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Publication number: BE414084A
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Description


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  Générateur de vapeur ou chauffe-eau électrique. 



   Dans les générateurs de vapeur ou chauffe-eau électriques établis pour les courants à haute tension, la partie active de   l'eau;   à chauffer, ou en cours de chauffage , c'èst à dire la partie dans laquelle la chaleur est de préférence engendrée, avait jusqu'à ce jour reçu, à l'aide d'une pompe de circulation, la forme de jets libres régnant, dans la chaudière, entre des buses ou tuyères conductrices et des. contre-électrodes.

     uette   disposition présente, toutefois, l'inconvénient que, si une certaine vitesse relativement faible de   l'eau   des jets est dépassée, des   éclabous-   sures d'eau risquent de se former à l'endroit où lesjets 

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 viennent frapper la contre-électrode et de provoquer la formation d'arcs dans la chaudière, commela charge maximum des jets est proportionnelle à la vitesse linéaire de l'eau desdits jets, la formation d'éclaboussures se traduit par une limitation de l'effet maximum développé par le génér at eur . 



   Suivant la présente invention, on évite cet inconvénient en raison du fait que la partie active de   l'eau   en cours de chauffage reçoit, à l'aide de dispositifs appropriés au but visé, par exemple de dispositifs mécaniques tels que des pompes ou dispositifs analogues, la forme de jets ou couches partiellement libres ou "semi-libres" d'eau, c'est à dire que le jet, qui est dirigé sensiblement vers le bas, reçoit de préférence la forme d'un cylindre creux, ce qui s'obtient en faisant en sorte que l'eau coule ou ruisselle sur la surface externe d'un ou plusieurs corps, tels que des tubes faits d'une matière électriquement isolante, dont l'intérieur sert en même temps de tuyau montant pour amener l'eau ruisselant extérieurement.

   Si, à l'extrémité supérieure du tuyau montant, on dispose une calotte qui sert en partie de dispositif pour renverser le courant du liquide, en partie de buse pour décharger le jet "semi-libreê à l'extérieur du tube et, finalement d'électrode pour l'amenée du courant à l'eau, et si on entoure le tube, au-dessous de cette calotte, par une plaque ou disque métallique se comportant à la façon d'une contre-électrode, on constate qu'on peut adopter pour le jet "semi-libre" ou partiellement libre des vitesses linéaires essentiellement plus élevées que dans le cas des jets libres susmentionnés, sans que le heurt de l'eau contre le disque jouant le   rible   de contre- électrode   risque   de produire des éclaboussures, Ainsi, par l'application des jets partiellement libres,

   il devient possible de développer à l'intérieur d'un   généra/leur   de co'nte- 

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   nanae     donnéeun   effet notablement plus élevé que celui qu'il est possible d'obtenir avec des jets libres. 



   Un mode de réalisation de l'invention est représenté schématiquement sur le dessin annexé dans lequel :
La fig. 1 est une coupe verticale d'une chaudière établie suivant l'invention. 



   La   fige 2   est une coupe transversale par la ligne A-B de la   fig.   1. 



   La fig. 3 représente, par une coupe verticale, un détail d'un autre mode de réalisât ion. 



   Dans la fig.l, qui représente un générateur de vapeur   monophasé, 1   désigne le corps de chaudière, 2 la tubulure d'échappement de vapeur, 3 une pompe de circulation d'eau, munie d'un tuyau d'admission 4 et d'un tuyau de refoulement 2. Le tuyau d'admission 4 aspire l'eau de la partie inférieure de la chaudière, tandis que le tuyau 5 est relié, à l'intérieur de la chaudière, à un tuyau montant 6 fait d'une matière mauvaise conductrice de l'électricité, par exemple de poroelaine ou de stéatite.

   Au-dessus de l'extrémité supérieure de ce tuyau montant est disposée une calotte 7, faite d'une matière bonne conductrice de l'électricité, de préférence d'un métal, cette calotte possèdant intérieurement une forme telle, qu'elle retourne le courant d'eau, avec une perte aussi petite que possible, c'est è. dire convertit son mouvement ascendant en un mouvement descendant. 



