<Desc/Clms Page number 1>
Procédé et dispositif pour le refroidissement par l'eau d'ob- turateurs de conduites de gaz ou d'autres fluides chauds.
La présente invention se rapporte à un dispositif permettant de refroidir par l'eau la plaque et les bagues d'étanchéité des registres obturateurs de conduites ou de chambres conduisant ou renfermant des gaz ou d'autres flui- des chauds.
Cette idée n'est pas nouvelle en soi. On connaît déjà des obturateurs dont les plaques et les bagues sont re- froidies par l'eau, mais ces éléments refroidis sont alimen- tés en eau de refroidissement fraîche qui est rejetée dès qu'elle s'échauffe. Ce procédé présente de graves inconvé- nients. Il faut tenir compte de ce que dans la position
<Desc/Clms Page number 2>
d'ouverture la plaque du registre se trouve à la partie su- périeure de l'enveloppe et s'y refroidit sensiblement du fait qu'en cet endroit surélevé les gaz ou fluides chauds sont stagnants ce qui abaisse leur température et par con- séquent celle de la plaque du registre. Par contre les ba- gues d'étanchéité du registre ouvert sont constamment baignées par les gaz chauds circulants et s'échauffent de ce fait à une température sensiblement plus élevée que celle de la pla- que.
Lorsque l'obturateur est fermé, on observe le phénomène inverse, les bagues d'étanchéité s'échauffent alors moins que la plaque du registre, parce que c'est surtout cette der- nière qui subit l'effet du rayonnement de la partie voisine non refroidie de la paroi de la conduite, qui est le plus souvent revêtue de maçonnerie. Ces sollicitations variables qui alternent à chaque ouverture et fermeture du registre obturateur peuvent provoquer au bout d'un certain temps des déformations des différentes parties du registre, ce qui ré- dnirait l'étanchéité de l'obturateur.
Un autre inconvénient qui se présente est que l'ar- rivée constante d'eau fraîche sur les parois à refroidir produit sur celles-ci le dép8t d'incrustations qui gênent la réfrigération.
La présente invention permet d'éviter radicalement les inconvénients mentionnés et offre encore d'autres avan- tages. Lors de la mise en service, les organes de l'obtura- teur ne s'échauffent que progressivement, après quoi ils sont maintenus à une température constante suivant le régla- ge d'un régulateur approprié, aussi bien à registre fermé qu'à registre ouvert. Des dilatations inégales et leur suc- cession rapide sont radicalement évitées. De même le refroi- @
<Desc/Clms Page number 3>
dissement des organes de l'obturateur lors de sa mise hors service est entièrement progressif. De ce fait les frais d'exploitation et d'entretien sont très sensiblement réduits de sorte que l'excédent de la dépense initiale est rapide- ment rattrapé.
L'invention consiste essentiellement en ce que l'eau utilisée de façon connue pour refroidir les organes du registre est amenée à circuler en circuit fermé à travers les éléments réfrigérants de l'obturateur, soit en vertu de la différence des densités se produisant par suite de réchauffement de l'eau de refroidissement (thermosiphon)soit au moyen d'un dispositif élévateur mécanique, par exemple d'une pompe. En même temps le courant d'eau de refroidissement peut être main- tenu sous une pression réglable, de sorte que l'eau présente aux différents endroits de son parcours la température d'ébul- lition qui correspond à la pression régnant en ces endroits.
Le dessin annexé représente schématiquement un exem- ple d'exécution d'un dispositif obturateur suivant l'inven- tion. Sur ce dessin:
Fig. 1 montre le dispositif en élévation de face, partiellement en coupe.
Fig. 2 est une coupe verticale transversale de l'en- véloppe du registre.
Fig. 3 est une vue latérale d'un détail de,la Fig.
1, et
Fig. 4 montre un dispositif accessoire du dispositif suivant la Fig. 1, qui devrait être situé en haut et du coté.
Le dispositif obturateur se compose de la manière usuelle d'une enveloppe a, renfermant les bagues d'étanchéité b et bl, de la plaque ± du registre coulissant entre les bagues, et de la tige d solidaire de la plaque c. et guidée
<Desc/Clms Page number 4>
à travers un presse-étoupe. L'ouverture ou la fermeture du registre au moyen de la tige est effectuée de la façon usuelle à la main ou par l'intermédiaire d'un mécanisme approprié connu, par exemple d'un treuil. Les parties de l'installation décrites ci-dessus sont connues.
Les parties nouvelles qui constituent l'invention sont les suivantes:
Afin de faire circuler l'eau de refroidissement, on dispose à une certaine hauteur au-dessus de l'enveloppe a du registre un réservoir e à eau de refroidissement, reposant par l'intermédiaire d'une taque sur des colonnes f qui s'ap- puient à leur tour sur une taque g. Pour ne pas entraver la liberté de mouvement de la plaque du registre, on peut pré- voir un dispositif de guidage composé de deux paires de mon- tants h et hl. La paire de montants h guide le bras 1 et la paire de montants hl guide le bras i1 d'une traverse, posée elle-même de façon étanche sur un siège conique de la tige d du registre et fixée au moyen d'un écrou. Une conduite tu- bulaire i mène de la base du réservoir e à la taque g.
Dans cette conduite j s'engage à sa partie inférieure, avec in- terposition d'un joint étanche, une tuyère k de diamètre in- férieur, fixée au bras 1, de la traverse. Cette tuyère, ainsi que la traverse peuvent être déplacées en sens vertical au moyen de la tige d du registre. La conduite k est prolongée vers le bas par des forages m et n pratiqués respectivement dans le bras 1 et dans la tige d, et elle se termine par un tuyau p dans le creux inférieur de la plaque ± du registre.
