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" DISPOSITIF DE SECURITE POUR SYSTEMES REFRIGERANTS "
La présente invention est relative à un perfectionnement aux dispositifs de sécurité, en particulier aux dispositifs servant à assurer la sécurité de fonctionnement de machines dans des systèmes réfrigérants qui provoquent le refroidissement d'une certaine quantité d'eau qui doit être utilisée ensuite pour effectuer des refroidissements.
Dans les systèmes réfrigérants de ce type, dits appareils de réfrigération par la vapeur d'eau, l'effet refroidissant est obtenu en convertissant une partie de l'eau en vapeur et en abaissant la température de la masse principale de l'eau par la perte de chaleur subie par l'eau lorsque cette vapeur se forme. Dans ce but, l'eau est introduite
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dans un récipient ou évaporateur dans lequel règne un vide pousse et la vapeur d'eau formée est retirée par un organe d'évacuation, de capacité suffisamment grande, et est trans- férée à un condenseur où elle est liquéfiée.
Pour enlever la vapeur d'eau de l'évaporateur, on a constaté qu'un compresseur centrifuge présente de nombreux avantages mais un compresseur de ce genre, pour avoir des dimensions modérées, et cependant avoir le débit voulu, doit fonctionner à grande vitesse et ses pièces sont par suite de construction relativement lé- gère. Par suite, il est important que rien d'autre que de la vapeur d'eau puisse pénétrer dans le carter du compresseur car si de l'eau à l'état liquide y entre et arrive sur le trajet des aubes se déplaçant rapidement, il peut s'en suivre de grandes détériorations telles que le pliage ou la rupture des aubes, avant qu'il ne puisse être remédié à cet état de choses.
Un but de la présente invention est de protéger le compresseur centrifuge et d'empêcher qu'il y rentre de l'eau provenant de l'évaporateur lorsque le compresseur est en action. Ceci est obtenu en arrêtant rapidement le compres- seur lorsqu'il y a à craindre que de l'eau sous forme li- quide pénètre dans le compresseur.
La présente invention a encore pour but de régler le fonctionnement de l'évaporateur et de surcharger automa- tiquement le compresseur au cas où le niveau de l'eau monte jusqu'en un point déterminé où l'entrée de l'eau sous forme liquide dans le carter du compresseur commencerait et de ra- lentir immédiatement et arrêter rapidement ce dernier. Par suite, même si de l'eau pénétré dans le compresseur, la di- minution rapide de vitesse de celui-ci empêche effectivement toute conséquence nuisible.
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D'autres avantages et particularités de l'invention ressortiront de la description qui va suivre étant bien en- tendu que celle-ci n'est donné qu'à titre d'exemple et qu'elle peut comporter toutes variantes ou modifications de détail conformes à son esprit. Cette description est faite en se référant au dessin annexé qui représente schématiquement un système de réfrigération par vapeur d'eau avec compresseur centrifuge comportant un dispositif de sécurité conforme à l'invention.
Ce dispositif de sécurité comporte un évapora- teur 1 dans lequel du liquide réfrigérant, tel que de l'eau, arrive par un tuyau 2. Oe tuyau comporte une partie qui est disposée horizontalement, près du sommet de/l'évaporateur 1 et qui est pourvue d'un certain nombre d'ouvertures de façon à permettre à l'eau d'en sortir sous forme de pulvérisations ou de jets. A la partie supérieure de l'évaporateur, se trouve une sortie allant au carter 4 d'un compresseur cen- trifuge qui extrait la vapeur d'eau de l'évaporateur et l'en- voie à un condenseur (non représenté) où elle se liquéfie. Oe compresseur est actionné par un moteur tel qu'un moteur élec- trique 1 relié au rotor du compresseur par un multiplicateur de vitesse 6.
Le compresseur peut comporter plusieurs étages, chacun avec un jeu d'aubes tournantes montées sur l'arbre du compresseur, actionné par le moteur ±. Le moteur reçoit du courant électrique fourni par une ligne 2 avec des con- nexions appropriées comportant un disjoncteur à surcharge 8.
Le rotor (non représenté) du compresseur 4, en tournant, retire, au'début de l'opération, les gaz et les va- peurs contenus dans l'évaporateur 1 et y provoque un vide
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de sorte que, lorsque de l'eau arrive par le tuyau 2 et est pulvérisée dans l'évaporateur 1 , une partie de celle-ci est transformée immédiatement en vapeur et cette vapeur est retirée par le compresseur ou exhausteur rotatif, en passant par l'ouverture 3. La chaleur latente de vaporisation qui est absorbée par la partie de l'eau qui se vaporise abaisse de plusieurs degrés la température du restant de l'eau. La masse principale de l'eau reste liquide et sort par une ouverture de sortie 9, ménagée au fond de l'évaporateur, pour aller à un tuyau d'évacuation 10 relié par une pompe 11 à un conduit de sortie branché sur la sortie 12 de la pompe.
