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Procédé de réchauffage etde dégazage desliquides et appareil pour sa mise en oeuvre
L'objet général de la présente invention est un prooédé et un appareil perfectionnés pour chauffer et désaérer ou dégazer les liquides. L'invention a été prin- cipalement conçue et est spécialement agencée en vue de son application au chauffage et au dégazage de l'eau d'alimentation pour chaudières, quoiqu'elle permette d'ef- feotu.er avantageusement le chauffage et le dégazage d'une eau destinés à d'autres applications que l'alimentation des chaudières.
Un debuts plus particuliers de la présente inven- tion est de permettre d'effectuer, dans un appareil de poids, volume et prix de revient donnés,, le chauffage et le dégazage d'une quantité d'eau, beaucoup plus grande que cela était pratiquement possible par les procédés et appareils antérieurs qui sont actuellement en service ou. agenoés en vue de leur utilisation dans l'industrie.
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La. présente invention effectue le chauffage et le dégazage de l'eau selon la pratique la plas couramment adoptée jusqu'à ce jour, savoir par le procédé qui con- siste à amener cette eau en contact avec de la vapeur dont la majeure partie est condensée de ce fait, et à mettre à même de s'échapper de l'espace de dégazage la partie non condensée de la vapeur , l'air et d'autres gaz mis en li- berté par l'eau, dans l'opération de chauffage et de déga- zage. De plus, quelques constructions incorporant les principes généraux de cette invention ont des ressemblan- ces superficielles avec un des types les meilleurs et les plus répandus d'appareils de chauffage et de dégazage de l'eau actuellement en service, savoir le type du réchauf- feur combiné dit à deux étages ou à "aspiration-passage direct".
Dans ce dernier type d'appareil de chauffage et de dégazage, l'eau, traitée est conduite successivement à travers deux zones ou étages dans le premier desquels elle est chauffée jusqutà ou presque jusqu'à sa températu- re finale par son contact avec de la vapeur qui arrive à cet étage après avoir servi à débarrasser l'eau traversant ce second étage de l'air ou d'autres gaz n'ayant pas été séparés de l'eau dans le premier étage.
Cet appareil antérieur est quelquefois dit du. type du "réohauffeur combiné à aspiration-passage direct" parce que le premier étage de l'appareil se comporte à la façon d'un réchauffeur d'eau ordinaire du type à aspi- ration, en ce sens que, en raison de la condensation de vapeur qui s'y produit, il provoque par un effet d'aspi- ration l'appel d'une quantité de vapeur plus ou moins proportionnée à la quantité dteau fournie; tandis que le second étage de l'appareil se comporte à la façon d'un réchauffeur dteau du type à passage directe en ce sens
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que la majeure partie de la vapeur amenée à cet étage ne s'y condense pas mais traverse cette partie de l'appa- reil.
Dans la pratique , chaque réchauffeur du type aspiration-passage direct est un réchauffeur d'eau par mélange (ouvert) ou à contact, et le réchauffeur à aspi- ration peut être et est ordinairement exactement comme un réchauffeur d'eau, d'alimentation par mélange ordinaire,
Le réchauffeur à passage direct de la combinaison peut aussi être exactement comme un réchauffeur d'eau. d'ali- mentation ordinaire, quoiqu'il soit actuellement usuel d'employer dans ce réchauffeur une disposition des pla- teaux ou chicanes différant des réchauffeurs pour mélan- ges ordinaires, et conçus pour retarder le mouvement des- cendant de l'eau à travers le réchauffeur,de façon à aug menter l'intimité du contact entre l'eau,
et la vapeur,
Quoique, dans le type d'appareil combiné à aspi- ration-passage direct, la majeure partie de l'air sépa- ré de l'eau soit ordinairement séparée dans le premier étage et qu'un certain degré de chauffage de l'eau, puis- se être effectué dans le second étage, le premier étage est habituellement appelé "étage de chauffage" paroe que tout ou presque tout l'effet de chauffage de l'eau y est effectué; et le second étage est habituellement appelé "étage de dégazage" paroe que le rôle principal de ce second étage est de terminer l'action de sépara- tion d'air du premier étage.
Jusqu'à ce jour, on supposait que le grand volume de vapeur traversant le second étage ou réchauf- feur à passage direct du type d'appareil à aspiration- passage direct est avantageux parce qu'il assure une très faible tension d'air dans le mélange d'air et de vapeur, la quantité d'air que l'eau, met en liberté
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dans l'étage de passage direct étant très faible par rap- port à la quantité de vapeur avec laquelle elle se mélange.
