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"Procédé de production indirecte de vapeur " Linvention a pour objet une nouvelle réalisation du procède de production indirecte de vapeur h haute pres- sion par cession à l'eau de la chaudière de service de la chaleur transportée par un véhicule de chaleur circulant dans une conduite fermée.
Dans. un procédé de ce genre pour
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la production indirecte de vapeur,! haute pression,dans lequel le véhicule de chaleur entre sous forme de vapeur dans le ou les éléments de chauffage de la chaudière de service pour passer à l'état liquide pendant la cession de chaleur, il est très important pour assurer un bon fonctionnement à une installation de production de vapeur travaillant selon cette méthode, qu'il n'arrive de l'en- droit de vaporisation que de la vapeur pure dans les éléments de chauffage et qu'il n'y ait aucun entraînement d'eau.
Il est connu pour obtenir ce résultat, soit d'intercaler un réservoir intermédiaire entre le serpentin de vapori- sation et l'élément de chauffage, d'où 1 eau séparée re- tourne à la partie inférieure du serpentin de vaporisation, soit de soumettre la vapeur servant de véhicule de chaleur l'action des gaz chauds jusqu'à ce qu'elfe pénètre dans les éléments de chauffages 1 l'état sec saturée un ser- pentin de séchage étant monté après le vaporisateur pro- prement dit. Dans les deux cas 1 c$té du. circuit principal du véhicule de chaleur il existe dans la conduite fermée un circuit auxiliaire, qui dans le premier cas passe par le vaporisateur et le réservoir collecteur, et dans le second à l'inténeur du vaporisateur seul.
Dans les deux cas il se produit en outre un échange de chaleur entre l'eau de la chaudière de service et la vapeur condensée saturée. La raison en est que, pour des pressions qui sont en somme relativement élevées,mais néanmoins sensible- ment inférieures à la pression critique, l'échange de chaleur entre la vapeur saturée et 1 'eau par une paroi, est pour une même différence de température beaucoup plus grand que dans cas vapeur @ grand que dans le cas de vapeur surchauffée.
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Pour simplifier ces modes d'exécution du procé- dé relativement à l'installation et permettre d'obtenir, malgré cela une production indirecte favorable de vapeur active à haute pression en particulier avec une circula- tion assurée du véhicule de chaleur sams employer une pompe de circulation, on soumet, conformément à l'invention la vapeur servant de véhicule de chaleur l'action des gaz chauds avec une élévation de la pression jusqu'à la pression critique et au-dessus dans la conduite de circu- lation fermée, jusqu'à ce que cette vapeur arrive , l'état surchauffé dans le ou les éléments de chauffage de la chau- dière de service.
La partie chauffée du système de circu- lation fermé, c'est-à-dire les serpentins exposés au chauf- fage extérieur, forme dans ce cas par ses enroulements inférieurs le réohauffeur qui porte la partie condensée du véhicule de chaleur, de la température de la vapeur active à la température critique-pour l'eau 374 -à laquelle la transformation du liquide en vapeur se produit com- plètement, à la manière connue, la pression critique sans aucune ébullition.
Les enroulements supérieurs des serpentins de chauffage protégés par les serpentins de production de vapeur ,constituent le surchauffeur,qui fournit à la va- peur une chaleur de surchauffe abondante. Si l'on doit produire par exemple dans la chaudière de service de la vapeur active à 100 atm, pression à laquelle correspond une température de 3100 environ,l'eau de condensation dans le cas ou l'on emploie l'eau distillée comme véhicule de chaleur pénètre dans le bas du serpentin chauffé à
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3200 environ et est portée dans les spires de celui-ci 374 ,température à laquelle,
pour la pression de 225 atm. ou plus qui règne dans le système de circulation il se produit d'abord une transformation en vapeur saturée qui est surchauffée dans les spires supérieures à 450 environ, de telle sorte qu'on,est assuré que dans le ou les élé- ments de chauffage qui sont placés dans l'eau de la chai- diére de service, il ne peut y avoir aucun entraînement d'eau. Pendant l'échange de.chaleur la vapeur de chauffage abandonne d'abord sa chaleur de surchauffe, qui est dans l'exemple choisi de 170 grandes calories environ, à l'eau de la chaudière de service ,pour céder en outre à cette eau toute la chaleur du liquide correspondant à la dif- férence des températures de 3740 et 320 et qui.est égale- ment d'environ 170 grandes calories.
