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" CONDENSEUR A SURFACE "
Cette invention a trait aux appareils de conden- sation de vapeur d'eau, et plus particulièrement auxconden- b seurs à surface. Un des buts de cette invention est d'éta- blir un condenseur qui assure une pénétration entière de la vapeur en tous les points de la longueur du condenseur, pour des conditions de faibles températures et vitesses de l'eau de circulation.
En été, lorsque l'eau de refroidissement employée dans les tubes d'un condenseur est relativement chaude, cet- te eau est maintenue à une vitesse élevée dans les tubes,
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de façon que l'élévation de température le long des tubes soit aussi faible que cela est pratiquement possible. Comme la vapeur d'eau qui pénètre dans le condenseur, doit néces- sairement transférer de la chaleur à l'eau que renferment ces tubes, il se produira quelque élévation de température, et un problème qui se présente est celui qui consiste à assurer la même profondeur de pénétration de la vapeur d'eau dans toutes les parties du condenseur.
Lorsque l'eau dont on se sert est froide, comme par exemple par temps froid, la solution de ce problème n'est pas aussi diffi- cile si l'eau est encore maintenue à une vitesse relati- vement élevée, à l'intérieur des tubes, étant donné que l'eau de refroidissement est encore assez froide à sa sor- tie du condenseur. Toutefois, pour diminuer la dépense en force motrice, on a trouvé qu'il est recommandable de di- minuer le débit de la pompe de circulation pour diminuer la vitesse de l'eau à l'intérieur des tubes, dans le but d'éviter une dépense inutile en force motrice et, dans ce cas, on aggrave la difficulté éprouvée pour maintenir la même profondeur de pénétration de la vapeur d'eau dans tou- tes les parties du condenseur.
En effet, lorsqu'on fait usage d'eau froide à une vitesse réduite, il existe une différence de température beaucoup plus grande, entre les extrémités froides et chaudes des tubes. Le résultat net de cet état de choses est que la vapeur ne pénètre pas d'u- ne distance appréciable dans les tubes à l'extrémité froide, de sorte qu'une fraction considérable de la surface de re- froidissement est sans effet pour le but visé. La présente invention assure un dispositif permettant de produire un vide beaucoup plus grand à l'extrémité froide du condenseur qu'à l'extrémité chaude, ce qui oblige la vapeur d'eau chau- de à pénétrer jusqu'au fond de l'extrémité froide du conden- seur.
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Le dessin annexé est une coupe verticale schéma- tique, du condenseur et de chacun des éléments d'un appa- reil d'évacuation auxiliaire d'air et de vapeurs.
Le condenseur principal est représenté en A et comprend, d'une façon générale, un corps 10 muni d'un ori- fice d'admission de vapeur d'eau 9, d'un collecteur d'ad- mission d'eau 11 à orifice d'admission 12 et d'un collec- teur d'échappement d'eau 13 à orifice d'échappement 14.
Aux extrémités opposées du condenseur sont supportées deux plaques à tubes 15 et 16 entre lesquelles sont disposés des tubes 17. Les extrémités de ces tubes sont dudgeonnées dans les plaques 15 et 16 de la manière usuelle. Une série de plaques 18, 19 et 20 supportent les tubes et divisent le condenseur en sections 21, 22, 23 et 24, ces plaques de support se comportant à la façon de cloisons qui isolent hermétiquement les sections 21, 22, 23 et 24 les unes des autres, spécialement au fond du corps 10. Dans l'exemple représenté, les sections 22 et 23 sont munies d'orifices d'échappement d'eau de condensation 25 et chaque section est munie d'un orifice d'échappement d'air et de vapeurs.
Les orifices d'échappement d'air et de vapeurs sont situés dans la partie inférieure de chaque section et sont dési- gnés par 26, 27, 28 et 29, respectivement. Un registre 30 est monté dans l'orifice d'échappement de vapeurs 29 dans un but qu'on verra plus loin.
