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"APPAREIL POUR CHAUFFAGE A VAPEUR"
La présente invention a pour objet un perfectionnement dans les appareils pour chauffage vapeur permettant de varier à volonté l'effet chauffant.
L'appareil se trouve représenté schématiquement dans les Fig. 1 à 7 des dessins annexés.
Un corps chauffant 1 de forme quelconque et évenw tuellement pourvu d'ailettes est plongé dans un milieu soli@ de liquide ou gazeux qu'il s'agit de chauffer. Le dit corp, est alimenté, à travers l'organe d'alimentation et de décharge 2, aveo de la vapeur d'eau ou d'autre liquide mélangée avec une faible quantité d'air ou d'autre gaz non-condensable et fournie par une conduite 3. En même temps, la
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conduite 3 sert à recevoir le liquide de condensation se formant dans le corps 1 et arrivant par la conduite 4 inclinée vers l'organe 2 et par ce même organe 2. Le corps 1 peut être placé d'une manière quelconque-, pourvu qu'il permette.- la sortie du liquide de condensation.
Il est possible de supprimer la conduite 4, en la remplaçant par un prolongement du corps 1, ce prolongement pouvant être situé, s'il le faut, dans le même plan que le corps 1.
Quand on utilise la vapeur d'eau, l'air normalement contenu dans la vapeur est généralement suffisant pour un fonctionnement régulier.
L'organe 2 comporte essentiellement deux chambres adjacentes 5 et 6 (voir Fig. 1 qui est une vue en coupe ver- ticale, et Fig. 2 qui est une vue en coupe suivant la ligne A-A de la Fig. 1). A sa partie inférieure, la chambre 5 est en communication avec la conduite 3. ainsi qu'avec la chambre 6 par un court conduit 7 qui débouche un peu en-dessus du fond de la chambre 6, de manière à réaliser une fermeture hydraulique. A sa partie supérieure, la chambre 5 est en communication avec le corps 1,de manière a l'alimenter en vapeur par le conduit 8 ; enmême temps, elle est en communication avec la chambre 6 'par le trou calibré 9.
Dans la chembre 6 débouche, à une certaine hauteur au-dessus de son fond, la conduite 4.. La paroi (ou fond supé rieur)de la chambre 6 est percée d'un trou calibré 10, dont la section de passage est ordinairement moindre que celle du trou 9. Une soupape à aiguille, manoeuvrable à volonté, peut faire varier l'ouverture du trou 10, tandis que le fluide sortant par le dit trou 10 peut se décharger par le conduit 12 dans une tuyauterie qui pourra être en communication avec l'atmosphère ou être maintenue à une pression déterminée par
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un moyen quelconque.
Il est possible de disposer l'organe 2 à l'autre extrémité du corps 1 en prolongeant convenablement le oondui 8 et en raccourcissant la conduite 4. Si nécessaire, on pourrait aussi supprimer la conduite 4 et séparer les deux chambres 5 et 6, en laissant par exemple la chambre 5 à gauc et en disposant la chambre-6 à l'autre extrémité du corps 1; naturellement, il faudrait alors ajouter deux conduites des- tinéesl'une, à amener dans la chambre 6 la vapeur qui arriv par l'ouverture 9, et l'autre à amener dans la chambre 5 l'eau de condensation qui se décharge de la chambre 6.
Le fonctionnement du système est le suivant :
En supposant que le trou 10 soit ouvert et que dans la conduite 12 on maintienne une contre-pression p moindre qi la pression P existant dans la conduite 3, la vapeur arrivanpar la conduite 3 entre dans la chambre 5, d'où elle alimente le corps 1 et s'y condense; l'eau de condensation se d@ verse dans la chambre 6 par l'orifice 13 et ensuite, travers: la fermeture hydraulique, se déverse dans la conduite 3.
Simultanément, une partie de la vapeur passe, par le trou 9, dans la chambre 6 et ensuite,par l'ouverture calibr du trou 10, passe dans la, conduite 12. Il en résulte une différence de pression entre les chambres 5 et 6, cette diffé rence étant mesurée par la hauteur h de la colonne d'eau qui forme la fermeture hydraulique de la communication existant entre les deux chambres à leur partie inf érieure.
La dite différence de pression oblige la vapeur à parcourir le corps 1 et à surmonter les résistances qu'elle rencontre sur son parcours.
Le gaz mélangé à la vapeur et se séparant de celle...ci par suite de la condensation, est entraîné vers le fond du co
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1 et se décharge avec l'eau de condensation dans la chambre 6, d'oÙ à travers le trou 10, il passe dans la conduite 12.
Quand on varie le rapport entre la différence de pression h et la résistance R du conduit 8 et du corps 1, la vapeur pourra occuper une portion plus ou moins grande du corps 1 tandis que la portion restante (à droite) sera occupée par le gaz, et l'effet chauffant du corps 1 diminuera au fur et à mesure que la vapeur se retire vers la gauche.