Dans ce cas ,la dif- férence de poids spécifique de la colonne d'eau de conden- sation à 3200 et du contenu du serpentin de vaporisation qui est constitué par de l'eau chauffée à très haute température , une émulsion d'eau et de vapeur et de la vapeur fortement surchauffée est tout à fait suffisante pour déplacer convenablement, sans l'aide d'une pompe, les faibles quantités du véhicule de chaleur à mettre en circulation.
Ce point constitue un avantage du procédé par rapport à ceux connus employés pour obtenir de la vapeur à haute pression par insufflation directe de vapeur sur- chauffée dans l'eau de la chatière de service, car dans ces derniers, seule la chaleur de surchauffe est abandonnée pendant l'échange de chaleur et en,conséquence pour avoir la même puissance il faut mettre en circulation une quan- tité beaucoup plus grande de vapeur de chauffage au moyen d'une pompe spécialement prévue 1 cet effet.
Aucun incon- vénient en outre ne résulte du fait qu'au début de l'échan- ge de chaleur, dans le mode d'exécution décrit, ledit
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échange ne se produit pas entre la vapeur saturée et l'eau comme dans les procédés connus, mais entre la vapeur surchauffée et l'eau, parce que dans le procédé de l'invention la diffétence de température est beau- coup plus grande et qu'on a constaté que plus la pression se rapproche de la pression critique en allant même jus- que la dépasser, plus la différence des pouvoirs d'é - change de chaleur de la vapeur surchauffée et de la va- peur saturée diminue.
La description qui va suivre, en regard du dessin annexé, donné titre d'exemple, fera bien com- prendre de quelle manière l'invention peut être réalisée.
La figure unique montre très schématiquement en coupe longitudinale, une installation permettant la mise en pratique du procédé perfectionné qui fait l'objet de l'invention.
A est le premier carneau de gaz chauds de la chaudière, B le deuxième et E la chadière de service située au- dessus, isolée du chauffage extérieur. Les signes de référence partent, en ce qui concerne la cir- culation du véhicule de la chaleur, du point de sortie de la chaudière de service. De cette façon , 1 désigne les tubes de descente du condensat du véhicule de cha- leur qui passe ensuite par la conduite de communication 2 dans la partie inférieure des serpentins de chauffage 3 placés dans la foyer.
Dans les spires inférieures de ces serpentins s'effectue le réchauffage à la températu- re critique de 3740 et ensuite à cette température la transformation en vapeur saturée sans ébullition et
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dans les spires supérieures s'effectue le surchauffage à environ 50 - 1000 au dessus de la température critique- Par une conduite 4, la vapeur surchauffée qui est à une pression inférieure ou supérieure à la pression critique (225 atm.dans le cas de l'emploi de l'eau comme véhicule de chaleur) entre dans le ou le/éléments 5, pour se condenser dans ces éléments à une température de 3740 après avoir cédé sa chaleur de surchauffet se refroidir à 320 environ et pénétrer à nouveau à cette température dans le serpentin de chauffe 3.
L'eau d'alimentation de la chaudière de service .$est amenée par une pompe d'ali- mentation non représentée au réchauffeur 9 placé dans le deuxième carneau -de gaz chauds pour passer de là dans la chaudière de service par un tuyau 10, la vapeur active produite allant par un tuyau 6 dans le surchauffeur 7 placé également dans le deuxième carneau et de ce sur- chauffeur par un tuyau 8 à la machine.
Quand il a été question ci-dessus d'une élé- vation de la pression dans la conduite de circulation fermée du véhicule de chaleur allant jusqu'à la pression critique et au-dessus, on ne voulait pas entendre par là que cette élévation de pression atteignait le nombre exac par exemple dans le cas de l'eau 224,2 atm.,mais cela signifiait d'une façon plus large que la valeur de pres- sion était approximativement celle de la pression critique Il peut donc y avoir quelques atmosphères de moins,par exemple dans le cas de l'eau la pression peut être de 220 atm., car d'une part le nombre exact pour la plupart des liquides à considérer comme véhicules de chaleur
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n'est pas établi de manière certaine et d'autre part,
pour un faible écart en-dessous de la pression critique le phénomène d'ébullition qui se produit alors est rela- tivement peu important et l'eau qui, dans ce cas, peut rester et être entraînée est vaporisée dans le surchauf- feur avant qu'elle ne parvienne aux éléments de chauffage.