Oe conduit envoie l'eau là où elle donne la réfrigération désirée. Elle revient ensuite à une température légèrement plus élevée par le tuyau 2 dans l'évaporateur 1. Dans le tuyau ou conduit d'alimentation 2 , à l'intérieur de l'évaporateur 1, se trouve un robinet 13 portant un bras en saillie à l'extérieur du tuyau et commandé par un flotteur 14 . Lorsque le niveau de l'eau monte dans l'évaporateur, le levier du flotteur 14 tend à fermer le robinet 13 et il tend à ouvrir ce robinet lorsque le niveau de l'eau baisse. L'admission de l'eau est donc ainsi réglée.
Etant donné que la pression dans l'évaporateur 1 est très basse, le liquide refroidi qui se rassemble sur le fond de l'évaporateur doit être évacué de force par la pompe 11. Tant que la pompe 11 continue à fonctionner ou que le robinet 13 n'est pas dérangé, l'eau qui se trouve dans le fond de l'évaporateur n'a pas une grande profondeur et il n'y a pas à craindre qu'elle atteigne la partie supérieure
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et qu'elle passe , par la sortie , dans le carter 4 du compresseur. Si cependant la pompe défaille ou si le robinet 13 est dérangé, l'évaporateur 1(peut se remplir d'eau dont une partie pénètre alors dans le compresseur et, dans le carter de celui-ci, ses aubes tournantes viennent la rencontrer.
Pour empêcher cela, le dessus de l'évaporateur porte un tuyau 15 descendant dans l'évaporateur et portant à son extrémité inférieure un reniflard 16 commandé par un bras flotteur 17.
Normalement, ce flotteur n'est pas soulevé mais pend dans une position telle qu'il ferme le robinet 16 . L'extrémité supérieure ou extérieure du tuyau 15 débouche dans le fond d'un récipient extérieur 18 qui est au sommet de l'évaporateur et qui, normalement, contient assez d'eau pour faire joint hydraulique sur le robinet 16. Le compresseur 4 comporte des joints hydrauliques, à eau ou autre liquide approprié, sur les paliers de l'arbre moteur du compresseur de façon que l'air atmosphérique ne puisse pénétrer dans le carter sur le pourtour de l'arbre moteur, à ses extrémités. De l'eau ou autre liquide passant dans ces joints ou provenant d'une autre source peut venir, au moyen du tuyau 19, dans le récipient 18 d'où elle sort par le tuyau 20. Par suite, le récipient 18 ne déborde jamais.
Avec ce mode de construction, si par malchance l'évaporateur 1 vient à se remplir d'eau, le flotteur 17 est soulevé en ouvrant le robinet 16 avant que de l'eau puisse monter jusqu'à l'entrée 2. du compresseur et, dès que le robinet 16 est ouvert, l'eau qui se trouve dans le récipient 18 pénètre rapidement dans l'évaporateur et une quantité suf-
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fisante d'air est alors admise par le passage d'entrée constitué par le tuyau 15 pour détruire le vide qui s'y trouve.
L'admission d'air qui est considérablement plus lourd que la vapeur d'eau surcharge le compresseur dont la vitesse de fonctionnement tombe immédiatement de sorte que, même si l'eau qui se trouve dans le compresseur monte et si une partie pénètre dans le compresseur, il n'en résulte pas d'inconvénients.
La surcharge du compresseur et de son moteur fait que l'interrupteur coupe le circuit d'alimentation du moteur et, par suite, en quelques instants le compresseur s'arrête complètement.
Une fois que le compresseur a cessé de tourner, l'eau peut évidemment continuer à arriver par le tuyau 2 et à monter dans l'évaporateur 1 jusqu'à pénétrer, par la sortie 2 , dans le carter du compresseur. Comme à ce moment les aubes sont à l'arrêt, il n'en résulte pas d'inconvénients mais, avant de remettre en marche le dispositif, il faut abaisser le niveau de l'eau dans l'évaporateur 1 et vider tout le liquide qui se trouve dans le carter du compresseur.
Avec ce mode de construction, le dispositif est protégé et l'on remédie à toutes les chances de voir les pièces mobiles du compresseur abimées. Le dispositif est très simple et fonctionne instantanément en donnant le résultat désiré lorsqu'une alerte se produit.
Si le liquide arrive jamais assez haut pour ouvrir le robinet 16 et admettre de l'air, le moteur est immédiatement surchargé et l'arrivée de courant est coupée. La densité de l'air agit comme un frein et ralentit le rotor du com-
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presseur pour l'amener à une vitesse qui.,ne brise ou même n'endommage pas le compresseur si l'eu devait entrer dans son carter.