Pour permettre à l'eau de condensation d'être re- tirée de la partie inférieure des compartiments 21, 24 et transférée aux compartiments 22, 23, respectivement, et pour permettre le maintien de vides différents dans les divers compartiments, on a prévu deux conduits sous forme de siphons renversés ou séparateurs 33, 34 reliant ces com- partiments respectifs et possédant une hauteur propre à maintenir un volume d'eau de condensation suffisant pour
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constituer un joint hydraulique entre les compartiments et empêcher ainsi le passage de l'air ou des vapeurs d'un des compartiments à l'autre.
Il convient que les compartiments 21, 22. 23 et 24 soient sensiblement hermétiques près de l'extrémité in- férieure du condenseur, pour cette raison que le traitement de l'air et des vapeurs retirés du compartiment 21 est dif- férent du traitement de l'air et des vapeurs retirés des compartiments 22, 23, 24.
Suivant l'invention, un dispositif est prévu pour créer un vide plus grand dans le compartiment ou sec- tion le plus froid 21 que dans les compartiments relative- ment chauds 22, 23, 24.
A cet effet, l'orifice d'échappement d'air et de vapeurs 26 est relié par un tuyau convenable 35 à un ré- frigérant B. Le corps 40 de ce réfrigérant est muni d'un collecteur d'admission d'eau 41 et d'un collecteur d'échap- pement d'eau 42 qui présentent respectivement un orifice d'admission 45 et un orifice d'échappement 46. A chacune des extrémités du réfrigérant sont prévues, entre les col- lecteurs 41, 42 et le corps 40, des plaques à tubes 47, 48 qui supportent entre elles un certain nombre de tubes con- ducteurs d'eau de circulation 49. Des chicanes 50, 51 sont disposées longitudinalement par rapport au réfrigérant et sont décalées de façon à distribuer l'air et les vapeurs, ainsi que la vapeur d'eau susceptible d'avoir traversé le condenseur A et circulé en circuit à travers tout le réfri- gérant .
Celui-ci peut être agencé pour faire usage d'eau réfrigérante brute dans son appareil de circulation, dans le but de condenser la faible quantité de vapeur d'eau ayant traversé le condenseur A et de réduire le volume d'air et de gaz non condensables au minimum. L'admission 35' du ré- frigérant est placée'près d'une de ses extrémités, pour
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assurer le maximum de parcours longitudinal de 1 air et des vapeurs le long des tubes 49 de ce réfrigérant. Un échappement de condensat 55 est prévu dans le réfrigérant et un échappement d'air et de vapeurs est représenté en 56. L'échappement d'air et de vapeurs 56 est relié à une pompe à vide 60 du type usuel à jet de vapeur vive servant à comprimer l'air et les vapeurs sortant du réfrigérant B.
L'injecteur de vapeur vive 60 est relié à l'ad- mission 61 d'un condenseur intermédiaire C dont la forme est analogue à celle du réfrigérant B Les collecteurs d'eau 58 de ce condenseur C sont destinés à être alimentés d'eau réfrigérante brute, dans le but de condenser la va- peur d'eau sortant de l'injecteur 60 et, par dévaporisa- tion et compression, de diminuer encore le volume de l'air et des gaz non condensables arrivant du réfrigérant B. Le condenseur intermédiaire C est muni d'un échappement d'eau de condensation 64 et d'un échappement d'air et de vapeurs 65, ce dernier étant relié à une pompe-injecteur de vapeur -d'eau vive 66 qui est elle-même reliée par un tuyau 67 à l'admission 68 d'un condenseur intermédiaire D.
Le conden- seur intermédiaire D est muni d'un corps 69, de colleo. teurs d'eau 70, 71, de plaques à tubes 72, 73 et de tubes 74 dont les extrémités sont fixées dans les plaques à tu- bes 72 et 73. Une plaque 75 servant à supporter les tubes, divise ce condenseur D en deux sections comportant chacune des orifices d'admission et d'échappement distincts et in- dépendants.. Une de ces sections est munie d'un échappe- ment d'eau de condensation 77 et d'un échappement d'air et de vapeurs 78. Des cloisons 80 et 81, installées dans les collecteurs d'eau, divisent ceux-ci en compartiments supé- rieurs et inférieurs.