  En même temps, la calotte 7 constitue une des électrodes de la chaudière et, à cet effet, est reliée à un conducteur 10 qui traverse un isolateur d'entrée 8 fixé au fond supérieur de la chaudière par un raccord 9. A la partie inférieure de la   calotte 7 -est   assujettie une pièce en forme d'entonnoir 11, en matière isolante, et entre l'extrémité inférieure de cette pièce et le tuyau 6 est ménagée une ouverture annulaire ayant sensiblement la largeur qui correspond à l'épaisseur désirée 

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 du jet ou couche d'eau cylindrique 12.

   A l'extrémité inférieure, ce jet est recueilli par une contre-électrode constituée par une plaque métallique 13 qui est , de préférence, réglable dans une direction verticale pour permettre de régler la hauteur du jet d'eau libre, ainsi que, par suite, la quantité de chaleur qui se développe dans cejet; sous une tension constante. On peut, par exemple, effectuer le réglage de la plaque à l'aide d'un mécanisme convenable disposé pour être manoeuvré de l'extérieur de la chaudière, ou à l'aid e d'une disposition qu'on décrira au sujet de la fig. 3. De préférence, la plaque est fixée à la virole ou paroi de la chaudière qui constitue l'autre p8le de la source de courant - à l'aide de dispositifs convenables, par exemple d'un conducteur nexible 14, de façon à éviter des contacts coulissants ou intermittents.

   A l'intérieur de la calotte 7 sont, de préférence, prévues des ailes radiales 15 (représentées en coupe transversale   dais   la fig. 2) , qui augmentent la surface de contact transmettant le courant entre l'électrode et l'eau, afin d'éviter la formation d'un arc à cet endroit;

  
Si on le désire, on peut aussi effectuer le réglage de la chaudière en réglant l'épaisseur du jet d'eau 12 d'une   @anière   analogue à celle réalisée pour le réglage de l'épaisseur du jet d'eau dans le cas des roues   Pelton   bien connues, c'est à dire en munissant extérieurement le tayau 6 d'une partie conique, d'une   manière   propre à permettre de régler la largeur de la section de passage annulaire en modifiant les positions relatives du tuyau et de   l'Entonnoir   11 dans une   direction   verticale. 



   Dans la fig. 3, la plaque 13 constitue la paroi supérieure d'un flotteur 19 reposant sur l'eau que contient la chaudière. De cette façon, en réglant le niveau de l'eau, il est possible de régler la longueur dujet dieau 12 et, par ce moyen, le développement de chaleur. De plus, des ailes ra- 

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 (Haies 20 sont disposées sur la face supérieure de la plaque, afin d'augmenter la surface de contact entre   1' eau,et   l'électrode inférieure constituée par la plaque. ces ailes peuvent être recouvertes partiellement, ou complètement, d'une plaque 21 dont le rôle est de recueillir les éclaboussures d'eau s'il s'en produit. 



   Si on le désire, l'entonnoir 11 représenté dans la fig. 1 peut recevoir, à son extrémité inférieure 22, une forme sensiblement cylindrique, de façon que le courant d'eau possède à cet endroit la même section tra.nsversale que dans le jet   partiellement   libre et soit par conséquent compris dans la-partie active de l'eau circulante. Si on le désire, cette partie cylindrique peut être de hauteur telle que la colonne   d' eau   entourée par elle devienne plus longue que le jet partiellement libre lorsque celui-ci possède son minimum de hauteur, c'est à dire lorsque la plaque 13 occupe son niveau maximum et que que, par conséquent, la production d'énergie est maximum.

   Dans ce cas, la quantité d'énergie engendrée dans le jet partiellement libre est inférieure à la moitié de la production totale d'énergie. il est évident qu'on pourra en utilisant une charge spécifique suffisamment faible dans la couche d'eau effective, éviter la production de vapeur et, par ce moyen,   utiliserla   chaudière pour le chauffage de l'eau. il va de soi qu'il n'est pas nécessaire que le tuyau 6 ou corps le long de la surface duquelse forme la couche d'eau   1a possède   la section transversale circulaire représentée à titre d'exemple.

   En fait, on peut donner à cette partie toute section transversale appropriée au but visé. 11 ressort de ce qui précède que l'expression "j et ou couche semi-libre ou partiellement libre" veut dire que le jet ou couche d'eau possède dans une mesure plus ou moins grande une surface libre tournée vers l'espace de la chaudière mais, pour le reste, épouse la surface d'un corps ou tuyau 6.

