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Accumulateur de chaleur pour installations de force motrice à va peur. @
Pour l'accumulation de la cheur de l'excès de vapeur de généra- teur on emploie, dans les accumulateurs de chaleur pour installations de force motrice à vapeur, généralement de l'eau dans un grand réci- pient (tambour-accumulateur),dans ou travers lequel on fait passer l'excès de ,vapeur.
Dans'certains cas on a aussi utilisé des masses solides,(par exemple des masses métalliques) pour l'accumulation.De plus, on a employé dans des accumulateurs de, chaleur comme matière accumulatrice, des corps enfermés dans des espaces creux, c'est-à- dire entre les parois de tuyaux à parois doubles et changeant d'état d'agrégation, en choisissant à cet effet des corps fondants, notam- ment des sels. Les procédés d'accumulation connus jusqu'à présent ont des inconvénients qui proviennent de ce que le fonctionnement économique et sur de ces accumulateurs de chaleur exige un grand es- pace, des dispositifs de sûreté et des travaux d'entretien très coû- teux.
La présente invention se propose donc de créer un accumulateur
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de chaleur pour installations de rorce motrice a vapeur, #ae- quel tous ces inconvénients sont supprimés. Suivant cette inven - tion, ce but est réalisé-par le fait que pour l'accumulation de la chaleur de l'excès de vapeur de générateur disponible, on se sert d'un corps conducteur de la chaleur traversé par un système de ca- naux fermé, qui est rempli une fois pour toutes, d'une matière (par exemple de l'eau) qui, entre les limites de température, dans les- quelles la chaleur accumulée dans le corps est utilisée pour l'ins- tallation de force motrice, se trouve à l'état de vapeur saturée sous pression, pendant la réception tout aussi bien que pendant l'émission de la chaleur.
Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, représente plusieurs formes de réalisation de l'objet de l'invention. Fig.l montre le schéma d'une installation de force motrice à vapeur avec l'accumu- lateur de chaleur. Les figs.2-6 montrent un détail de l'installa- tion de la fig.l, et plus particulièrement fig.2 en est une coupe @ longitudinale, f ig. 3 une coupe suivant la ligne III-III de la f ig. 2 , fig.4 une coupe transversale, fig.5 une coupe suivant la ligne V-V de la fig.4 et fig.6 une coupe suivant la ligne VI-VI de la fig.4. fig 7 montre une coupe transversale d'une autre forme de réalisa- tion du bloc d'accumulation de chaleur. fig.
8 est une coupe suivant la ligne VIII-VIII de la fig.7, et fig.9 est une coupe horizontale d'une troisième forme de réalisation du bloc d'accumulation de cha- leur.
A la fig.l, 1 indique le générateur de vapeur, 2. son d'orne, 3 est la conduite allant à la machine motrice 4, par exemple une turbine à vapeur accouplée avec un générateur de courant électri- que. Dans la conduite à vapeur principale 5¯ est monté un robinet à trois voies 7. A celui-ci est raccordé un tuyau 8 qui amène l'excès de vapeur dans l'accumulateur de chaleur x décrit plus loin. 12 est la pompe d'alimentation d'eau qui refoule l'eau d'alimentation par le tuyau 13 dans le générateur de vapeur. Dans le tuyau 13 est in- tercalé un robinet à trois voies 15, duquel part une conduite 16 allait à l'accumulateur de chaleur x.
Dans une position convenable du robinet à trois voies 16, an
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peut couper l'arrivée d'eau d'alimentation au générateur 1¯ et ahaner l'eau d'alimentation dans l'accumulateur de chaleur. L'eau réchauffée dans l'accumulateur quitte celui-ci par la conduite 17. Dans la con- duite 17 sont intercalés deux robinets à trois voies 18 & 19. Au ro- binet 18 est raccordée la conduite 21 allant dans le générateur, et au robinet 19 est raccordée la conduite 22 allant à la machine motri- ce. La conduite 17 va vers d'autres endroits de consommation de va- peur, par exemple des appareils de chauffage, des machines auxiliai- res, des appareils de teinturerie, etc...
L'accumulateur de chaleur x se compose essentiellement d'un corps conducteur de la chaleur 30, par exemple d'un bloc de métal massif qui est pratiquement fermé ou isolé, d'une façon complète, vers l'extérieur, par une ou plusieurs couches isolantes 31, 32,(par exemple des plaques de liège, du thermolythe, etc.. ) Le canal 34 tra- versant le bloc-accumulateur de chaleur, est relié au moyen d'un man- chon 33, traversant les couches isolantes, à la conduite 8 et au mo- yen d'un manchon 35 à ;a conduite 10. Le bloc peut donc être réchauf- féau moyen de l'excès de vapeur. A l'intérieur du bloc est disposé un système de canaux fermé 40 (voir fig.1,-2, 3, 4 & 6).