Les compartiments inférieurs peuvent être agencés pour recevoir de l'eau de refroidissement bru- te de l'appareil de circulation, tandis que les comparti-
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ments supérieurs peuvent être agencés pour recevoir de l'eau de condensation arrivant de l'échappement 25 du condenseur principal.
Le condenseur intermédiaire D agit de façon à condenser la vapeur d'eau fournie par l'injecteur 66, et la partie supérieure dudit condenseur agit aussi à la fa- çon d'un appareil servant à chauffer l'eau de condensation, étant donné que cette eau passe à travers les tubes supé- rieurs et absorbe la chaleur du mélange chaud de vapeur d'eau et d'air à l'entrée au 'condenseur intermédiaire. L'é- chappement 78 est relié à un injecteur de vapeur 79 abou- tissant à une, admission 83 d'un condenseur supplémentaire ou final E muni intérieurement d'une plaque 84 qui sert à supporter les tubes et à diviser le condenseur en deux sec- tions.
Les collecteurs d'eau 85 et 86 et les tubes 87 sont agencés pour contenir de l'eau de condensation destinée à être chauffée par la vapeur d'eau sortant de l'injecteur 79. 190 désigne un échappement aboutissant à un tuyau d'é- vacuation 82.
On voit ainsi qu'une série d'étages de pompes à vide à injection de vapeur vive, c'est-à-dire une série de dispositifs d'évacuation d'air et de vapeurs, sont reliés à l'extrémité froide du condenseur A pour produire dans la section 21 de ce condenseur, un vide élevé propre à assurer dans cette section une grande profondeur de pénétration de vapeur d'eau.
L'orifice d'échappement d'air 27 du condenseur principal A est relié par un tuyau convenable 90 à l'ad- mission 91 d'un second réfrigérant F. Ce réfrigérant est muni de collecteurs d'eau 100 et 101 qui sont, de préfé- rence, agencés pour utiliser de l'eau réfrigérante brute et sont .munis de tubes 102. Une plaque 103 servant à sup- porter ces tubes, divise le réfrigérant F en deux sections
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distinctes et indépendantes 1069 107. La section 106 est, de préférence, munie de chicanes 108 obligeant l'air et les vapeurs arrivant de l'échappement 27 à se mouvoir longitudinalement par rapport aux tubes 102. La section 106 est munie d'un échappement d'eau de condensation 109 et d'un échappement d'air et de vapeurs 110 aboutissant à un injecteur de vapeur vive 111.
Cet injecteur débite dans la même section du condenseur intermédiaire D que l'injec- teur 66 et près de sa paroi supérieure, comme indiqué en 211, et la vapeur d'eau qu'il fournit,se condense sur les tubes 74 et suit le même parcours que la vapeur d'eau sor- tant de l'injecteur 66.
On voit par conséquent que l'air et les vapeurs arrivant de l'orifice d'échappement 27 de la section 22 du condenseur principal A, traversent un nombre moindre d'éta- ges de pompes à vide à injection de vapeur, dans le but d'assurer un vide relativement élevé dans la section 22, quoique inférieur à celui maintenu dans la section 21, en raison du plus grand nombre d'étages à travers lesquels doit passer l'air sortant de la section 21.
Les orifices d'échappement 28 et 29 des sections 23 et 24 aboutissent à un tuyau commun 115 qui communiquent avec la section 107 du réfrigérant F par un orifice 116.
