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Sépérateur d'eau de condensation dans un dispositif de fermeture.
La présente invention a pour objet un sépa- rateur dans un dispositif de fermeture, et elle se rapporte en particulier à un dispositif pour la sépa- ration des parties lourdes contenues dans la vapeur ou dans les liquides d'un poids spécifique léger en circulation dans les canalisations, ainsi que de l'eau de condensation qui. se forme sur le fond ou les parois des conduits de vapeur.
On sait que les soupapes normales sont trans- formées en séparateurs d'eau par l'intercalation de changements de direction ou d'autres dispositifs de séparation faisant obstacle au courant.
La forme la plus connue de la combinaison
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d'un dispositif de fermeture et d'un dispositif de séparation pour eau de condensation consiste dans la disposition d'une simple ouverture d'épuisement d'eau dans le fond du dispositif d'arrêt. Cette ouverture est le plus souvent pourvue d'un bouchage, mais sou- vent aussi d'un robinet de vidange manoeuvré à la main, ou bien d'une dérivation automatique.
Cette disposi- tion de l'appareil de séparation dans le dispositif d'arrêt exige que l'eau qui adhère aux parois et qui est recueillie au point le plus bas de la boite du dispositif d'arrêt soit mise en mouvement par une cer
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te.ine vitenne de la vapeur et déchargée par le d1apoo1- tif d'arrêt. En vue de réduire les inconvénients de
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ce iyatéma, ot on particulier l'1nnurr1annoo do m6pa- ration, on a essayé de séparer l'eau du courant de vapeur en intercalant des obstacles tels que des chica- nes, des changements de direction, des élargissements du courant de vapeur, et de recueillir l'eau ainsi séparée dans le fond intérieur du dispositif d'arrêt.
Tous ces procédés cependant ne donnent pas de meilleurs résultats que le simple dispositif décrit ci-dessus du trou dans le fond de l'appareil de fermeture, mais par contre ils apportent de grandes résistances dans la canalisation par l'intercalation d'obstacles.
Dans une canalisation de vapeur, lteau de condensation se sépare en partie par son propre poids et coule d'elle-même le long du fond, En outre, et particulièrement quand la vapeur atteint de grandes vitesses, l'eau séparée adhère aux parois des canali- sations. L'eau qui coule sur le fond peut tout simple- ment être séparée et dérivée par un trou dans le raccord dentrée de la soupape. Par contre l'eauqui
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adhère aux parois doit en être détachée par un dispo- sitif approprié de faible résistance, pour être ensui- te déchargée. Un dispositif dirigé dans le sens con-
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traire du oourant da vapeur ost qui dbtaoho la oouohC1l d'eau qui adhère aux parois convient à cet effet.
La séparation se fait en quelque sorte en détachant le jet de vapeur de l'enveloppe d'eau qui l'entoure au moyen du séparateur qui est dirigé dans le sens oon- traire au courant de vapeur. Autrement dit, la couche d'eau qui entoure le noyau de vapeur en est détachée et dérivée par le dispositif do séparation. L'eau qui est suspendue dans le noyau de vapeur ne peut s'y main- tenir que pendant très peu de temps pour s'en détacher ensuite et tomber sous l'effet de la pesanteur. Pour la décharge de cette eau, ou au moins d'une partie, une ouverture de puisard est prévue autant que possible à l'extrémité de l'intérieur de la soupape.
Le procédé de séparation d'eau qui vient d'être décrit se fait absolument sans aucune résistance en prévoyant des dis- positifs de séparation qui sont installés dans la ca- nalisation dans le sens contraire à la direction du courant de vapeur, Sous la désignation d'appareils de séparation qui dans la canalisation sont opposés au sens du courant, on doit entendre tous les dispositifs de séparation qui détachnt et déchargent l'eau qui adhère aux parois et au fond des conduits. Comme on le voit par les dessins, on emploie de préférence comme dispositifs de séparation ceux qui ne restrei- gnent pas le passage du courant et qui d'autre part opposent au courant la plus faible résistance possible.
L'eau qui a été séparée par le dispositif de séparation prévu dans le raccord d'entrée peut mainte-
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nant être dirigée soit vers le fond du dispositif d' arrêt pour y être rassemblée en vue de son utilisation ultérieure, ou encore et indépendamment du mouvement de la vapeur, vers un réservoir spécial A, Figo 1 et 2 pour être remise directement en liberté, La conduite de l'eau dans l'intérieur du dispositif d'arrêt présen- te l'inconvénient qui a déjà été signalé plus haut du tourbillonnement et de lèntrainement dans le,disposi - tif dtarrêt par les vitesses élevées.
Il est donc né- ossaire que le dispositif de séparation qui, dans la canalisation, est oposé à la direction du courant dérive l'eau séparée, non pas dans la boite du disposi- tif d'arrêt, mais directement vers l'extérieur en con- tournant le conduit de vapeur ou le dispositif d'arrêt.
Au lieu d'être dirigée vers l'extérieur, par exemple, dans un tube dd décharge, lteau séparée peut encore être recueillie dans un réservoir. Dans ce cas, le ré- servoir doit être construit de telle sorte que la vi- tesse du courant de vapeur ne puisse avoir aucune in- fluence sur l'eau séparée, et que par suite un tour- billonnement de l'eau ne puisse plus se produire.