Cette variation du rapport entre l'aspiration (pres- sion) h et la résistance R peut être obtenue de plusieurs façons : a) si on maintient à une valeur fixe la résistance R et la pression P de la vapeur, on peut diminuer l'effet chauf fant en diminuant la section de passage du trou 10 à l'aide de la soupape à aiguille 11 ou bien en augmentant la section de passage du trou 9, comme indiqué à la Fig. 3, ou encore en
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augmentant la contre'<pression pi b) en maintenant constant tout le reste., on peut varier simplement la pression P de la vapeur.
Si par exemple on abaisse cette pression,. il en résultera que l'effet chauffant sera diminué aussi, du fait que la température devient plus basse et surtout du fait que par suite de la diminution de l'afflux par l'ouverture 10, l'aspiration h diminue ; c) si on maintient P p h à une valeur fixe, on peut augmenter la résistance R moyennant un étranglement 14 variable à volonté et inséré sur le conduit 8, comme indiqué à la Fig.4.
Ces diverses méthodes spécifiées sous a), b), c) pourront aussi être appliquées ensemble, soit toutes les trois, soit deux quelconques entre elles.
Chacune des variations susindiquées peut être effectuée
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par des moyens déjà connus, soit à'la main,, soit automatiqueme Ainsi,, en variant la quantité de gaz mélangé avec la vapeur, on varie l'effet chauffant jusqu'à l'annuler ou presque, si dans le mélange l'air prévaut sur la vapeur.
Au cas où, supposant que l'eau de condensation soit déchargée en contre-courant par rapport à la vapeur, on désire séparer les fonctions de la chambre 6 (consistant à décharger'à travers le siphon 7 l'eau de condensation amenée par la conduite 4, et à exercer à travers la dite conduite 4 l'aspi ration de la vapeur provoquée par les trous calibrés 9 et 10) on peut utiliser le dispositif représenté en Fig. 5.
Dans ce dispositif, l'eau de condensation se décharge à travers la chambre 6' qui précède le corps 1 et lui fournit la vapeur à travers l'ouverture calibrée 8"'; la chambre 6' remplace le conduit 8 des Fig. 1 et 2 et est alimentée par la conduite 3 à travers la chambre 5. L'aspiration de la vapeur par l'ouverture 8' est obtenue à l'aide de la conduite 4' et de la chambre aspirante 6", sous l'effet de l'action déjà expliquée plus haut à propos des trous calibrés 9 et 10.
En se référant maintenant au dispositif représenté à la Fig. 6, ce dernier diffère de celui des Fig. 1, 23 par le fait que les deux chambres 5 et 6 sont prolongées vers le haut par deux tuyaux 15 et 16.
De cette façon, les ouvertures 9 et 10 sont éloignées de la conduite 4'.qui amène l'eau de condensation dans la chambre 6. Cette variante n'est pas une variante purement formelle mais elle améliore le fonctionnement du système en rendant plus difficile le fait que la vapeur qui entre par l'ouverture 9 puisse entrer en contact avec l'eau de condensation déchargée par l'orifice 13. En effet, si ce contact se produit, l'eau de condensation se chauffe plus ou moins aux dépens de la
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vapeur arrivant par l'ouverture 9 et l'effet d'aspiration du système peut augmenter dans une mesure qui peut être indésirable pour le but poursuivi.
Si on désire éviter que la décharge de l'eau de condensation ne se produise en contre-courant avec la vapeur, comme cela se présente dans le dispositif montré en Fig. 5, on peut adopter le schéma de la Fig. 7, dans lequel une conduite 4" sert exclusivement à décharger l'eau de condensation dans la chambre 6'.
REVENDICATIONS.
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1 - Appareil de chauffage à vapeur avec effet réglable à la =Un ou automatiquement, caractérisé par un corps chauf- fant. de forme et position quelconques, plongé dans un milieu quelconque qu'il s'agit de chauffer, et alimenté avec de la vapeur contenant une petite quantité de gaz non condensable, à travers un organe qui reçoit aussi l'eau (ou autre liquide) de condensation pour la restituer à la même conduite qui fournit la vapeur, cet organe comportant deux chambres qui communiquent entre elles, à leur partie inférieure, par une ouvert re pourvue d'une fermeture hydraulique, tandis qu'à leur partie supérieure, les deux chambres communiquent entre elles et avec l'extérieur, à travers des ouvertures calibrées, de sorte qu'en variant,
soit à la main, soit automatiquement, les dimens ions de ses parties ou autres éléments du système, on peut aspirer à travers le corps chauffant des quantités de vapeur variables à volonté, et varier ainsi l'effet chauffant.