Dans le premier étage, ou étage à aspiration, dans lequel tout l'air misen liberté dans les deux étages est mélangé avec la vapeur, le mélange d'air etde vapeur possède néces- sairement une tension d'air plus élevée. Il résulte de ce qui précède qu'il ne serait pas impropre de considérer l'appareil antérieur à deux étages comme agissant de façon à maintenir des atmosphères caractéristiques nettement dif- férentes danslesdeux étages.
On a découvert suivant l'invention que pour chauffer et dégazer de l'eau dans un appareil à deux étages, il n'est pratiquement pas essentiel de maintenir des atmosphè- res caractéristiques nettement différentes dans les pre- mier et second étages; et qu'on peut considérablement aug- menter le pouvoir de chauffage et de dégazage de l'eau d'un appareil à deux étages de volume et poids donnés en ne faisant passer à travers le second étage, ou étage de déga- zage, qu'une partie relativement faible de la quantité totale de vapeur nécessaire pour le chauffage et le déga- zage.
Dans les modes de réalisation préférés de la pré- sente invention, toute la vapeur employée pour le chauffage et le dégazage est conduite directement dans le premier étage, et une fraction relativement faible de la vapeur non condensée dans le premier étage passe dans le second étage où elle est utilisée pour terminer le dégazage de l'eau traversant cet étage; et le mélange d'échappement, composé de la vapeur qui n'a été condensée dans aucun des étages et de tout l'air mis en liberté dans les doux étages, est évalué du second étage au lieu de l'être du premier étage comme c'était nécessairement le cas lorsqu'on employait le type antérieur de réchauffeur combiné à aspi- ration-passage direct.
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Quoique dans la mise en pratique de la présente invention, il puisse dans certains cas être désirable de permettre l'échappement, hors de l'appareil de chauffage et de dégazage,d'une quantité de vapeur un peu. plus grande qu'il était usuel jusqu'à ce jour, l'application de cette invention a démontré que si la quantité de vapeur mise à même de s'échapper n'est relativement pad plus grande que celle qui est habituellement mise à même de s'échapper du type antérieur d'appareil à aspiration-passage direct, la teneur en air de l'atmosphère de la section de dégazage et la tension d'air de cet atmosphère ne sont pas assez grandes pour diminuer Inefficacité pratique du dégazage ou le degré de dégazage obtenu..
Dans la pratique, l'aooroissement du pouvoir de ohauf- fage et de dégazage d'un appareil de volume et poids don- nésqui peut être obtenu, par l'application de cette inven- tion est important. Il s"élève à 100 % ou davantage dans certains cas et est (la principalement, sinon entièrement, à la diminution de la quantité de vapeur traversant le second étage ou étage de dégazage. La diminution de la quantité de vapeur employée dans le second étage rend pos- sible de diminuer la section transversale desconduits de vapeur du second étage, bien que la vitesse maximum du. courant de vapeur soit en même temps maintenue plus faible que aelle qui était habituellement appliqué jusqu'à ce jour.
La diminution de la section transversale des con- duits à vapeur augmente la quantité de surface de pla- teau qu'on peut disposer dans un espace de volume donné et contribue directement à diminuer le volume de l'appa- reil nécessaire pour un travail de chauffage et de déga- zage donné; et la diminution de vitesse de la vapeur contribue directement à une telle diminution du. volume de @
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l'appareil, parce quelle permet une meilleure distribu- tion de l'eau et une diminution correspondante de la sur- face de plateau, ou chicane d'étalement d'eau, qui est né- cessaire pour assurer l'intimité et le degré convenables de contact entre l'eau et la vapeur.
Comme, avec la présente invention, il n'est pas nécessaire de maintenir des atmosphères caractéristiques nettement différentes dans différentes parties de l'appa- reil, la vapeur peut, de même que l'eau., descendre à tra- vers les espaces intercalaires des plateaux ou ohicanes de la section de dégazage, et le passage en parallèle de la vapeur et de l'eau à travers cette partie de 1'appareil réduit à un minimum pratique l'effet perturbateur du cou- rant de vapeur sur la distribution de l'eau, et contribue par suite à augmenter la capacité de travail.