La section 107 est munie de chicanes 118 et d'un échappe- ment d'eau de condensation 119. L'échappement d'air et de vapeurs est situé en 120 et aboutit à une pompe-injecteur 121 communiquant avec l'intérieur d'une section du conden- seur intermédiaire D séparée de l'admission 211. Cette sec- tion est de préférence munie de chicanes 122 et d'un échap- pement d'eau de condensation 123. Comme les tubes supérieurs 74 du condenseur intermédiaire sont destinés à la circula- tion d'eau de condensation, cette eau est chauffée par la vapeur d'eau sortant de l'injecteur 121.
Les tubes infé-
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rieurs 74 dans lesquels passent de l'eau réfrigérante brute ont pour rôle de condenser les vapeurs avant qu'elles pas- sent à l'échappement d'air et de vapeurs 130 aboutissant à un injecteur de vapeur vive 131 qui communique avec l'in- térieur d'une des sections du condenseur final E. Cette dernière section est munie d'un échappement 135.
Les pièces susmentionnées définissent la nature du condenseur et de ses dispositifs auxiliaires d'évacua- tion d'air et de vapeurs et l'on décrira maintenant le fonctionnement réel de l'installation entière.
La vapeur d'eau pénétrant dans le condenseur principal A par l'orifice 9 se répartit entre les diver- ses sections 21, 22, 23 et 24. Comme on se sert d'eau froi- de dans les tubes réfrigérants 17, il existe une différence de température considérable entre cette eau que renferment les tubes et la vapeur d'eau qui entre en contact avec les tubes à l'extrémité la plus froide du condenseur. Cette différence de température dépend des saisons et du vide maintenu dans le condenseur. Dans les sections du conden- seur où cette différence est la plus grande, la vapeur d'eau tend à pénétrer moins profondément puisqu'elle s'y condense plus facilement. Dans les parties les plus chau- des, cette vapeur pénètre jusqu'au fond.
Ceci est dû au fait que la capacité de travail des pompes à vide est plus grande que la quantité d'air et de vapeurs à évacuer et que, pour compenser l'insuffisance d'alimentation enair, la va- peur d'eau aspirée suit le parcours de moindre résistance, qui est la section la plus chaude du condenseur. Grâce à la disposition de pompes à vide précédemment décrite, les vides régnant dans les diverses sections du condenseur peu- vent être modifiés pour neutraliser la tendance des fluides à pénétrer de distances différentes dans le condenseur. Par l'application d'une série d'étages, par exemple de trois
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étages de pompes-injecteurs pour la section 21, on crée un vide suffisant pour obliger la vapeur d'eau qui pénè- tre dans cette section à atteindre le fond du condenseur.
En raison de ce vide élevé, une proportion plus grande de la vapeur d'eau pénétrant dans le condenseur est aspirée dans la section la plus froide 21 que dans les sections plus chaudes 22.23 et24.
Comme un vide élevé est maintenu dans la section 21, la chute de pression d'une extrémité à l'autre de cet- te section sera maximum et la quantité d'eau de condensa- tion sera proportionnellement grande. En entrant en con- tact avec les tubes froids que renferme le réfrigérant B, une grande partie des vapeurs retirées de cette section 21 du condenseur se condense et la quantité d'air et de va- peurs diminue. L'eau de condensation susceptible de se for- mer dans le réfrigérant ]3 s'échappe par le tuyau 55, et l'air et les vapeurs, dont la quantité est maintenant ré- duite, se rendent par 1?échappement 56 à l'injecteur de vapeur vive 60 où commence'la compression jusqu'à là pres- sion atmosphérique et qui en constitue le premier étage.
Cet air et ces vapeurs sont conduits par la vapeur d'eau fournie par l'injecteur 60 au condenseur intermédiaire C.
L'air et les vapeurs que renferme ce condenseur ont leur volume considérablement réduit par la condensation avant leur passage au second étage de compression que constitue l'injecteur 66.
