vapeur entre les tu- bes, dans tout condenseur, en donnant à ces chemina une ré- sistance à l'écoulement sensiblement égale.
Elle vise éga- lement à présenter à la vapeur entrante un fort pouro-entage de la totalité des tubes du condenseur, de façon à assurer le maximum d'activité condensante, et à rendre ce pourcen- tage de tubes présentes à la vapeur entrante sensiblement constant et indépendant de la dimension du condenseur.
A ces fine, les tubes du condenseur sont disposes soue la forme d*une bande, ou nappe, à travers laquelle la vapeur passe d'un cote à l'autre, la résistance à l'écoulement à travers cette nappe étant uniforme de sor- te que la vapeur ne passera pas à travers des portions de la nappe plus librement qu'à travers d'autres portions. lies tubes, dans la nappe, peuvent être en nombre égal, et être uniformément espacés, du coté d'entrée au coté de sortie; ou bien les tubes peuvent être plus rapprochés sur le côté de sortie, la seule condition nécessaire étant que la ré- sistance à l'écoulement, du coté d'entrée au côté de sortie, soit la même dans toute la longueur de la nappe.
On peut cependant employer d'autres moyens pour assurer la résis- tance uniforme à l'écoulement, en travers de la nappe, qui est importante pour,assurer un écoulement uniforme et une condensation maximum par chacun des tubes. On peut assurer ce résultat d'écoulement uniforme et de condensation maxi-
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mum par chacun des tubes par une nappe. plus mince de tubes très rapprochés ou une nappe plus épaisse de tubes plus écartés$, et la nappe n'a pas besdin d'être continue dans tout le condenseur, maispeut être interrompue par une ou plusieurs plaques et la résistance uniforme à 11 écoulement à travers la portion active de la nappe de tubes être. encore maintenue.
la nappe sera de préférence formée en replis ou circonvolutions pour offrir une grande surface de tubes dans un condenseur d'une certaine dimension:, avec libre admission de vapeur à un fort pourcentage de la surface des tubes, et ces replis ou circonvolutions peuvent être d'une forme quel- conque convenable et adaptés à une enveloppe de disposition désirée quelconque. Les replis ou circonvolutions seront disposés de manière à permettre un égal accès de vapeur à tous les tubes de la rangée extérieure, sur le côté vapeur de la nappe et de façon à assurer une égale liberté d'échap- pement d'air de tous les- tubes sur le coté de sortie, ou côté air, de la nappes..
Il est préférable' que toutes les sur- faces d'écoulement de vapeur soient proportionnées au nombre de tubes auxquels de la vapeur est fournie par une section particulière quelconque du passage d'écoulement de vapeur, de façon que la vitesse de la vapeur soit la même en péné- trant dans la nappe de tubes, et* de même les espaces à air entrre les replis de tubes seront de préférence plus larges à l'extrémité de sortie du passage à air, ce qui aide à assu- rerune construction: ramassée et à réduire la dimension tota- le du condenseur.
Suivant l'invention, les caractéristiques générales sus-exposées sont disposées de manière à permettre un libre accès de vapeur à l'eau condensée tombant du fais- ceau de tubes à la bâche et des moyens sont prévus, au-des'-''. sous'du faisceau de tubes, pour diviser l'eau condensée qui
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tombe, de manière à assurer le chauffage complet de cette eau condensée, sur le parcours qu'elle effectue pour arriver a la bâche, par le mélange de vapeur avec l'eau condensée, divisée ou répandue en pluie, qui tombe.
L'air est également emmené du faisceau de tubes, de façon que l'eau condensée soit livrée à une température aussi voisine que possible de celle de la vapeur d'échappements La disposition du faisceau. de tubes et de la sortie d'air est également telle que l'air séparé par condensation de la vapeur est emmené, ou retiré, au-dessus de la plaque de division en pluie de l'eau conden- sée, avec libre passage d'air du faisceau entier de tubes à la sortie d'air, de manière à éviter l'augmentation de la pression partielle d'air dans la bâche et l'abaissement de la température de l'eau condensée, par contact avec cet air.