Une vitesse de vapeur relativement faible permet de distribuer l'eau d'une façon uniforme et en nappes minces, ce qui n'est pas possible avec les vitessesde vapeur élevées parce que, avec ces dernières, le courant d'eau, est soit retardé, soit accéléré par la vapeur et que, dans un cas comme dans l'autre, l'action de la vapeur à grande vitesse produit des concentrations nuisibles de l'eau, dans certainespar- ties de l'appareil. Ces concentrations dues à l'effet retardateur et d'épaississement des nappes d'eau, en mouve- ment, comme résultat du fait que la vapeur se meut en contre-courant par rapport à l'eau., sont extrêmement préju. dioiables, à moins que les vitesses de la vapeur ne soient relativement très faibles.
Lorsque le mouvement de la va- peur à travers une pile de plateaux est horizontal ou transversal à la direction générale du. courant d'eau, la vapeur tend à repousser l'eau, vers un des cotés de l'appa- reil, cette action de la vapeur sur les nappes d'eau tom- bant d'une chicane à une autre étant spécialement
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désavantasense.
La présente invention peut être réalisée à l'aide d'un appareil qui est exactement le même que celui du type réchauffeur ' à aspiration-passage direct appliqué jusqu'à ce jour, en ce sens qu'il comprend des étages séparés d'une façon définie et des moyens pour empêcher la vapeur de passer directement entre l'extrémité inférieure du premier étage et l'extrémité supérieure du. second étage et qu'il n'en diffère qu'en ce qui concerne l'endroit où sont placés l'alimentation de vapeur et l'échappement du. mélange d'air et de vapeur.
Les principesgénéraux de cette invention peuvent toutefois être appliqués avanta- geusement à l'aide d'appareils de formes très différentes,
En particulier, ils peuvent être appliqués avec un appa- reil qui ne comprend pas d'étages séparés d'une façon dé- finie ou fonctionnelle.
Dans un mode de réalisation préféré de la présente invention, l'appareil employé comprend essentiellement une chambre de chauffage et de dégazage munie d'une pile de chicanes ou plateaux intercalés entre une capacité supé- rieure, dans laquelle sont admises l'eau, à chauffer et la vapeur de chauffage et de dégazage, et une capacité infé- rieure, qui reçoit l'eau chauffée et dégazée et hors de laquelle s'échappe le mélange de vapeur non condensée et d'air mis en liberté..
Dans la pratique,il est ordinairement désirable, dans les appareils du type qui vient d'être décrit, de prévoir, au-dessus de la pile de plateaux, des organes distributeurs de vapeur et d'eau, propres à assurer la descente et l'introduction plus ou moins uniformes de la vapeur et de l'eau, à son entrée dans la pile de plateaux.
En outre, dans la pratique, on a trouvé désirable d'employ- er une disposition de plateaux constituant des passages
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à vapeur offrant moins de résistance au courant de vapeur, dans la partie supérieure de la pile, que ceux de la par- tie inférieure de la pile oà le volume de courant de va- peur est notablement plus petit que dans la partie supé- rieu.re en raison de la condensation de vapeur qui a lieu. dans la partie supérieure.
Dans toutes les former, de réalisation de la présente invention, il est en outre ordinairement désirable de pré- voir un condenseur d'échappement de quelque forme propre à récupérer les calories utilisables du mélange d'échap- pement et à diminuer la charge imposée à la pompe à air, à l'éjecteur d'air ou à tout autre exhausteur qu'il est nécessaire d'employer pour extraire le mélange d'air et de vapeur lorsque la pression de vapeur régnant dans la chambre de dégazage n'est pas supérieure à celle de l'at- mo sphère.
Les diverses caractéristiquesde l'invention sont spécifiées particulièrement dans les revendications an- nexées à la présente description. Toutefois, pour mieux faire comprendre l'invention et ses avantages, on donnera ci-après la description d'un mode de réalisation préféré de l'invention, représenté dans les dessins annexés.
Dans cesdessins: la figure 1 est une coupe verticale; la figure 2 est une coupe suivant 2-2 (figure 1) avec arrachement partiel; la figure 3 est une coupe suivant 3-3 (figure 1); la figure 4 est une vue perspective représentant des détails de construction de certains des plateaux em- ployés dans les figures 1, 2 et 3; la figure 5 est une coupe analogue à la figure 1, représentant une variante; la figure 6 est une coupe, à angle droit par rap-
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port à la figure 5, d'une partie de l'appareil de la figure 5;
la figure 7 est une vue en plan de l'appareil des figures 5 et 60
Dans le mode de réalisation particulier représen- té dans les figures1 à 4.le chauffage de l'eau, traitée et son dégazage sont effectués dans une chambre A, à l'intérieur d'une enceinte ou enveloppe présentant un orifice d'admission d'eau A' à sa partie supérieure, un orifice d'admission de vapeur A2 près de sa partie sapé- rieure, un orifice inférieur A3 pour la sortie de l'eau chauffée et dégazée, et un orifice latéral convenablement disposé A4 pour l'échappement du mélange qui entraîne hors de la chambre A l'air mis en libertés
L'eau qui pénètre par l'orifice A' tombe sur l'ex- trémité supérieure d'une pile de plateaux F et descend, en traversant les espaces séparant les plateaux,
jusqu'à une ouverture d'échappement d'eau à joint hydraulique H' ménagée dans une membrane ou cloison H qui s'étend en travers de la chambre A au-dessous des plateaux F. L'eau traversant l'orifioe H' tombe sur une pile de plateaux G et, aprèsavoir traversé les passages intercalaires du goupe ou pile de plateaux G, tombe dans le collecteur d'eau constitué par la partie inférieure de la chambre A.
