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i''".,¯OIT'' DESCRIPTIF déposé l'appui d'une demande de BRE, VET D INiJEtL'];:J.9.11 Raoul BERNAT et Henri BERNNT
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'V.Ci11J.1JL'' A FROID . - Convention Internationale : France 8 Septembre et 22 Octobre 1943 .
Il est connu de combiner dans une même machine à 'froid le procédé par compression et le procédé .par absorption, dénommé égale,-cent procédé par affinité et d'obtenir une solu- tion sursaturée du fluide réfrigérant en faisant absorber le fluide réfrigérant par le liquide solvant sous une pression -supérieure à celle de l'évaporateur .
Conformément à la présente invention , 1'absorbeur est seulement en partie sous .pression surélevée ; on procède à' la compression entre la partie de l'absorbeur sens pression et celle de l'absorbeur sous pression surélevée , cette compres- sion étant alors avantageusement réalisée par un compresseur pour les gaz et une pompe pour le refoulement de la solution .
On peut prévoir avantageusement un réservoir dans lequel les parties gazeuse et liquide peuvent se séparer.
Après l'absorption , la solution est envoyée comme d'habitude dans la chaudière pour fair3 dégager le gaz dissous.
Ce dégagement a lieu en deux temps , le liquide partiellement appauvri dans une première chaudière , passant dans une seconde chaudière , portée à température plus élevée #
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De préférence : a) les chaudières sont constituées par des tubes doubla paroi chauffes extérieurement ; b) dans ledits tubes , le fluide réfrigérant et le
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fluide c n'Il- circulent 6n sans inverse ; c) le fluide réfrigérant entre à la partie inférieure desdits tubes ;
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d) on ajoute la vapeur , qui a servi à chauffer la Ch2,U,:':c, L température la plus élevée , des gaz d'éc ha d'un .,10 t .:;;Ul' dont la contreprsssion peut être réglée en fonction de la température que l'on désire atteindre (=;-1 là, chaudière .1 température moins élevée ; e) le gaz , qui se dégage dans la chaudière à température ' 2 - -,, jjt introduit dans l'autre chaudière ; !Le gaz , produit dans les deux chaudières , passa à8.D,-. l1 ou. =.lL-si-1=is :C:jC; ti:eic8.teulS ;
G) 1.:s buées , formées dans le ou les rectificatiurs, sont r.: 1";.;';: "rm. li 1 à t,1;.ipérature moins élevée li le .;:1 r,e , sortant de l'absorbeur , est refoulé p¯r L:.l1c) r:'o:"pe dans un rectificateur ; i) le liquide sursaturé , sortant d'un rectificat 2 u r est t :. ..wyé dans un échangeur avant de passer dans la ch: uc1iLr 1.. t3"lj:brture caini¯au:a j) le liquide appauvri sortant de la chaudière à toU:;,.;Gl'c-.tLir8 ...L:;:L.1.:. kc-sxc dano l'échangeur avant d'être env oy é da r.
ITb30rbdur . .( titra d'exemple , on a représenté an dessin an-
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n. t3:G : 7ia- 1>t 1 , le schéma d'une machine à froid confor- :ne il le.. prés nt. invention .
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Fi.jj.re 3 , un détail d'une variante de machine à froid également conforme à la présente invention .
La -échine froid représentée figure 1 comporte deux chaudières 2 et 4 , la première à température moins
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élevé:. quo la seconde , doux r6ctificateurs 5 et 6 , le prêter à plateaux étant disposé dans la partie supérieure de la chaudii1-ie 2 , deux condenseurs 7 et 9 séparés por un accumulateur 8 , un évaporateur 10 , deux absorbeurs 11 et 15 , le premier à basse pression , le second à haute pression , un réservoir 12 , placé à la sortie de l'absorbeur
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11 , une :))'l,2 13 yt un compresseur 14 , placés en parallèle la se?-fie 1,u réservoir 1S , la preuière pour le refoulement du liquide è....<r:.::;
l'absorbaur 15 , le second pour la compression du. gaz , une po.npe 16 à la sortie de l'absorbeur 15 et refou-
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lant lc u":1nu8 dans 1s rectificateur 6 , un échangeur 17 , recevant le liquide surenchéri provenant du rectificateur 6 et chauffé par le liquida appauvri , provenant de la chau-
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dière 4 t djux serpentins 5 \',t, 1 , disposés respectivement
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dans les chaudières 4 et 2 , le premier 5 alimenté en vapeur venant de 46 et le second 1 alimenté par.la vapeur provenant du serpentin 5 et les vapeurs d'échappement se mélangeant à la vapeur précédente en 48 et arrivant par 44 .
En outre , la machine comporte un. grand nombre de canalisations 20 à 25, 27 à 32 et 34 a 42 , dont le rôle sera indiqué ci-dessous .
Des robinets 26, 33 et 43 , permettent de régler le débit des canalisations sur lesquelles ils sont placés .
Le fonctionnement de cette machine peut être décrit de la manière suivante :
Au moment de la mise en marche , les chaudières 2 et 4 sont sous une pressionde 11 Kgs. et contiennent une solu- tion ammoniacale sursaturée , par exemple 560 Kgs, de gaz ammoniac pour 460 Kgs. d'eau . La chaudière 2 est chauffée par les vapeurs d'échappement à une température de 90 et par la vapeur provenant du serpentin 5 , tandis que la chau- dière 4 est chauffée par de la vapeur à une pression suffi- sante pour que la température de le solution ammoniacale soit portée à 1400 . Après chauffage à 90 dans la chaudière 2 et sous 11 kgs. de pression , la solution abandonne 258 kgs. de gaz ammoniac .