L'air et les vapeurs passent par le tuyau 67 dans la partie supérieure du condenseur intermédiaire D et la vapeur d'eau arrivant par le tuyau 67 communique une partie de sa chaleur à l'eau de condensation qui se trouve dans la section supérieure du condenseur inermé- diaire d. De même, cet air et ces vapeurs subissent une nouvelle condensation dans la section inférieure du con-
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denseur intermédiaire D. puisque les tubes de cette section inférieure snt traversés par de l'eau réfrigérante brute. Les gaz non condensables passent par le dernier injecteur de vapeur vive 79 à la pression atmosphérique et la vapeur vive, que fournit cet injecteur pénètre dans le condenseur final E et sert à chauffer l'eau de condensa- tion passant dans les tubes de ce condenseur.
La vapeur d'eau pénétrant dans la section 22 du condenseur principal se condense dans cette section et il faut une chute de pression moindre que dans la section 21 pour obliger cette vapeur à atteindre la dernière rangée de tubes. L'air et les vapeurs passent par le tuyau 90 dans un des compartiments du réfrigérant F et leur volu- me diminue en raison de leur contact avec les tubes froids que renferme ce compartiment. L'eau de condensation qui se forme dans ce passage passe par l'échappement 109, tandis que l'air et les vapeurs passent à l'injecteur de vapeur vive 111 pour y être comprimés.
La vapeur deau sortant de cetinjecteur transfère une partie de sa chaleur à l'eau de condensation passant dans les tubes supérieurs du con- denseur intermédiaire et subit une nouvelle condensation par les tubes inférieurs dans lesquels passe de l'eau réfri. gérante brute. Ces tubes inférieurs effectuent une nouvelle diminution du volume des gaz non condensables avant que ces gaz arrivent à 1'injecteur 79, et ces gaz sont conduits au condenseur final par 1'injecteur 79.
La vapeur d'eau pénétrant dans les sections 23 et 24 est condensée dans ces deux sections et une très faible quantité de vapeur d'eau non condensée passe dans l'autre section du réfrigérant F avec l'air et les vapeurs Ces derniers sont traités dans le réfrigèrent F , le con- denseur intermédiaire D et le condenseur final E de la même manière que dans le traitement de 1 air et des vapeurs
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sortant de la section 22 Toutefois, comme l'eau réfrigé- rante de la section 24 est plus chaude que celle de la section 23 ,
il est avantageux de prévoir dans l'orifice d'échappement 29 la plaque-registre 30 dont le rôle est d'assurer une faible perte par frottement qui égalise la profondeur de pénétration de la vapeur d'eau dans les deux sections 23 et 24.
Il est évident qu'on obtient ainsi un appareil de condensation extrêmement- efficace. Bien entendu, les dessins n'ont pour but que de faire comprendre les princi- pes de l'invention et, quoique corrects, sont schématiques, l'invention n?étant pas limitée à la disposition particu- lière représentée.
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"SURFACE CONDENSER"
This invention relates to apparatus for condensing water vapor, and more particularly to surface condensers. One of the objects of this invention is to provide a condenser which ensures full penetration of steam at all points along the length of the condenser, for conditions of low temperatures and low circulating water speeds.
In summer, when the cooling water used in the tubes of a condenser is relatively hot, this water is kept at a high speed in the tubes,
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so that the temperature rise along the tubes is as low as is practically possible. As the water vapor which enters the condenser must necessarily transfer heat to the water contained in these tubes, some rise in temperature will occur, and a problem which arises is that of ensuring the same depth of penetration of water vapor in all parts of the condenser.
When the water being used is cold, as for example in cold weather, the solution of this problem is not so difficult if the water is still kept at a relatively high speed, indoors. tubes, since the cooling water is still quite cold when it leaves the condenser. However, in order to decrease the expenditure in motive power, it has been found that it is advisable to reduce the flow rate of the circulation pump to decrease the speed of the water inside the tubes, in order to avoid an unnecessary expense of motive power and, in this case, the difficulty experienced in maintaining the same depth of penetration of water vapor in all parts of the condenser is aggravated.