Près de la taque g se trouve branché sur le tuyau j un tuyau o de moindre diamètre, bifurqué à la partie inférieure @
<Desc/Clms Page number 5>
de l'enveloppe et dont les bras o1 et o2 débouchent respecti- vement dans les bagues d'étanchéité b et ble Afin d'assurer le retour de la circulation vers le réservoir e' la tige d du registre comporte un second forage nl prolongé par le fo- rage ml du bras il de la traverse et terminé par un tuyau k1 fixé au bras i1 et s'engageant avec interposition d'un joint étanche, dans un tuyau plus large i1. Celui-ci est fixé à la taque g et débouche dans le réservoir e à mi-hau- teur environ, en-dessous du niveau d'eau dans ce dernier.
Un tuyau g dont les branches gl et g2 de l'extrémité inférieure débouchent respectivement dans les parties supérieures des bagues d'étanchéité b et b1, est raccordé au tuyau il un peu au-dessus de la taque g. Une conduite r amenant l'eau et dé- bouchant dans la partie inférieure du réservoir 2 complète le circuit. La conduite d'amenée r est utilement raccordée à un condenseur s, dans lequel la vapeur formée dans le ré- servoir à eau de refroidissement e et amenée dans le conden- seur par la conduite à vapeur u munie d'une vanne régulatrice de pression 1 est condensée, pour être ramenée comme eau de condensation par la conduite r dans le réservoir e.
L'eau de refroidissement requise pour le condenseur entre en v et s'é- coule en w; les vapeurs non condensées sont évacuées par la conduite x. Le condenseur s est situé à une hauteur suffisante au-dessus du réservoir !, pour que la différence de niveau z permette à l'eau de condensation de vaincre facilement la contre-pression du réservoir e. Le réservoir est complété par un indicateur de niveau, un manomètre et un clapet de sûreté. De préférence, ce dernier ne joue qu'en cas d'une pression supérieure à celle permise par la vanne régulatrice t.
Le nouveau dispositif de refroidissement fonctionne de la façon suivante:
<Desc/Clms Page number 6>
Lors de la mise en service de l'obturateur, on met de l'eau dans le réservoir e jusque un niveau approprié et cette eau remplit complètement les conduites qui sont raccor- dées au réservoir ainsi que les espaces creux à refroidir.
Du fait que l'eau de refroidissement pénètre par en bas d'une part au moyen des conduites j, k, m, n, p dans la plaque .± du registre, et d'autre part au moyen des conduites j, o, o1, o2 dans les bagues d'étanchéité b et ble l'eau portée à une température plus élevée monte par suite de sa plus faible densité et.par l'effet de vases communicants formés par les tuyères, quitte la plaque c du registre par les conduites n1, m1, k1, j1 et les bagues d'étanchéité b, bl par les don- duites q1, a2, q, j1 et rentre dans le réservoir e. La pres- sion régnant dans ce dernier est toujours un peu inférieure à celle qui existe dans les espaces creux b, !il situés plus bas.
Puisqu'une température d'ébullition déterminée corres- pond à chaque pression, il en résulte que l'eau chaude rame- née par la conduite 31 dans le réservoir e se transforme par- tiellement en vapeur, dans une proportion qui dépend de la différence des températures d'ébullition résultant de la dif- férence des pressions. Mais la température d'ébullition est moins élevée dans le réservoir e que dans les espaces à re- froidir b, b1 et c. Après un certain temps toute la masse d'eau en circulation est portée à la température d'ébullition qui correspond à la pression établie; la vapeur formée est condensée dans le condenseur s et ensuite ramenée dans le réservoir e.
L'eau de refroidissement circule ainsi en cir- cuit fermé, et aucun apport d'eau fraîche n'est nécessaire, puisque la quantité d'eau en circulation ne varie pas.
Dans certains cas appropriés la circulation de l'eau
<Desc/Clms Page number 7>
de refroidissement peut se produire, suivant l'invention, sans condenseur s, par exemple lorsque la vapeur formée dans le réservoir e doit être utilisée dans un but quelconque.
Dans ce cas, il y a lieu d'amener de l'extérieur dans le ré- servoir e, constamment ou par intermittence, la quantité d'eau retirée de la circulation par la formation de vapeur.
Le circuit fermé de l'eau de refroidissement est donc main- tenu, malgré l'apport d'eau fraîche. C'est encore vrai dans le cas où l'on ne produit pas de vapeur sous pression ou non au moyen de l'eau de refroidissement, c'est-à-dire dans le cas où le réservoir se trouve à la pression atmos- phérique et où la circulation ne se produit que par suite de la différence entre les densités de l'eau chaude et de l'eau refroidie.
Il est à remarquer que l'invention se rapporte éga- lement au cas où le condenseur µ et le réservoir e, ou l'un d'eux, sont situés latéralement au-dessus de l'enveloppe du registre; l'emplacement de ces dispositifs ne dépend que des circonstances locales. On ne s'écarterait donc pas de l'in- vention, en apportant au dispositif de réfrigération les mo- difications résultant d'une disposition différente de ces parties.
- REVENDICATIONS -
1.- Dispositif obturateur pour conduites à fluides chauds muni d'un dispositif de refroidissement, caractérisé en ce que ses espaces renfermant le fluide refroidisseur sont raccordés à un réservoir collecteur au moyen de conduites de circulation.