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Chauffage à eau chaude en circulation avec accumulateur dans le circut
Dans les installations de chauffage industriel connues à eau chaude , les pointes de service influant l'appareil de production d'eau chaude directement dans presque toutes leurs amplitudes ,
L'eau chaude qui circule , par exemple, dans les serpentins des cuves d'une teinturerie '; quitte ces serpentins à une tempé- rature seulement légèrement supérieure à celledu contenu des cuves .
En conséquence , lors du commencement de la cuisson, l'eau de retour aura une; température sensiblement inférieure à celle de la fin de la cuisson ,
Si donc l'eau en circulation de retour , retourne directe- ment à l'appareil de production d'eau chaude , cel ui-c i devra pourvoir directement au remplacement de la quantité de chaleur enlevée au circuit par les appareils consommateurs
Si 1 appareil de production d'eau chaude est une chaudière , la pression de celle-ci tombera etavec elle,
la température de l'eau d'alimentation aux appareils cvonsommateurs,pour autant
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que lors d'une pointe de service semblable , la combustion dans le foyer ne soit pas activée .
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La présente invention =1...à â.lI'It2rCd.lca,ûiÛli ûé3.IîS le circuit d'un chauffage semblable , u'un accur>ul-o,1;.ai, , qui rend possible d'équilibrer les pointes de la cOllS0HiJ.ila tion de telle sorte que , indépendaïonient de la conSOI,1L;a ti01i US appareils cortsomr,lateurs , on puisse o4iiei- uz.e à l'appareil
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producteur d'eau chaude une quantité quelconque de chaleur.
Pour que ce qui précède soit réalisable , il faut et
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il suffit que la quantité moyenne tie chaleur admise corres- ponde à la quantité =-ioy-er-=ie de clialeur utilisée .
Dans les installations connues jusqu'à ce jour , l'accu- mu1ataur a Été intercals le plus souvent uans la conduite de retour 'at le réglage se faisait au noyen eld soupapes à plusieurs voies , de telle sorte que la température de l'eau de retour reste à peu près constante . Lorsque la tal::,érature de l'eau de retour ciescendait en-dessous u-'une certaine lin:ite , on introduisait l'eau froide dans la, J:-:J.i'-Li0 infériaure de 1 ac:curula,taur et on ruslangeait a l'eau de retour , l' 3au chaude provenant de la, %>:;i=tie supérieure de l'accumulateur . On maint9nait en lLâI!,, tc,}!"};s la a=l1.Lt d'eau 8il circulation constant , en plaçant üüv soupape automatique dans un circuit de by-pass évitant l'appareil çonsammat8ur , de façon à maintenir la per0ç de charge con3tcute dans celui-ci pour que le réglage soit plus facile.
Du fait du mélange û,,3 l'eau refroidie llA¯t, tcLiit l'appa- reil consommateur avec lld l'eau non refroidie provenant du by-pass à la température u'entrée à l'appareil coiisoiiù,a,irur , avant l'arrivée à l'accumulateur , la sOù.1Ja;;,e à deux voies manoeuvres par les variations de température alimente chaque
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fois la partie supérieure respectivement la partie inférieure de l'accumulateur avec de l'eau d'une température fort variable
De ce fait , non seulement la capacité de l'accumulateur ne peut pas être sollicitée à son maximum , mais il peut même arriver qu'une couche d'eau froide se superpose a une couche d'eau plus chaude ,
ce qui entraine une circulation dans l'accumulateur qui annihile ses moyens d'action .
On a aussi proposé de placer 1'accumulateur entre la conduite d'eau de retour etla conduite d'amené et. l'appareil consommateur , par l'emploi de pompas en série .
Ce procédé n'est cependant pas réalisable parce que la mise en série des pompes occasionne des variations de pression dans les conduites qui engendrent une formation de vapeur .
Au moyen de la présente invention , il est possible d'équilibrer les variations qui se manifestent , en utilisant complètement le potentiel thermique entre l'eau de retour et l'eau amenée à l'appareil consommateur , en ne se servant que d'une seule pompe . Ceci peut se faiire en 1;liant le:, partie supérieure et la partie inférieure de l'accumulateur avec chaque fois deux conduites à la tuyauterie d'amenée: c'eau à l'appareil consomateur et à la tuyauterie de retour d'eau de l'appareiil consommateur.
Dans la branche de conduite u'amenée allant a la partie inférieure de l'accumulateur on place l'appareil connsommateur; dans une branche distincte de la conduite de retour allant à la partie supérieure de l'accumulateur , on place une soupape manoeuvrée par la pression ou la %température de l'eau en circulation (soit par la température de l'eau de retour, soit par la température de l'eau d'amenée). Cette soupape sa ferme quand la pression augmente et s'ouvra quand la pression diminue .