La vapeur arrivant par l'orifice d'admission A2 remplit l'espace situé au-dessus de la pile de plateaux F et entourant cette pile, ainsi que les intervalles séparant lesplateaux de la pile, et la partie de cette vapeur qui n'est pas condensée par le chauffage de l'eau descendant sur les plateaux F passe des intervalles séparant ces plateaux à l'intérieur d'un conduit J dui constitue un conduit de by-pass oontournant l'orifice d'échappement à joint hydraulique H'.Comme représenté,
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le conduit J débouche à son extrémité inférieure au- dessous du niveau de la pile de plateaux G,
et la vapeur sortant du conduit J au-dessous de cette pile s'élève à travers les passages intercalaires de la pile jusqu'à l'orifice d'échappement A4 prévu dans la paroi de la chambre A entre la cloison H et le sommet de la pile de plateaux G.
Les caractéristiques précédemment décrites de l'ap- pareil des figures 1 à 4 ont pour effet de chauffer et dégazer efficacement l'eau à une vitesse plus grande que oelle à laquelle l'eau peut être chauffée et dégazée si- multanément dans un appareil de dimensions analogues et quelconque - de l'unedes constructions antérieurement connues et agencées en vue d'applications industrielles.
Pour permettre d'employer l'appareil des figczras
1 à 4 de la façon la plus efficace, il est nécessaire de disposer les plateaux F et G et les dispositifs associés de distribution d'eau et de vapeur d'une manière propre à assurer le contact de la vapeur et de l'eau d'une façon assez intime et étendue pour porter l'eau passant par dessus les plateaux F pratiquement à la température à laquelle la vapeur pénètre dans la chambre A et exposer l'eau descendant par dessus les plateaux G au contact de la vapeur, de façon à réduire sa teneur en air à toute quantité qui peut être nécessaire ou pratiquement désira- ble.
En vue de l'alimentation deschaudières, la teneur en air de l'eau peut ainsi être réduite à une valeur infé- rieure à celle qui peut être déterminée par la méthode de
Winkler bien connue , ce qui veut dire pratiquement que la teneur en oxygène de l'eau ne doit pas excéder 0,01 cm3 d'oxygène par litre d'eau, comme déterminé par l'essai
Winkler.
@ En outre, dans la pratique, aux caractéristiques
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précédemment décritesde l'appareil des figures1 à 4 sont ordinairement associés les dispositifs acoessoires usuels permettant de régler la quantité d'eau, admise à la ohambre A, d'empêcher qu'il s'écoule une quantité exagérée d'eau dans cette chambre,, de récupérer les ca- lories utilisables du mélange qui s'échappe par l'ori- fice A4 et de réduire la charge 'imposée à la pompe à air ou autre dispositif d'aspiration pour extraire ce mélange lorsque la pression régnant dans la chambre A n'est pas supérieure à celle de l'atmosphère.
L'homme du métier comprendra toutefois que les dispositifs acces- soires susmentionnés et les détails de la disposition des plateaux et des organes distributeurs de vapeur et d'eau ne font pas partie de la présente invention.
Dans la construction particulière des figures 1 à 4, l'eau est amenée à la chambre A par l'orifice A', en conformité avec la demande en eau. traitée, par un tuyau d'admission B et par l'intermédiaire d'une soupa- pe B' qui est ouverte et fermée par un flotteur b sui- vant que le niveau de l'eau que renferme la partie infé- rieure de la chambre A descend au-dessous ou s'élève au- dessus d'un niveau d'eau normalo Comme représenté, l'eau passe du robinet B' à l'orifice d'admission C' d'un condenseur d'échappement C, qui peut être un condenseur à surface, et dont l'espace de condensation reçoit le mé- lange sortant de la chambre A par l'orifice A4.