La division de l'eau condensée par cette plaque de division en pluie aide également à. l'extraction de l'air de l'eau condensée et réduit la quantité d'air qui peut être entrai- né dans la bâche avec l'eau condensée. Il est également pré- férable de prévoir un refroidissement efficace de l'air et une condensation ultérieure des vapeurs sortant du faisceau de tubes avec l'air, en combinant avec le faisceau de tubes un refroidisseur d'air à l'intérieur du condenseur.',
Sur le dessin ci=joint, qui représente des formes d'exécution préférées de condenseurs établis confor- mémnet à l'invention:
Fig.1,est une coupe transversale schéma- tique représentant une disposition simple de condenseur englobant les caractéristiques plus générales de l'invention;
Fig. 2, 5 et 4 sont des vues similaires à fig. 1, représentant des formes d'exécution modifiées du même genre général que le condenseur de fig. 1, mais avec admission de vapeur àla bâche sur les deux côtés du fais- ceau de tubes;
Figs. 5, 6 et 7 sont des vues similaires,
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représentant des formes inexécution' modifiées* avec refroi disseur d'air combiné avec le faisceau de tubes et la pla- que de division en pluie;
Figs. 8 et Sa sont des détails des perfo- rations de la plaque.
A désigne l'enveloppe de condenseur';: B,, l'entrée de vapeur;C, la bâche, et a, la sortie d'air consistant de préférence en un tuyau fendu au percé de trous relié, extérieurement à l'enveloppe, à l'éjecteur d'air usuel ou à une pompe à vide d'une disposition quelconque..
La nappe de tubes D, dans- la disposition représentée à la fig. 1, est un faisceau: de tubes continu, peu épais, repré- senté comme ayant, une épaisseur uniforme, auquel cas les- pacement des tubes sera de préférence uniforme sur toute la, longueur de la nappe,de façon à assurer une résistance à l'écoulement uniforme dans toute la nappa-.. La nappe de tubes est formée en plusieurs replis ou circonvolutions, les-espaces d'entrée de vapeur- 10 allant de préférence .en augmentant de largeur entre les replis, selon les différen- tes sections de la nappe de tubes qui doivent recevoir de la vapeur du passage d'entrées ce qui assure ainsi une cons- truction plus ramassée et aide à assurer un écoulement uni- forme à travers la nappe, alors- que les:
passages à air 11, situés sur le coté de la nappe opposé à celui où se trou- vent les espaces à vapeur, vont de préférence en augmentant de dimension vers la sortie*- pour un libre écoulement d'air..
Il va néanmoins sans dire qu'il suffit que les .espaces à air soient tels qu'ils assurent le prompt et libre écoule- ment d'air du côté de sortie de la nappe de tubes.
Il n'est pas nécessaire'que le nombre et l'espacement des tubes soient uniformes- du coté. d'entrée au coté de sortie de la nappe et* dans certaine cas. il peut
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être désirable de placer les tubes plus près les uns des au- tres sur le coté de sortie, ou de diminuer graduellement l'espacement des tubes du coté d'entrée au côté de sortie, ou d'assurer autrement un écoulement moins libre sur le coté de sortie que sur le côté d'entrée de la nappe. La diminu- tion dans l'espacement des tubes sur le côté de sortie per- met à la vapeur de se condenser plus près du côté d'entrée et l'on assure ainsi la condensation maximum par chaque tube, avec une grande surface de tubes pour les mêmes dimensions de condenseur, ou avec une réduction dans la dimension au condenseur.
Dans la construction représentée à la fig.l, l'une des extrémités de la nappe de tubes rejoint l'enveloppe au-des3us de la sortie d'air et l'extrémité opposée de la nappe rejoint une plaque perforée ou fendue, b, qui, disposée au fond du condenseur, au-dessus de la bâche, pour diviser en pluie l'eau condensée, rejoint l'enveloppe sur le coté du condenseur où se trouve la sortie d'air, de sorte que cette sortie d'air, a, est renfermée par la nappe de tubes et la plaque b, Le faisceau de tubes formé par la nappe est séparé de l'enveloppe sur le cote du condenseur opposé à celui ou se trouve la sortie d'air Et, de-manière à laisser un espace à vapeur 12 s'étendant jusqu'au fond de l'envelop- pe et sous la plaque diviseuse b,
pour faire arriver ainsi de la vapeur d'échappement à travers l'eau condensée tombant en pluie de la plaque b afin de réchauffer cette eau. Les perforations ou fentes existant dans la plaque b doivent être masquées, ou de nature telle que la résistance qu'elles offrent à l'écoulement d'air à travers elles excède la ré- sistance offerte au pas-sage de la vapeur à travers le fais- ceau de tubes. de manière à éviter un court-circuitage de
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la vapeur, à travers la plaque, à la chambre à air et à la sortie d'air, a, Comme cela est représenté à la fig. 8 et à la fig. 8a, les perforations indiquées schématiquement dans les autres figs.