In fact, when cold water is used at a reduced speed, there is a much greater temperature difference between the cold and hot ends of the tubes. The net result of this state of affairs is that the vapor does not penetrate any appreciable distance into the tubes at the cold end, so that a considerable fraction of the cooling surface has no effect on the cooling. intended goal. The present invention provides a device for producing a much greater vacuum at the cold end of the condenser than at the hot end, which forces the hot water vapor to penetrate to the bottom of the end. cooler from the condenser.
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The accompanying drawing is a schematic vertical section through the condenser and each of the components of an auxiliary air and vapor exhaust device.
The main condenser is shown at A and generally comprises a body 10 provided with a water vapor inlet 9, a water inlet manifold 11 in. intake port 12 and a water exhaust manifold 13 to exhaust port 14.
At the opposite ends of the condenser are supported two tube plates 15 and 16 between which are arranged tubes 17. The ends of these tubes are expanded in the plates 15 and 16 in the usual manner. A series of plates 18, 19 and 20 support the tubes and divide the condenser into sections 21, 22, 23 and 24, these support plates behaving like partitions which hermetically isolate sections 21, 22, 23 and 24 from them. from each other, especially at the bottom of the body 10. In the example shown, the sections 22 and 23 are provided with condensation water exhaust ports 25 and each section is provided with an exhaust port 25. air and vapors.
The air and vapor exhaust ports are located at the bottom of each section and are designated 26, 27, 28, and 29, respectively. A damper 30 is mounted in the vapor exhaust port 29 for a purpose which will be seen later.
To allow the condensed water to be withdrawn from the lower part of the compartments 21, 24 and transferred to the compartments 22, 23, respectively, and to allow the maintenance of different voids in the various compartments, two conduits in the form of upside-down siphons or separators 33, 34 connecting these respective compartments and having a suitable height to maintain a volume of condensation water sufficient to
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form a hydraulic seal between the compartments and thus prevent the passage of air or vapors from one compartment to the other.
The compartments 21, 22, 23 and 24 should be substantially sealed near the lower end of the condenser, for this reason the treatment of the air and vapors withdrawn from the compartment 21 is different from the treatment of the condenser. air and vapors withdrawn from compartments 22, 23, 24.
According to the invention, a device is provided for creating a greater vacuum in the colder compartment or section 21 than in the relatively hot compartments 22, 23, 24.
For this purpose, the air and vapor exhaust port 26 is connected by a suitable pipe 35 to a refrigerant B. The body 40 of this refrigerant is provided with a water inlet manifold 41 and a water exhaust manifold 42 which respectively have an intake port 45 and an exhaust port 46. At each end of the coolant are provided, between the manifolds 41, 42 and the body 40, tube plates 47, 48 which support between them a number of circulating water conductor tubes 49. Baffles 50, 51 are disposed longitudinally with respect to the coolant and are offset so as to distribute the water. air and vapors, as well as water vapor which may have passed through condenser A and circulated in circuit through all the refrigerant.
This can be arranged to make use of raw cooling water in its circulation device, in order to condense the small quantity of water vapor which has passed through the condenser A and to reduce the volume of air and non-gas. condensable to a minimum. The inlet 35 'of the refrigerant is placed near one of its ends, to
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ensure the maximum longitudinal travel of 1 air and vapors along the tubes 49 of this coolant. A condensate exhaust 55 is provided in the refrigerant and an air and vapor exhaust is shown at 56. The air and vapor exhaust 56 is connected to a vacuum pump 60 of the usual live steam jet type. used to compress the air and vapors leaving the refrigerant B.
The live steam injector 60 is connected to the inlet 61 of an intermediate condenser C whose shape is similar to that of the refrigerant B The water collectors 58 of this condenser C are intended to be supplied with water. coarse refrigerant, in order to condense the water vapor leaving the injector 60 and, by evaporating and compressing, to further reduce the volume of air and non-condensable gases arriving from the refrigerant B. The intermediate condenser C is provided with a condensate water exhaust 64 and an air and vapor exhaust 65, the latter being connected to a live water vapor pump-injector 66 which is itself connected by a pipe 67 to the inlet 68 of an intermediate condenser D.