A sa sortie de l'espace à eau du condenseur C, l'eau qui a pénétré par l'orifice d'admission C' s'échappe par le tuyau d'échappement C2.Ce dernier est muni d'une ex- trémité de distribution C3 qui descend dans la chambre A à travers l'orifice d'admission A'. L'air mélangé avec la vapeur qui n'a pas été condensée dans le condenseur C s'échappe de l'espace de condensation dudit oonden-
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seur par un conduit d'échappement C4 auquel une pompe à air, un éjecteur ou un exhausteur quelconque (non repré- senté) peut être relié lorsque cela est nécessaire ou désirable.
Dans la disposition représentée, la chambre A est circulaire en section transversale horizontale, mais elle pourrait être de forme carrée ou autre. En raison de la forme circulaire de la chambre A et de la disposition cen- trale du conduit J, les piles de plateaux G et F qui en- tourent ce conduit ont une forme annulaire. Chacun des plateaux G possède avantageusement la forme d'un secteur (figure 4) et comprend un corps en forme de plaque perfo- réeg, disposé horizontalement, et un rebord vertical g', les corps des plateaux superposés G étant espacés les uns des autres par le contact desrebords superposés g'.
Comme représenté, chaque plateau G est muni d'une nervure radiale g2 disposée centralement de part et d'autre du corps du plateau. Chaque corps g présente une série d'ori- fices d'un cote de ces nervures g2 et une autre série d'orifioes g4 de l'autre côté. Les orifices g3 et g4 sont décalés les uns par rapport aux autres dans une di- rection radiale et, dans la pile de plateaux, les orifi- ces de chaque corps de plateau sont situés au-dessus de la partie du corps de plateau g directement inférieur qui présente les orifices . Par conséquent, les orifi- ces g3 et g4 de deux plateaux superposés consécutifs g ne sont pas à l'aplomb.
Pour faciliter le montage desplateaux g dans la pile, avec la disposition relative désirée des orifices dans les plateaux superposés, chaque plateau G présente d'un côté un évidement g5 et sur le coté opposé, son rebord g' présente des saillies g6. Lorsque les plateaux sont superposés dans la pile, les extrémités opposées de
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l'évidement g5 de chaque plateau reçoivent la saillie inférieure g6 du plateau G placé immédiatement au-dessus et la saillie supérieure du plateau G placé immédiate- ment au-dessous.
Les plateaux les plus bas G sont supportés à leurs extrémités externes par un rebord interne A5 de la paroi de la chambre A et sont supportés à leurs extrémités internes par un rebord circulaire J' de la pièce J. Cette dernière est munie d'un rebord J qui repose sur la pièce H aux bords d'une ouverture centrale de cette piè- oe à travers laquelle passe la pièce J, celle-ci étant ainsi supportée par la pièce H.
Les plateaux F ont aussi la forme d'un secteur dans l'exemple représenté, et leur construction est gé- néralement semblable à celle des plateaux G, quoique leur forme en diffère légèrement. Comme représenté, les ori- fice s f' du corps en forme de plaque des plateaux F sont des fentesradialeset lesplateaux F sont assemblésde telle sorte que les orifices f' de chaque plateau sont décalés ou hors d'aplomb par rapport aux orifices cor- respondants des plateaux F situés immédiatement au-dessous et au-dessus du plateau, envisagée, Comme représenté, les extrémitésexternesdesplateaux F sont espacées de la paroi adjacente de la chambre A, de façon à constituer un espace à vapeur annulaire entourant la pile de pla- teaux F.
Des entailles ménagées dans les rebords des plateaux F constituent des orifices f2 à travers les- quels passe la vapeur sortant de l'espaça à vapeur annu- laire pour pénétrer dans les espaces compris entre les corps des plateaux F. En outre, comme représenté, les extrémités internesdes plateaux F sont espacées de la pièce J, de façon à constituer un espace à vapeur annulaire à l'intérieur de la pile de plateaux. Cet espace annulaire communique avec l'intérieur du con-
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duit J par des orifices latéraux J3 de ce conduit et communique avec les espaces séparant les corps des pla- teaux F par des orifices f3 constitués par de s entailles ménagées dans les rebords marginaux des plateaux F.
Pour mieux distribuer le courant de vapeur péné- trant dans la pile de plateaux F et empêcher la vapeur pénétrant par l'orifice A2 de venir frapper directement la pile de plateaux, des chicanes K sont montées à l'a- vant de l'orifice A2. L'extrémité supérieure du conduit J est fermée par la partie centrale pleine d'un organe distributeur d'eau 3 supporté par la pièce J.