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Si cette soupape est IJltiDoeU\i"I'00 par la tejrpérature de l'eau de retour ,
cette température sera maintenue à une valeur moyenne constante de façon à ce que ,pour une
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four'1iLù.î' de cha18Ul' constante dans l'appareil da production d'eau chaude , on obtienne une températur0 l:Onstd.llt8 G3 l'eau d'amenée à, l'appareil l: Oi1&Omlûti t<.::Ul: .
Si cette soupape est manoeuvrée par contre , par la pression de l'eau chaude provenant de l'appareil de production d'eau chaude , ou par la température de l'eau d'amenée à l'appareil consommateur de telle sorte qu'elle s'ouvre lors d'une chute de pression ou une chute de température et amène ainsi de l'eau chaude dans une conduite de by-pass à l'appareil consommateur ou amène de l'eau chaude de la partie supérieure de l'accumulateur à l'appareil de produc- tion d'eau chaude , on arrivera aussi à équilibrer les varia- tionsdans la quantité de chaleur amende à l'appareil de production d'eau chaude ,
Il sera.
ainsi par exemple possible , lorsqu'on utili- sera une chaudière comme appareil de production d'eau chaude, d'équilibrer en même temps les variations de consommation des appareils consommateurs branchés sur le dôme de vapeur de la chaudière .
Pour réaliser ce procédé , il faut intercaler des ré- sistances réglables dans la branche de la conduite de l'eau d'amenée à la partie supérieure de l'accumulateur ainsi que dans la branche de la conduite de l'eau de retour à la partie inférieure de l'accumulateur .
Suivant le réglage de ces résistances , il s'établira dans l'accumulateur un,!::: certaine pression intermédiaire qui variera selon la quantité instantanée d'eau chaude utilisée
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lorsque les résistances resteront fixes .
L'emploi d'une résistance fixe , par exemple d'une soupape à volant à main ou d'un disque dans la conduite , monté dans la conduite en parallèle avec 1'appareil consommateur, aura pour résultat que , même lors de la consommation de grandes quantités d'eau chaude , il circulera par cette conduite une certaine quantité \..L'eau ce qui entrainera dans ce cas une augmentation du débitde la pompe qui devra être supérieur à la quantité maxima d'eau chaude employée .
Cet inconvénient peut être supprimé si à cet endroit on place une soupape de trop plein qui , lors d'une surpression dans la conduite , Si ouvre avant la soupape fixe dont nous venons de parler . On déterminera ainsi d'une façon précise la contre-pression de la pompe de circulation
Celle-ci étant bien déterminée , on arrivera à un débit de circulation constant si on utilise des pompes centrifuges .
Lors des consommations élevées , la soupape de trop plein devra , comme suite à ce qui précède , sa refermer complètement, en sorte que le débit de l'eau en circulation correspondra à la pointe de la consommation en eau chaude .
Lorsque la soupape manoeuvrée par la pression de l ' ea'à venant de l'appareil de production ;' eau chaude sera tout-à.-fait ouverte , il coulera également une certaine quantité d'eau par la branche de conduite qui est montée en série avec l'appareil consommateur d'eau chaude . Ceci n'aura pas d'inconvénient aussi longtemps que la quantité de chaleur admise à l'appareil de production d'eau chaude ne subira pas de réduction .
Si cependant l'arrivée de chaleur tombe provisoirement à zéro , il ne sera possible d'équilibrer une telle variation que si en morne temps que s'ouvre complètement la soupape
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manoeuvrée par la pression de l'eau provenant de l'appareil de production d'eau chaude , la soupape en parallèle avec cet appareil se ferma complètement
Il est également possible d'arriver au même résultat automatiquement si , à cet endroit , on place une soupape de trop plein qui s'ouvrira, avant l'autre soupape lors d'une augmentation de pression dans la conduite .
Le croquis ci-joint montre une possibilité d'exécution de l'invention représentée schématiquement.
I représente un appareil de production d'eau chaude ; 2 représente une pompe de circulation qui prend son eau chaude de la chaudière I et la refoule dans la conduite d'amenée 3 vers l'appareil consommateur 4. L'eau estalors refoulée par la conduite 7 et la conduite 5 à nouveau dans l'appareil de prouuction d'eau chaude .
Un accumulateur 6 , qui contient de l'eau chaude et de l'eau froide tell couchas séparées , est relié d'une part avec la conduite 7 et d'autre part avec les conduites 8 et 9 avec le circuit d'amenée et le circuit de retour d'eau .
Dans la conduite 9 se trouve une soupape 10 , qui est manoeuvrée par la pression dans l'appareil de production de vapeur . Lorsque la pression augmente cette soupape se ferme et lorsque la pression baisse , la soupape s'ouvre .
Dans la conduite 8 se trouve une soupape de trop plein 11 qui est manoeuvrée par la pression devant la soupape de trop plein . De plus , par la conduite qui relie la partie inférieure de l'accumulateur au circuit de retour d'eau , se trouve une soupape de trop plein 12 qui est manoeuvrée par la pression de la conduite avant cette soupape .