The intermediate condenser D is provided with a body 69, of colleo. water cores 70, 71, tube plates 72, 73 and tubes 74 whose ends are fixed in the tube plates 72 and 73. A plate 75 serving to support the tubes, divides this condenser D in two sections each having separate and independent intake and exhaust ports. One of these sections is provided with a condensate outlet 77 and an air and vapor outlet 78. Partitions 80 and 81, installed in the water collectors, divide them into upper and lower compartments.
The lower compartments can be arranged to receive raw cooling water from the circulation apparatus, while the lower compartments
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Upper elements may be arranged to receive condensate water arriving from the exhaust 25 of the main condenser.
The intermediate condenser D acts to condense the water vapor supplied by the injector 66, and the upper part of said condenser also acts as an apparatus for heating the condensed water, since this water passes through the upper tubes and absorbs heat from the hot mixture of water vapor and air entering the intermediate condenser. The exhaust 78 is connected to a steam injector 79 leading to an inlet 83 of an additional or final condenser E provided internally with a plate 84 which serves to support the tubes and to divide the condenser in two. sections.
The water collectors 85 and 86 and the tubes 87 are arranged to contain the condensation water intended to be heated by the water vapor leaving the injector 79. 190 designates an exhaust leading to a discharge pipe. - evacuation 82.
It can thus be seen that a series of stages of vacuum pumps with live vapor injection, that is to say a series of air and vapor evacuation devices, are connected to the cold end of the condenser. A to produce in section 21 of this condenser, a high vacuum suitable for ensuring in this section a great depth of water vapor penetration.
The air exhaust port 27 of the main condenser A is connected by a suitable pipe 90 to the inlet 91 of a second refrigerant F. This refrigerant is provided with water collectors 100 and 101 which are, preferably, arranged to use raw cooling water and provided with tubes 102. A plate 103 serving to support these tubes divides the refrigerant F into two sections.
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separate and independent 1069 107. Section 106 is preferably provided with baffles 108 causing air and vapors arriving from exhaust 27 to move longitudinally relative to tubes 102. Section 106 is provided with exhaust of condensation water 109 and an exhaust of air and vapors 110 leading to a live steam injector 111.
This injector delivers in the same section of the intermediate condenser D as the injector 66 and near its upper wall, as indicated at 211, and the water vapor which it supplies, condenses on the tubes 74 and follows the same path as the water vapor leaving the injector 66.
It can therefore be seen that the air and vapors arriving from the exhaust port 27 of section 22 of the main condenser A, pass through a lesser number of stages of vapor injection vacuum pumps, in order to to ensure a relatively high vacuum in section 22, although lower than that maintained in section 21, due to the greater number of stages through which the air exiting section 21 must pass.
Exhaust ports 28 and 29 of sections 23 and 24 terminate in a common pipe 115 which communicate with section 107 of refrigerant F through port 116.
Section 107 is provided with baffles 118 and a condensate drain 119. The air and vapor exhaust is located at 120 and terminates in a pump-injector 121 communicating with the interior of the section. a section of the intermediate condenser D separate from the inlet 211. This section is preferably provided with baffles 122 and a condensate drain 123. As the upper tubes 74 of the intermediate condenser are intended with the circulation of condensed water, this water is heated by the water vapor leaving the injector 121.
The inferior tubes
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riers 74 in which pass raw refrigerating water have the role of condensing the vapors before they pass to the exhaust air and vapors 130 resulting in a live steam injector 131 which communicates with the in - exterior of one of the sections of the final condenser E. This last section is fitted with an exhaust 135.
The aforementioned parts define the nature of the condenser and its auxiliary devices for evacuating air and vapors and the actual operation of the entire installation will now be described.