L'extrémité inférieure 03 du tuyau de distribution d'eau. descend dans une chambre à joint hydraulique E' constituée dans la pièce E. Comme représenté, la pièce 3 possède la forme d'une cuvette conique munie d'un rebord circulaire qui enveloppe la chambre à joint hydraulique SI et par dessus laquelle l'eau se déverse dans la par- tie de la pièce E entourant cette ohambre, pour se divi- ser ensuite en courants distribués par des orifices E2 et tomber sur le sommet de la pile de plateaux F.
Ainsi qu'il est usuel dans les réchauffeurs d'eau d'alimentation, la paroi cylindrique constituant l'enve- loppe de la chambre A est munie d'un trou d'homme A6 entouré par un rebord marginal contre lequel repose normalement une porte A7 fermant le trou d'homme. Cette disposition facilite la mise en place, l'enlèvement et le nettoyage desplateaux.
Pour empêcher la vapeur de passer autour du bord externe de la pile de plateaux G et autour du bord ex- terne de la cloison H à travers l'espace entouré par le rebord du trou d'homme, on peut avantageusement fermer l'extrémité interne de cet espace, comme représenté, par une porte ou plaque interne a dont le côté interne
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constitue un prolongement de la paroi interne cylindrique de la ohambre A.
Comme représenté, la pièce H est munie, aux bords de l'orifioe H', de rebords inférieurs NI% qui plongent dans une auge annulaire I ooopérant avec ces rebords pour constituer un joint hydraulique dui empêche la vapeur de passer à travers l'orifice d'échappement H'. L'auge I se comporte à la façon d'une botte de distribution d'eau par dessus les bords latéraux de laquelle l'eau se dé- verse pour tomber sur le sommet de la pile de plateaux G.
Un dispositif de trop-plein D limite la hauteur maximum du niveau d'eau dans l'espace collecteur d'eau constitué par l'extrémité inférieure de la chambre A.
Comme ce dispositif de trop-plein et le robinet de vi- dange D'auquel il est relié sont des accessoires bien oonnus des réchauffeurs d'eau par mélange et ne font pas partie de la présente invention, il n'est pas nécessaire de décrire ces organes d'une façon plus détaillée.
Le fonctionnement de l'appareil des figures 1 à
4 a déjà été décrit d'une façon adéquate. En ce qui con- cerne les détails de sa construction, cet appareil ne diffère pas en prinoipe de l'appareil de dégazage à deux étages antérieurement connu, sauf en ce qui concerne la position de l'admission de vapeur A2 et de l'orifice d'échappement A4 par rapport aux autres parties de l'ap- pareil. Du point de vue du fonotionnement, l'appareil des figures 1 à 4 diffère fondamentalement de celui des appa- reils connus antérieurement du type à doux étages. En ce qui concerne les courants traversant les deux étages, le courant de la vapeur et le courant d'eau sont parallèles, et non obliques ou perpendiculaires l'un à l'autre.
Comme résultat de l'admission directe de toute la vapeur ad- ,mise au premier étage, ou étage de chauffage, et du fait
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qu'on n'utilise dans le second étage ou étage de déga- zage que la fraction relativement faible de la vapeur to- tale fournie qui nta pas été condensée dans l'étage de chauffage, le volume de vapeur employé dans la phase de dégazage est relativement beaucoup plus petit que celui employé dans la phase de dégazage des appareils anté- rieurs de chauffage et de dégazage à deux étages. Les avantages de cette diminution du. volume de vapeur employé dans l'étage de dégazage ont déjà été indiqués.
Ainsi qu'il a déjà été indiqué, les principes gé- néraux de la présente invention peuvent être utilisés dans un appareil dont la forme diffère considérablement de celle représentée dans les figures 1 à 4 inclus; et les figures 5, 6 et 7 représentent une autre construc- tion d'appareil qui est considérée comme pratiquement supérieure à celle des figures 1 à 4 pour la plupart des applications, sinon toutes.
Dans la construction des figures 5,6 et 7, la paroi enveloppant la chambre de chauffage et de dégazage AA est établie de façon à présenter clos orifices sapé- rieurs d'admission d'eau et de vapeur A' et A2, un ori- fice inférieur d'échappement d'eau A3 et un orifice in- termédiaire d'échappement d'air et de vapeur A4 comme dans la construction décrite en premier lieu. De plus, l'orifice d'échappement d'air et de vapeur A4 peut com- muniquer avec un condenseur d'échappement C à travers lequel de l'eau est conduite suivant les besoins à l'ori- fice d'échappement At à l'aide des pièces associées B, B', b, C', C2 et C3, comme dans la construction décrite en premier lieu.