Au'fur et à mesure de son appauvrissement , la solution passe par la canalisation 30 dans la chaudière 4 , où-elle est portée à 140 toujours sous 11 Kgs. de pression .
Dans cette chaudière , la solution abandonne encore 177 kgs. de gaz ammoniac . Ce dernier passe par la canalisation 20 dans la chaudière 2 ; où sa température est ramenée à 90 .
Le mélange du gaz ammoniac provenant des chaudières 2 et.4 provoque une première rectificàtion . Le passage de ce mélange dans le rectificatour 3 sur les plateaux duquel s'écoulent les buées arrivant du rectificateur 6 par la canalisation 42 et la solution riche arrivant par la canalisation 41., pro-. voque une seconde rectification . Le gaz passe par la canalisa- tion 21 dans le rectificateur 6 où il achève de se sécher .
Le gaz ainsi sec passe dans le condenseur 7 où il se liquéfie.
L'ammoniac liquéfié passe par la canalisation 23 dans l'accu- mulateur 8 . L'ammoniac passe par la canalisation 24 dans le sous-refroidisseur 9 . L'ammoniac passe par la canalisation 27 dans l'évaporateur 10 , où il se vaporise et abandonne ses frigories . Un robinet 26 permet de röglor le débit . Le gaz ammoniacal formé et froid s'échappe par la canalisation 27 et passe dans le refroidisseur 9 on il refroidit l'ammoniac liquéfié ..Le gaz ammoniacal refroidi passe par la canalisation 28 dans l'absorbeur à basse pression 11 , où il est absorbé par,la solution appauvrie provenant de la chaudiére 4 par la canalisation 32 après avoir passé dans l'éehangeur 17 .
L'absorption dans l'absorbeur 11 n'étant pas totale , le mélange liquide , gaz , passe par la canalisation 29 dans le réservoir 12 . Dans celui-ci , le gaz et le liquide se séparent . La solu. tion ammoniacale partiellement enrichie est aspirée dans la ca- nalisation 35 par la pompe 15 , tandis que le gaz ammoniac gagne par la canalisation 34 le compresseur 14 . Celuiei re- foule sous pression le gaz par la canalisation 35 dans l'ab- sorbeur à haute pression 15 où il retrouve la solution ammonia- cale partiellement enrichie refoulée dans la canalisa- tion 37 par la pompe 13. Dans l'absorbeur 15 , ce gaz ammoniac achève de se dissoudre dans la solution.. La.solution surenché- rie est alors aspirée dans la canalisation 38 par la pompe 16 , qui la refoule par de canalisation 39 , dans les tubes du rec- tificateur 6 .
La solution surenchérie refroidit le gaz pro- venant de la chaudière 2 qui passe à l'extérieur des tubes du rectificateur 6 . La solution passe ensuite par la canalisa- tion 40 à l'intérieur des tubes de l'échangeur 17 où il est réchauffé par la solution ammohiacale appauvrie arrivant par la canalisation 31 à l'extérieur des tubes de l'échangeur 17.
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La solution surenchérie, partiellement réchauffée , passe par la canalisation 41 , dans le haut du rectificateur 3
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ot le cycle rscoo.tnence .
Il y û lieu de rbuarquer que la ter1pérature de la chaudière 3 peut être portée par exemple à une température de 100 ou de 110 pour réduire la quantité de gaz à produire dans la chaudière 4 . Il suffit pour cela d'augmenter la tension de la vapeur .
Naturellement , la présente invention n'est pas limitée à l'exemple décrit . Ainsi, par exemple : a) on peut remplacer les chaudières 2 et 4 par une seule chaudière , ce qui a l'inconvénient de produire quelquefois une ébullition tumultueuse . b) on peut aussi réaliser les chaudières 2 et 4 , comme indiqué figure 2 . Dans cette figure , leéférences , communes à celles de la figure 1 , désignent des organes analogues dans les deux figures . Comme on peut le voir , les chaudières 2 et 4 sont ici constituées par des tubes 1 et 5 , à double paroi .
La vapeur arrive en 46 , circule dans les double paroi des tubes 5 , gagne par le tube 47 sous le contrôle du robinet 43 , le point 48 , où elle est mélangée éventuellement à des gaz d'échappement arrivant par 44 ; lefluide chauffant passe dahs la double paroi des tubes 1 et sort par 49 . Le fluide surenchéri amené par le conduit 103, arrive à la partie inférieure des tubes 1 , remonte dans ceux- ci et subissent un échauffement progressif , le mélange li- quide gaz gagne par la canalisation 102 un séparateur 101 ; les gaz s'échappent par le rectificateur à plateau 3 .
Le li- quide partiellement dégazé gagne par la canàlisation 30 la partie inférieure des tubes 5 où il est soumis à l'action chauffante progressive de la vapeur ; le liquidesest ainsi progressivement appauvri et le mélange gaz liquide gagne par la canalisation 402 le séparateur 401 , les gaz gagnent le rectificateur 3 par la canalisation 20 et le liquide appauvri est évacué par la canalisation 31 dans l'échangeur 17. c) on peut aussi disposer entre le réservoir 12 et le compresseur 14 un surpresseur rotatif ou à palettes , de préférence multicellulaire , dont le côté aspiration se trouve ainsi relié à l'évaporateur 10 et le côté refoulement au côté aspiration du compresseur 14 . On peut ainsi augmenter la puissance de l'installation décrite ,