The water vapor entering the main condenser A through port 9 is distributed between the various sections 21, 22, 23 and 24. As cold water is used in the refrigerant tubes 17, there is a considerable temperature difference between this water contained in the tubes and the water vapor which comes into contact with the tubes at the colder end of the condenser. This temperature difference depends on the seasons and on the vacuum maintained in the condenser. In the sections of the condenser where this difference is greatest, the water vapor tends to penetrate less deeply since it condenses there more easily. In the hottest parts, this vapor penetrates to the bottom.
This is due to the fact that the working capacity of vacuum pumps is greater than the quantity of air and vapors to be evacuated, and to compensate for the insufficient supply of air, the sucked water vapor follows. the least resistance path, which is the hottest section of the condenser. By virtue of the arrangement of vacuum pumps previously described, the voids in the various sections of the condenser can be altered to counteract the tendency for fluids to enter the condenser at different distances. By applying a series of floors, for example three
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pump-injector stages for section 21, a sufficient vacuum is created to force the water vapor which enters this section to reach the bottom of the condenser.
Due to this high vacuum, a greater proportion of the water vapor entering the condenser is drawn into the colder section 21 than into the warmer sections 22, 23 and 24.
Since a high vacuum is maintained in section 21, the pressure drop from one end of this section to the other will be maximum and the amount of condensed water will be proportionately large. On coming into contact with the cold tubes which contain refrigerant B, much of the vapors withdrawn from this section 21 of the condenser condenses and the amount of air and vapors decrease. The condensation water which may form in the refrigerant] 3 escapes through pipe 55, and the air and vapors, the quantity of which is now reduced, flow through the exhaust 56 to the left. live steam injector 60 where compression begins to atmospheric pressure and which constitutes its first stage.
This air and these vapors are conducted by the water vapor supplied by the injector 60 to the intermediate condenser C.
The air and vapors contained in this condenser have their volume considerably reduced by the condensation before they pass to the second compression stage formed by the injector 66.
The air and the vapors pass through the pipe 67 in the upper part of the intermediate condenser D and the water vapor arriving through the pipe 67 communicates part of its heat to the condensed water which is in the upper section of the condenser. temporary condenser d. Likewise, this air and vapors undergo further condensation in the lower section of the con-
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intermediate density D. since the tubes of this lower section are crossed by raw cooling water. The non-condensable gases pass through the last live steam injector 79 at atmospheric pressure and the live steam supplied by this injector enters the final condenser E and serves to heat the condensed water passing through the tubes of this condenser .
The water vapor entering section 22 of the main condenser condenses in this section and a lower pressure drop than in section 21 is required to force this vapor to reach the last row of tubes. The air and vapors pass through the pipe 90 into one of the refrigerant compartments F and their volume decreases due to their contact with the cold tubes which this compartment contains. The condensation water which forms in this passage passes through the exhaust 109, while the air and the vapors pass to the live steam injector 111 to be compressed there.
The water vapor exiting this injector transfers part of its heat to the condensed water passing through the upper tubes of the intermediate condenser and undergoes further condensation by the lower tubes through which the cooled water passes. gross manager. These lower tubes effect a further decrease in the volume of the non-condensable gases before these gases arrive at the injector 79, and these gases are conducted to the final condenser by the injector 79.
The water vapor entering sections 23 and 24 is condensed in these two sections and a very small amount of non-condensed water vapor passes into the other section of the refrigerant F with the air and the vapors These are treated in the refrigerant F, the intermediate condenser D and the final condenser E in the same way as in the treatment of air and vapors
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out of section 22 However, as the refrigeration water in section 24 is hotter than that in section 23,
it is advantageous to provide in the exhaust orifice 29 the register plate 30 whose role is to ensure a low friction loss which equalizes the depth of penetration of the water vapor in the two sections 23 and 24.
It is evident that an extremely efficient condensing apparatus is thus obtained. Of course, the drawings are intended only to illustrate the principles of the invention and, while correct, are schematic, the invention not being limited to the particular arrangement shown.