L'appareil renfermé à l'intérieur de la chambre AA est composé essentiellement d'une pile de plateaux ou ..chicanes FA et GA servant à étaler l'eau. et situés au
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dessous des orifices d'admission de vapeur et d'eau. A',
A2 et au-dessus de l'orifice d'échappement d'air A4, et des organespropres à assurer une bonne distribution de la vapeur et de l'eau introduites dans cette pile à son extrémité supérieure. Ces organes distributeurs, oombi- nés avec les orifices et conduits à vapeur et à eau de la pile de plateaux, ont pour effet que l'eau. et la va- peur descendent suivant des courants généralement paral- lèles à travers la pile de plateaux.
Les avantages principaux de cette invention se- raient obtenus avec l'appareil de la forme générale re- présentée dans les figures 5, 6 et 7 marne si la structure de la pile de plateaux était uniforme du sommet à la base de cette pile. Toutefois,, il est préférable que les plateaux supérieurs FA et les plateaux inférieurs GA diffèrent en ce qui concerne leur forme et leur disposi- tion, afin de constituer desorifices et rigoles d'écou- lement offrant moins de résistance au passage de la va- peur à travers la capacité contenant les plateaux FA qu'à travers la capacité sous-jacente dans laquelle les pla- teaux GA sont empilés.
Comme représenté, chaque plateau FA comprend un corps en forme d'ange et des parties de tête ou extrê- mes Fil, le s partie s F11 des différents plateaux coopé- rant de façon à espacer les plateaux les uns des autres.
Dans la forme particulière représentée, la longueur de chaque plateau FA est égale à la moitié de la largeur de la chambre AA, et less plateaux FA sont disposésen deux rangées, les plateaux (l'une rangée étant bout à bout aveo les plateaux de l'autre rangée La pile de plateaux FA est supportée par des rebords internes A10 de la paroi et par une poutre centrale M reposant par ses extrémités sur desrebords A11 de la paroi de la
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chambre. La. poutre M et les rebords A10 sont perpendicu- laires à la longueur des plateaux FA.
Les plateaux ou chicanes de la pile inférieure GA sont représentés sous forme d'auges renversées pen pro- fondes comprenant chacune un corps en forme de plaine à orifices allongés et des rebords latéraux inférieurs g10.
De préférence, les orifices g11 des corps des plateaux sont constitués par des fentes relativement étroites s'é- tendant dans la direction longitudinale des plateaux. les plateaux sont disposés sous forme d'assises superpo- sées dont chacune comprend six rangées de plateaux, Comme représenté, les plateaux GA de la pile inférieure sont supportés à leurs extrémités internes par une poutre cen- trale m, qui est elle-même supportée par despattes ou. saillies internes A12; et à leurs extrémités externes, ils sont supportés par des rebords internes A13 de la pa- roi de l'enveloppe, lesquels rebords sont parallèles à la poutrelle m et situés de part et d'autre de la chambre AA.
De préférence, les plateaux GA sont disposésde telle sorte que les orifices g11 des plateaux d'une assise quelconque sont décalés on déplacés horizontalement par rapport à ceux des plateaux situés au-dessous et au- dessus de ltassise envisagée.
L'eau arrivant par le tuyau d'échappement C3 du condenseur d'échappement tombe dans une auge distribu- trice à joint hydraulique EA gui s'étend transversale- ment à la longueur des plateaux individuels FA. L'auge BA déverse son contenu par dessus les rebords latéraux de cette auge sur les deux groupes de plateaux FA situés de part et d'autre du centre de l'enveloppe. Comme repré- senté, des chicanes E10 fixéesaux parois latérales de l'auge EA à un certain écartement desdites parois empê- chent l'eau d'être projetée hori zontalement sous forme
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d'éclaboussures dans les espaces existant sur les cotés de 1'ange.
De préférence, des moyens sont prévus pour assu- rer la distribution de la vapeur admise à la partie supé- rieure de la pile de plateaux, de façon que cette vapeur descende d'une façon uniformément distribuée en travers de la section transversale entière de la chambre AA.