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L'appareil da production d'eau chaude , qui est représenté dans l'exemple choisi par une chaudière , peut délivrer de la vapeur par la conduite 13.
Lorsque , par suite d'une moindre quantité ne chaleur amenée à l'appareil- de production d'eau chaude ou par suite d'une plus grande consommation de vapeur , la pression tombe en-dessous d'une valeur normale , la soupape 10 s'ouvre un epu, ce qui a pour résultat d'amener à la partie inférieure de l'accumulateur une partie de l'eau refroidie venant de l'appareil consommateur et la sortie d'eau chaude provenant de la aprtie supérieure de l'accumulateur par la conduite 9 dans l'appareil de production d'eau chaude . Ceci aura au:
sl longtemps que la pression normale n'est pas rétablie
Si pourtant celle-ci napeut pas se réaliser par exemple parce que l'arrivée de chaleur à, l'appareil de production d'eau chaude est complètement arrêtée , il arrivera que la température de l'eaud'amenée tombera ainsi que la temprature dans la conduite 7 .Ceci aura pour résultat que la soupape 12 se refermera completement,
ce qui amènera dans l'appareil de production d'eau chaude uniquement de l'eau à la température d'amenée hors de la partie supérieure de l'accumulateur . Cela ne peut durer évidemment que jusqu'à ce que l'accumulateur soit complètement déchargé
Si une partie de l'appareil consommateur 4 est luise hors circuit , la pression dans la conduits d'amenée 3 augementra, ce qui fera ouvrir la soupape de trop pleiin 11 ; une partie de l'eau chaude évitera l'appareil consommmateur 4 et pénétrera dans la partie supérieure, de l'accumulateur en chassant de celui-ci une quantité équivalente d'eau froide de la partie inférieure .
Cette partie d'eau froide s'échappera avec l'eau
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de retour dans la conduite 5 .
Si, à cemoment, dans l'appareil de production d'eau chaude , il règne une pression plus faible que la pression normal:: , la soupape 10 s'ouvrira, à nouveau eu l'eau chaude qui ne sera pas nécessaire dans l'appareil consommateur coulera par les conduites 8 et 9 vers l'appareil de production d'eau chaude sans entrer dans l'accumulateur .
La distribution préconisée permet donc de couvrir de la même façon qu'un accumulateur à chute de pression , des pointes d'amplitudes quelconques , la grandeur des pointes que l'on peut couvrir n'est limutée que par les dimensions de la surface de chauffe et les carractéritiques de la pompe de circulation .
De même , l'accumulateur peut absorber une chute dans la consommation de l'appareil consommateur qui peut tomber jusqu'à zéro .,De plus , les variations dans l'amenée de chaleur peuvent être absorbées par l'accumulateur au même titra que les variations de consommation de l'appareil consommateur .
De même que la chute de la consommation peut tomber à zéro par absorption dans l'accumulateur , de même il est possible d'équilibrer des pointes de vapeur survenant au- dessus de la consommation moyenne dans le même rapport que celui qui existe entre le débit de la pompe .il le dêbit moyen d'eau chaude en circulation .
La distribution décrite permet donc aussi l'équilibrage de variations dans la consommation de vapeur . Par exemple, quand on utilise une chaudière comme appareil de production d'eau chaude , il est possible de brancher sur le dôme de vapeur de la chaudière par la conduite 13 encore d'autres
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appareils consommateurs qui sont alimentés directement en vapeur pour activer le processus de la cuisson .
Les pointes qui surviennent de ce fait ont simplement pour résultat une réduction de l'amenée d'eau froide et une augmentation de l'amenée d'eau chaude à l'appareil de production d'eau chaude .
Si l'appareil de production d'eau chaude est combiné courue condenseur par mélange ou par surface et est alimenté par un réseau à pression supérieure ou par turbine , il est possible d'équilibrer les variations du réseau à pression supérieure en intercalant une soupape de trop plein manoeuvrée par la pression de la vapeur vive dans la conduite d'amenée de vapeur à l'appareil de production d'eau chaude .
REVENDICATIONS.
1. Chauffage par circulattion d'eau chaude , c a r a c- t é r i s é en ce que la partie supérieure et la partie inférieure de l'accumulateur (6) sont reliées chacune par deux canalisations avec la conduite d'alimentation (3) et la conduite de retour (5) et en ce que l'appareil consommateur (4) est intercalé dans la branche ae la conduite d'alimentation allant à la partie inférieure da 1'.accumulateur , tandis que dans la branche (5) de la conduite de retour (9) allant à la partie supérieure de l'accumulateur ast intercalée une soupape (10) qui est manoeuvrée par la pression ou par la température de l'eau en circulation (par exemple par la température de l'eau d'alimentation ou la température de l'eau de retour)
et qui se ferme lorsque la pression monte et s'ouvre lorsque la pression tombe .