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Dispositif pour éviter la corrosion de redres seurs à vapeur métallique.
La présente invention concerne un dispositif pour éviter la corrosion de redresseurs à vapeur métalli- que, notamment de redresseurs à vapeur de mercure cons- truits en fer.
Les grands redresseurs à vapeur de mercure cons- truits en fer sont le plus souvent refroidis par de l'eau dans le but d'enlever la chaleur de perte engendrée. Il est d'usage de tirer cette eau de refroidissement d'un puits ou d'une conduite,et, dans ce cas, l'eau réfrigé- rante est en communication électrique avec la terre en un ou de nombreux points. Lorsque le redresseur sert à l'a- limentation de chemins de fer électriques, il est égale- ment d'usage de relier la cathode, c'est-à-dire le pôle positif du système demeurant continu, au fil de ligne, et
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le point neutre du transformateur du redresseur, c'est- à-dire le pôle négatif, aux rails de la voie.
En général les rails, c'est-à-dire le pôle négatif, sont posés directement sur la terre sans aucun isolement, ou ils sont mis à la terre par des plaques me- nant dans l'eau du sol. En conséquence il est nécessaire que la cathode et le récipient du redresseur, c'est-à-dire le pôle positif de l'installation, soient isolés par rap- port à la terre. Pour la même raison, les tuyaux d'arri- vée et de départ de l'eau réfrigérante doivent être cons- truits, au moins en partie, en une matière non conductri- ce. Dans ce but on se sert d'ordinaire de tuyaux en caout- chouc. On évite de cette manière que du courant passe inu- tilement de la cathode du redresseur, le pôle positif, par le système réfrigérant, à la terre, et par les rails au pôle négatif de l'installation.
Mais, suivant la grandeur de la conductibilité de l'eau employée à la réfrigération, un certain courant passe à la terre par l'eau conduite dans les tuyaux de caoutchouc, la grandeur de ce courant étant toutefois si faible que sa perte n'a aucune importance.
Bien que la perte de ce courant puisse être négligée, l'ef- fet électrolytique qu'il engendre peut être très désagréa- ble. La cathode et le récipient du redresseur forment le pôle positif, la terre le pôle négatif du système électro- lytique, et l'eau contenue dans la conduite d'aller et de retour d'eau réfrigérante forme l'électrolyte. En consé- quence, toutes les parties du redresseur baignées par l'eau réfrigérante, donc sa cathode elle aussi, constituent dans le système électrolytique l'anode..Mais à chaque électro- lyse, du métal est enlevé de l'anode et de l'oxygène est séparé de l'eau à l'anode, et si l'électrolyte contient des sels,.qui peuvent être décomposés en acides et en bases, de l'acide est formé à l'anode.
Chacun de ces phénomènes pro- voque une destruction progressive du métal dont l'anode est, fabriquée, cette anode étant dans le présent cas le
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récipient du redresseur. C'est pourquoi on se rend aisé- ment compte que lorsque les influences destructives se ma- nifestent pendant des années, il se produit progressive- ment des corrosions qui risquent de rendre inutilisable l'ensemble de la disposition.
Or la présente invention a pour objet de suppri- mer ces actions électrolytiques nuisibles, ou de les écar- ter du redresseur au moins pour la plus grande partie, et de les dériver sur un corps dont la destruction n'a pas d'importance et qui peut être facilement remplacé.
Dans ce but on dispose d'après l'invention dans le système isolé des conduites d'arrivée et de départ de l'eau réfrigérante un corps métallique qui est porté à un potentiel égal ou supérieur à celui de l'appareil à proté- ger,
Les dessins ci-joints représentent, à titre d'exemples, des formes d'exécution de l'invention,
La fig. 1 montre à titre de comparaison une for- me d'exécution connue comprenant un redresseur à vapeur métallique 1 avec anodes 3, transformateur 4, cathode 2, tuyau d'arrivée d'eau réfrigérante 5, pompe 6, réser- voir d'eau 7 et conduite de consommation 8.
Les fige 2 à 5 représentent des formes d'exécu- tion d'après l'invention.