A cet effet, une cloison perforée N est disposée en tra- vers de la partie supérieur de la chambre A à un niveau. situé un peu au-dessus de la pile de plateaux FA, ce qui constitue au-dessus de cette cloison une capacité à va- peur 0 à laquelle est initialement admise la vapeur arri- vant par l'orifice A2. Cet orifice étant prévu à travers la paroi latérale de la chambre A, comma représenté, ainsi qu'il est fréquemment désirable dans la pratique, on peut diminuer la hauteur totale de l'appareil en plaçant la majeure partie de la cloison N au-dessus de l'extré- mité inférieure dudit orifice A2 et en munissant cette cloison d'une partie surbaissée N2 qui s'étend jusqu'à ladite extrémité inférieure de l'orifice A2, comme re- présenté.
Quoique les détails de la construction et de la disposition des plateaux représentés dans les figures 5,6 et 7 soient appropriés au but visé, il est évident pour l'homme du métier que ces détails ne sont pas essentiels pour l'invention. Quoiqu'il soit désirable de distribuer les courants descendants d'eau et de vapeur aussi uni- formément que possible en travers de la section transver- sale entière de la chambre AA du sommet à la base de la pile de plateaux et de retarder convenablement l'éoou.- lement de l'eau en assurant ainsi l'étendue et la durée convenables du. oontaot entre la vapeur et l'eau., on peut obtenir ces résultats avec des dispositions de plateaux
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très différentes de celles représentées.
Il est toutefois avantageux de distribuer le cou- rant de vapeur dans touteslesparties de la capacité située au-dessus de la pile de plateaux, afin que la va- peur descende plus ou moins directement dans tous les espaces séparant les plateaux les plus hauts FA, étant donne qu'une telle distribution du courant de vapeur di- rectement à partir du sommet de la pile tend à éviter une modifioation préjudiciable de la distribution des courants descendants d'eau à toute assise de plateaux donnée de la pile.
En outre, ainsi qu'il a été indiqué précédemment, il est avantageux de faire en sorte que la pile de pla- teaux soit plus ouverte dans sa partie supérieure que dans sa partie inférieure, étant donné que l'accroisse- ment de la section transversale desconduits à vapeur ménagés dans la partie supérieure de la pile, endroit où, le volume de vapeur est relativement grand, évite qu'une résistance trop grande soit offerte au passage de la vapeur et tende à éviter les vitesses et direotions indésirables des courants de vapeur ainsi que les coups de bélier qui pourraient autrement résulter de la oonden- sation rapide de vapeur qui a lieu dans la partie supé- rieure de la pile.
La condensation de vapeur qui a lieu dans la partie supérieure de la pile, endoit o s'effectue la majeure partie de l'action de chauffage de l'eau, a bien entendu comme résultat de diminuer le volume de vapeur traversant la partie inférieure de la pile. Par conséquent, les plateaux disposés dans la partie infé- rieure de la pile peuvent avantageusement être conformés et disposés de façon à augmenter la surface de l'eau ex- posée au. contact de la vapeur par unité de volume de
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capacité, étant donné que, en raison de la diminution du volume de vapeur, on peut disposer les plateaux plus près lesunsdes autres etdiminuer d'une façon corres- pondante la section transversale desconduits,
sans pro- duire des vitessesde vapeur exagérément élevées.
Dans la pratique, la construction d'appareil des figures 5,6 et 7 sera ordinairement établie de façon que, en service normal, la totalité ou au moins la ma- jeure partie de l'action de chauffage de l'eau s'effectue dans la partie de la pile comprenant lesplateaux FA, la partie de la pile qui comprend les plateaux GA servant alors normalement entièrement ou presque entièrement comme étage ou section de dégazage. Il n'est toutefois pas essentiel d'employer les plateaux FA exclusivement dans la phase ou zone de chauffage et les plateaux GA dans la phase ou zone de dégazage.
En fait, il n'est pas nécessaire qu'il existe de plan de démarcation défini entre les deux étages d'un appareil de ce genre et en réalité, dans la pratique, ce plan s'élève et s'abaisse comme résultat des changements qui se produisent dans les conditions de travail ordinaires,
La fait que lescourants de vapeur et d'eau sont parallèlesentre eux du sommet à la base de la pile de plateaux est avantageux, ainsi qu'il a déjà été expli- qué, parce que le courant parallèle tend à offrir moins d'obstacle à la distribution de l'eau que le contre- courant.
Dans la pratique, il est désirable, du point de vue de la construction compacte de l'appareil, de pro- portionner les parties de la pile de plateaux de façon que la vitesse réelle du courant de vapeur soit de beaucoup supérieure à celle du courant d'eau à toutes les assises ou niveaux de la pile de plateaux.
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