Quand il pénètre dans l'intérieur du disposi- tif d'arrêt proprement dit , le courant de vapeur est
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a1n#i d6d .oomp,temont lib6r6 do l'onu dors parois et du fond. Par suite du changement de direction et de l'élargissement qui doivent être assurés dans la bolto du dispositif d'arrêt, il ne peut plus se produire maintenant de tourbillonnement de 1'eau déjà séparée, et par conséquent le noyau de vapeur ne peut pas se remplir de gouttelettes d'eau ni entraîner l'eau sépa rément. L'invention caractérisée ci-dessus est donc con- sidérablement améliorée en ce que l'eau séparée par
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le dispositif est dérivée directement vers l'extérieur ou dans un collecteur, tandis que le conduit de vapeur se détourne.
L'effet de la séparation est ainsi boauooup plus élevé par ce nouveau genre de dérivation .
L'enlèvement de l'eau des parois et l'écou- lement dans le fond par le dispositif de séparation qui est intercalé dans le raccord d'entrée laisse tou- jours la possibilité que l'eau qui est en suspens dans le noyau de vapeur arrive dans l'intérieur du disposi- tif d'arrêt . Cette eau tombera cependant après un court trajet,et dans ce but, une petite ouverture est prévue à l'extrémité du dispositif d'arrêt, et autant que possible au point le plus bas, pour séparer et dériver l'eau qui s'est encore dégagée.
Les dessins ci-joints représentent quelques modes d'exécution de l'idée de l'invention.
La figure 1 est une coupa d'un séparateur à soupape avec collecteur. La vapeur pénètre dans la direction de la flèche. En suivant le fond,, l'eau sé- parée est saisie au passage par l'ouverture D dans le raccord d'arrivée de la soupape et mise en liberté ou conduite dans le collecteur A. Il est essentiel que l'eau ne pénètre pas d'abord dans l'intérieur de la boite de soupape ou qu'elle soit entraînée dans le conduit de vapeur. L'eau de condensation qui adhère aux parois est détachée par le dispositif d'arrêt C et conduite dans le canal B. L'enveloppe d'eau est alors détachée du noyau de vapeur et empêchée de oonti- nuer à suivre le cours de la vapeur.
Ce conduit B amène l'eau de condensation détachée tout autour du conduit de vapeur proprement dit, puis coït dirctonet au dehors, soit dans le collecteur A. Ce conduit B sert
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en même temps pour l'échappement de l'air du collec- teur A.
L'eau qui est suspendue dans la vapeur peut tomber dans l'intérieur de la boite de soupape ou dans le conduit de vapeur jusque l'ouverture de l'arrêt de soupape, et elle est conduite par l'ouverture G directement vers l'extérieur ou vers le collecteur A.
Dans le collecteur A, la vapeur n'a plus aucune vitesse de course et par suite elle ne peut ni faire tourbillon- en ner l'eau ni/entraîner. L'eau du collecteur A est ensui- te dirigée en passant par le raccord E. Tous les débris de fer grains de soudure crasses, etc.. entraînés par la vapeur et le courant d'eau de condensation sont également séparés par l'ouverture d'arrêt D du raccord d'éntrée et par le dispositif d'enlèvement B, C Le siège de soupape et le cône sont toujours ainsi indem- nes et la sûreté de la fermeture est considérablement améliorée. Les crasses s'assemblent au fond du collec- teur A jusqu'à ce qu'elles atteignent la hauteur H et peuvent alors être facilement écartées après l'ou- verture du bouchon de nettoyage F.
Un dispositif auto- matique de vidange peut facilement être installé dans le collecteur A par exemple, en intercalant un flotteur qui règle l'ouverture de sortie E
La Fig. 2 représente la combinaison d'une soupape sans résistance en forme de lyre avec un sépa rateur, La description est exactement la même que paur la Fig. 1.
Les avantages principaux du nouveau sépara- teur relativement à ceux qui sont actuellement connus sont les suivants: 1) - La séparation de toute l'eau de conden-
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sation qui adhère aux parois de la canalisation , qui coule sur le fond et même de celle qui est en suspens dans le noyau de vapeur.
2) - La réduction de la résistance de @ 15 - 20 dans l'exécution séparée de la soupape normale et du séparateur à la moitié dans le sépara- teur de soupape normale suivant la Figo 1 et à @ @ 1 2 dans le séparateur de soupape à lyre suivant
Fig. 2.
3) - La réduction du poids, car le séparateur dans un dispositif d'arrêt est plus léger que si le séparateur ordinaire et le dispositif d'arrêt doivent être intercalés séparément.
4) - La réduction des pertes de chaleur par la construction des deux dispositifs l'un dans l'autre.
5) - La protection du siège de la soupape et du corps de fermeture du dispositif d'arrêt contre les accidents provenant des débris d'acier, grains de soudure et crasses ou autres impuretés.
6) - L'économie importante résultant de la réunion en un seul appareil du dispositif d'arrêt, du séparateur et du collecteur.
7) - Le montage plus économique puisqu'il n'y a plus qu'une seule armature à intercaler au lieu de deux.
8) - La sûreté du fonctionnement, le nombre des brides d'assemblage à maintenir en état étant moins élevé.