sont renfermées dans un dispositif formant fermeture hydraulique qui est maintenu rempli d'eau condensée et d'où l'eau déborde à travers la perforation. Fig.8 repré- ' sente une disposition qui convient pour des plaques b hori- zontales et dans laquelle l'ouverture IL existant dans la plaque, est ent.ourée par une collerette 2. recouverte. par un chapeau 3.. Fig.
Sa représente une disposition, qui convient pour des parties verticales ou inclinées d'une plaque b et dans laquelLe le trop-plein déborde d'une cuvette 4. renfer- mant l'ouverture 1, A 'la fig.- 2la construction est la même qu'à la fig.. 1, sauf que les deux extrémités de'la napp.e de tubes D sont reliées à la plaque diviseuse b sur des côtés opposés de cette dernière et que des passages à vapeur 1 sont prévus,' sur des côtés opposés de cette nappe,, pour le passage de vapeur à l'espace situé sous la plaque diviseuse et à la bâche.
Dans cette construction, la sortie d'air a est disposée entre la partie centrale du faisceau, de tubes- et la plaque b,
La construction représentée à la fig.. 3 est sensiblement la même que celle représentée à la fig. 2 sauf que la partie inférieure de l'enveloppe du condenseur' est de forme cintrée, s'incurvant dans la bâche. et que. la plaque diviseuse b est incurvée d'une façon correspondante et est plus longue.
Dans la construction représentée à la fig.
4 il est fait usage de deux nappes D disposées sur des côtés- opposés du condenseur et renfermant chacune sa sortie d'air a, et les extrémités des deux nappes de tubes sont reliées
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aux deux plaques diviseuses perforées b, b', disposées l'une au-dessus de l'autre au fond du condenseur, de sorte que les deux nappes de tubes D et les deux plaques b, b' renfer- ment les sorties d'air; des espaces à vapeur 12, pour four- nir de la vapeur sous les plaques et à la bâche, étant pré- vus entre chaque nappe et l' enveloppe.
Fig. 5 représente une construction similai- re à Fig. 2, mais avec le faisceau de tubes D disposé dans un condenseur circulaire de façon à laisser de la place pour une chambre à air de dimension considérable au-dessus de la plaque diviseuse b, et cette chambre à air contient un r e- froidisseur d'air 14 recouvert par une plaque 15, de préfé- rence en forme de V renversé, comme représenté, qui sert à exclure du refroidisseur d'air l'eau condensée qui tombe, l'air s'élevant de la chambre à air, autour des bords infé- rieurs de la plaque 15, à la sortie d'air a.
Les constructions représentées aux figs.
6 et 7 sont du même genre général que celle représentée à la fig. 5, mais avec une disposition un peu modifiée du faisceau tubulaire et du refroidisseur d'air et une enve- loppe de condenseur rectangulaire, la construction de fig.
7 étant semblable à celle de fig.4 en ce sens qu'elle offre un grand espace à vapeur central pour l'admission de vapeur aux replis de la nappe de tubes disposés sur des côtés op- posés du condenseur.
Il va sans dire que l'on pourrait faire usage de la plaque divisant en pluie l'eau condensée avec d'autres dispositions de tubes et que toutes les caracté- ristiques de l'invention pourraient être incorporées dans bien d'autres constructions différant, comme disposition et arrangement, de celles représentées auxquelles l'inven- tionn'est nullement'limitée car elle englobe toutes autres constructions rentrant dans son esprit.