Dans le sys- tème de canaux 40 on introduit une fois pour toutes une matière trans- mettrice de chaleur, qui a pour but de répartir la chaleur amenée au bloc d'une façon tellement uniforme sur toute la masse du bloc x que celui-ci possède toujours à tous les points la.même température. Comme matière transmettrice de chaleur on peut envisager des liquides (par exemple de l'eau, de l'ammoniaque, de l'alcool).qui possèdent un ma ximum de pouvoir conducteur entre les limites de températures, entre lesquelles la chaleur accumulée dans le bloc est rendue utilisable.
On a constaté que l'état de conductibilité de chaleur le plus favorable se trouve entre le point d'ébullition et la température critique du liquide, quand il se trouve à l'état de vapeur saturée.
Comme dans le cas présent il s'agit de l'utilisation de la chaleur pour une installation de force motrice à vapeur, les limites de tem- pérature sont environ 70 et 400 On emploie donc comme matière trans- mettrice de chaleur de préférence et avantageusement de l'eau. Après l'introduction d'une quantité déterminée du corps transmetteur de
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chaleur, le système de canaux 40 est fermé convenablement, d'une la çon hermétique (par exemple au moyen d'un bouchon ou d'une brasure), de sorte que le corps introduit peut être chauffé dans le volume cons- tant du système de canaux, sans que sa quantité puisse changer.
L'eau passant par la conduite 16 entre par le manchon 36 dans l'accumulateur de chaleur, traverse une conduite 37 (fige.2.4 & 5) qui passe en serpentin à travers le bloc 30 et quitte l'accumulateur par le manchon 38. La chaleur accumulée dans le bloc 30 est ainsi cé- dée à l'eau, et celle-ci est, soit transformée, suivant la températu- re du bloc, en vapeur et amenée par les conduites 17 & 22 aux endroits de consommation de vapeur, soit simplement réchauffée et amenée comme eau chaude au générateur 1 par la conduite 21.
Les figs.2 à 6 représentent une forme de réalisation du bloc con ducteur de la chaleur. Le bloc 30 est traversé à sa partie inférieure et dans le sens de sa longueur, par le canal 34 qui sert à chauffer le bloc. De plus, le bloc 30 est traversé par un système de canaux fermé 40, dans lequel on introduit une fois pour toutes la matière transmettrice de chaleur.
La conduite servant à réchauffer l'eau se compose de trois con- duits 37 qui s'étendent dans le sens de la longueur du bloc et sont reliés en serpentin par des coudes 39.
Dans les figs. 7 & 8, 30 est le bloc de métal de l'accumulateur de chaleur, 34 le canal servant au chauffage du bloc et 40 le système de canaux fermé, qui contient le corps transmetteur de chaleur.
Le serpentin 50 servant à réchauffer l'eau, est disposé à la fa- ce extérieure du bloc. Ces tubes et tuyaux ont une section transver- sale particulière avec une bride 51 à la face inférieure, qui s'appli- que contre la face extérieure du bloc, de sorte qu'elle est en bonne liaison conductrice avec le bloc. La bride 51 peut, par exemple, être brasée sur le bloc. L'enveloppe calorifuge qui, dans cette forme de réalisation doit aussi enfermer la conduite 50, n'est pas représentée au dessin. Cette forme de réalisation a l'avantage de rendre disponi- ble, à. l'intérieur du bloc, plus d'espace pour le logement du système de canaux 40.
Dans la fig.9, 30 est le bloc de métal de l'accumulateur de cha-
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leur. La conduite servant à réchauffer l'eau, se compose detrois con duits ou forages 60 qui, par les forages transversaux 61, sont reliés en conduite traversant le bloc en serpentin. Les forages 60 61,sont fermés à leurs extrémités à l'exception de l'ouverture d'entrée 62 et de l'ouverture de sortie 63, par des fausses brides 65. Pour..le nettoyage des forages, on démonte les fausses brides.
Le mode de construction du bloc accumulateur de chaleur, sa dis- position et son raccordement à l'installation de force motrice, la composition chimique du corps transmetteur de chaleur introduit une fois pour toutes dans les canaux du-bloc, peuvent aussi être changés.
R E S V E N D I C A T I O N S
1. Un accumulateur de chaleur pour installations de force motri- ce à vapeur, caractérisé par le fait que pour l'accumulation dé la chaleur de l'expès de vapeur du générateur disponible, on emploie un corps conducteur de la chaleur (30), traversé par un système de ca- naux fermé (40), dans lequel on introduit une fois pour toutes, une substance (par exemple de l'eau) qui, entre les limites de tempéra- ture, dans lesquelles la chaleur accumulée dans le corps (30) est rendue utilisable pour 1'installation de force motrice, se trouve à l'état de vapeur saturée sous pression, lors de la réception tout aussi bien que lors de :l'émission de la chaleur.