Claims

R e v e n d i c a t ion s.

1.- un générateur de vapeur ou chauffe-eau électrique, du enre dans lequel, à l'aide de dispositifs appropriés, par exemple de dispositifs mécaniques tels que des pompes ou dispositifs analogues, on fait circuler de l'eau, sous forme d'un ou plusieurs jets ou couches ayant une vitesse élevée et une section transversalement relativement petite, à travers la. zone traversée par du courant, ce générateur de vapeur ou chauffe-eau étant caractérisé par le fait que chacun des jets (ou couches) d'eau de ce genre, traversés par du courant et exerçant un effet de chauffage est limité ou bordé sur un ou plsieurs côtés par une ou plusieurs parois électriquement isolantes, mais, au moins sur un coté, est libre vers l'espace à vapeur.

2.- un générateur de vapeur ou chauffe-eau électrique comme spécifié sous 1, caradtérisé par le fait que le jet (ou couche) d'eau est annulaire en section et est limité inférieurement par un organe tel quun tuyau électriquement isolant.

3.- un générateur de vapeur ou chauffe-eau électrique comme spécifié sous 2, caractérisé par le fait que le tuyau (6) qui limite le jet d'eau intérieurement est utilisé comme tuyau montant pour conduire le courant d'eau de circulation.

4.- un générateur de vapeur ou chauffe-eau électrique comme spécifié sous 3, caractérisé par le fait que l'extrémité supérieure du tuyau montant est munie d'une:calotte (7) faite d'une matière qui est bonne conductrice du courant électrique et qui sert en même temes d'électrode et de dispositif pour inverser le courant du liquide.

5. - Un générateur de vapeur ou chauffe-eau électrique comme spécifié sous 4, caractérisé en ce que la calotte (7) est munie intérieurement d'ailes sensiblement radiales (15) servant à augmenter la surface transférant le courant à l'eau. <Desc/Clms Page number 7>

6.- Un générateur de vapeur ou chauffe-eau électrique comme spécifié sous b, caractériséen ce que, à son extrémité inférieure, la calotte 7 est prolongée par une pièce allant en se rétrécissant vers le bas, à la façon d'un entonnoir (11) et faite d'une matière électriquement isolante, en vue de constituer la couche de liquide autour du tuyau.

7.- un générateur de vapeur ou chauffe-eau électrique comme ppécifié sous 6, caractérisé en ce que la partie inférieure de la pièce isolante en forme d'entonnoir,(11) est cylindrique intérieurement, de façon que le courant d'eau passant dans cette partie cylindrique possède sensiblement la même section transversale que la longueur libre du jet ou couche.

8. - un générateur de vapeur ou chauffe-eau électrique comme spécifié sous 2, caractérisé en ce que le tuyau montant (6) est entouré, à son extrémitéinférieure, par une plaque métallique (13) ou organe analogue qui, si on le désire, peut être réglable verticalement, cette plaque servant d'électrode inférieure et étant reliée de façon conductrice à la paroi du corps de la chaudière, par exemple à l'aide d'un conducteur flexi'ble .

9. - Un générateur de vapeur ou chauffe-eau électrique comme spécifié sous 8, caractérisé en ce que la plaque (13) servant d'électrode inférieure est combinée avec des dispositifs de réglage manoeuvrables de l'extérieur, en vue de permettre de.-.régler verticalement la position de cette plaque..

10. - un générateur de vapeur ou chauffe-eau électrique comme spécifié sous 8, caractérisé en ce que la plaque (13) servant d(électrode inférieure est portée par un flotteur (19) de façon qu'on puisse faire varier sa position verticalement en réglant le niveau de l'eau de l'appareil.

11. - un générateur de vapeur ou chauffe-eau électrique comme spécifié sous 8, caractérisé en ce que, sur sa face supérieure, la plaque (13) servant d'électrode inférieure, présente des <Desc/Clms Page number 8> ailes radiales ou sensiblement radiales (20) augmentant la surface de contact offerte à l'eau.

12.- Un générateur de vapeur ou chauffe-eau électrique comme spécifié sous 11, caractérisé en ce que les- ailes (20) de la plaque-électrode sont partiellement ou complètement recouvertes par une plaque servant à intercepter les éclabo ussures d'eau , s' il s'en produit.