A désigne l'appareil à protéger qui agit comme anode dans le système électrolytique; B désigne le réci- pient pour l'eau réfrigérante (ou chemise réfrigérante), C des isolateurs qui isolent la disposition de la terre, D1 et D2 désignent des tuyaux isolés, par exemple des tuyaux en caoutchouc, qui conduisent l'eau réfrigérante; E désigne l'eau réfrigérante qui constitue dans ce cas l'électrolyte, F le tuyau métallique pour l'eau réfrigé- rante, tuyau menant à la terre G désigne un réservoir parcouru par l'eau réfrigérante, H des pièces métalliques situées dans,ce réservoir et{en bonne communication
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métallique avec lui, J une source de courant (éléments galvaniques, accumulateurs, etc...), K un câble de jonc- tion entre A et G.
Le fonctionnement est le suivant :
Lorsque l'anode A est reliée par le câble K directement, c'est-à-dire sans intercalation de la batte- rie J, au récipient G et à ses plaques métalliques E, G et H ont même potentiel que l'anode A, et sont en conséquence eux aussi, pour le système électrolytique, une anode d'où le courant passe au pôle négatif (à la terre).
L'intensité du courant passant au pôle négatif est propor- tionnelle à la tension de l'installation de redresseur et inversement proportionnelle à la somme des résistances ohmiques de l'anode au pôle négatif. Ces résistances se composent de la résistance des colonnes d'eau réfrigérante dans les conduites d'amenée et de départ, des résistances des tuyaux, des conduites de cuivre se trouvant dans le système de conduites, ainsi que des résistances de passage du métal à l'eau réfrigérante et inversement. Les résis- tances des colonnes d'eau dans les tuyaux isolés D sont extrêmement fortes par rapport aux autres résistances men- tionnées, de sorte qu'en pratique ce sont ces résistances seules qui déterminent le courant d'électrolyse produit.
Ce courant, qui doit partir de l'anode A à pro- téger, dispose de deux chemins, dont l'un passe par D1 et D2 au pôle négatif, et l'autre par le câble K et D2 au pôle négatif. Le chemin D2 est donc commun. A ce chemin mènent les deux chemins parallèles K et D1. Comme.la con- ductibilité du câble est un multiple, environ 10000 ou 100000 fois celle de la colonne d'eau Dl, le courant passe principalement dans le câble K, et seule une fraction tout à fait négligeable passe dans la colonne d'eau D1. Or c'est ce seul faible courant dans la colonne d'eau D1 qui peut exercer des effets destructeurs sur l'anode A à pro- téger. Le courant passànt par K ne peut avoir d'effets
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destructeurs que sur G et H.
Si on veut également écarter de l'anode A ce faible courant passant par Dl, on peut encore interca- ler dans le câble de jonction une source de tension de la force électromotrice p, par exemple une batterie J, qui augmente la tension aux plaques métalliques H de P à
P + p. Le.courant passant dans la colonne d'eau D1 in- verse alors sa direction. L'appareil à protéger A de- vient en conséquence la cathode, où du métal, de l'hydro- gène et des bases sont séparés. Par le choix de la ten- sion on peut inverser le courant dans Di ou l'amener à la valeur zéro. Comme source de tension on peut employer une batterie galvanique ou une batterie d'accumulateurs, une machine rotative ou un redresseur.
Pour pouvoir faci- lement modifier la tension effective P de cette source, on peut de manière connue fermer la source par une résis- tance et relier des points désirés quelconques de cette résistance à A et G (fig. 5). Comme la source pour la tension de l'installation doit être isolée par rapport à la terre, on la fixera de préférence directement sur l'ap- pareil à protéger, car cet appareil doit pour la tension de régime être isolé par rapport à la terre.
On obtient un résultat semblable à celui d'une source de tension séparée, qui a toujours besoin d'une certaine surveillance, en reliant (fig. 3) A et G directe- ment, et en fabriquant les corps H en une matière qui est plus fortement électropositive que l'appareil à proté- ger, par exemple en zinc.
Pour être parfaitement effectif, le dispositif de l'invention doit être monté aussi bien dans la conduite d'arrivée que dans la conduite de départ de l'eau réfrigé- rante.