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" Dispositif pour l'évacuation (purge) de l'eau de condensa- tion ".
Il existe déjà des dispositifs ou purgeurs pour l'é- vacuation de l'eau de condensation, dispositifs dans.les- quels l'eau de condensation s'écoule par un ajutage dont la partie constituant la sortie (partie dénommée ci-après zone de sortie) est légèrement évasée en forme de cône, de façon que prenne naissance, dans la partie considérée, une diffusion qui exerce une influence favorable sur le fonctionnement.
Cette action de diffusion fait que la différence de pression sous laquelle le condensat s'écoule par la sec- tion de passage la plus étroite de l'ajutage se trouve
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sensiblement augmentée, notamment aux faibles pressions en amont de l'ajutage . Par ce moyen, on obtient, avec une section transversale relativement faible de l'aju- tage, un grand débit pour l'eau (de condensation). Par contre, le passage de la vapeur n'est pas accru par la zone conique évasée de l'ajutage . En ce qui concerne la vapeur, l'évasement a simplement pour conséquence d'abais- ser la détente au-dessous du point critique, derrière la zone de section la plus petite, alors que, dans la zone considérée, la pression ne tombe pas plus bas (jusqu'au point critique) que ce n'est le cas dans un ajutage or- dinaire non évasé .
Il s'ensuit que la vitesse d'écoule- ment dans la section la plus petite ne se trouve pas non plus augmentée par l'évasement d'aval et que, par consé- quent, la quantité de vapeur qui passe ne varie pas. Donc puisque seule la quantité d'eau qui passe se trouve aug- mentée, on obtient un rapport particulièrement favorable entre la quantité, d'eau s'écoulant par l'ajutage et la quantité de vapeur sortant dans le cas le plus défavora- ble (lorsque l'arrivée d'eau de condensation fait défaut); en d'autres termes, on obtient un rendement particulière- ment bon.
Toutefois, les effets décrits ci-dessus, ne se produisent que lors du passage d'eau froide (eau de condensation refroidie), c'est-à-dire avant tout pendant la période de réchauffage.
Grâce à la présente invention,ce type de dispositifs d'évacuation d'eau de condensation est encore amélioré par ce fait que (comme on le décrira plus loin) l'ajutage est conformé de manière à être traversé non seulement par une grande quantité d'eau froide (eau de condensation refroi- die) mais également une-grande quantité d'eau chaude
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(eau de condensation aux températures de la vapeur).
On veut donc, par l'organisation suivant l'invention de l'ajutage, arriver à ce que la quantité d'eau chaude qui s'écoule soit égale ou de peu inférieure à la quanti- té d'eau froide qui s'écoule, de façon que subsiste le rapport favorable entre le poids de l'eau qui s'écoule et celui de la vapeur qui s'échappe (c'est-à-dire le bon rende ment), même quand il s'agit d'un courant d'eau chaude, ce qui a une importance particulière dans de nombreux cas.
En général il existe une très grande différence en- tre les quantités d'eau froide et d'eau chaude s'écoulant par un orifice ou par un ajutage , en raison de la vapori- sation qui se produit au moment de la détente de l'eau chaude (vaporisation ultérieure). Cette vaporisation ulté- rieure fait que le volume spécifique du fluide qui passe (mélange d'eau chaude et de vapeur) est relativement grand et que, par conséquent, il s'éqoule en poids, par la section transversale de l'ajutage, une quantité d'eau chaude sensiblement plus petite que la quantité d'eau froide, parce que le poids spécifique de cette dernière n'est pas faussé par des phénomènes de vaporisation.
Conformément à l'invention, l'effet recherché, c'est-à-dire l'augmentation du débit d'eau chaude, est obtenue par le fait que la longueur de la zone d'en- trée de l'ajutage est rendue aussi petite que possible; la zone d'entrée a juste la longueur et l'arrondi qui sont nécessaires pour empêcher les chevauchements des filets ou jets, chevauchements qui réduiraient le débit et troublerait l'écoulement.
En outre et conformément à l'invention, la zone de sortie de l'ajutage, zone évasée en cône et agissant comme diffuseur, est raccordée directement à l'entrée,
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de courte longueur, du dit ajutage, L'évasement conique suit par conséquent directement la zone d'entrée de courte longueur . La zone de transition comprise entre l'entrée rétrécissante de courte longueur et convergen- te de l'ajutage et l'évasement conique qui s'y raccorde est par conséquent extrêmement courte. La zone cylindri- que intermédiaire présentant la section la plus petite et prévue habituellement dans de tels ajutages est par eonséquent complètement supprimée.
Grâce à cette conformation (suivant l'invention) de l'ajutage, l'eau chaude (eau de condensation) par- vient, en raison de la grande vitesse d'écoulement de l'eau, en un temps extrêmement court, à la section la plus petite de l'ajutage pour passer de ce point immédiatement à la zone de sortie évasée de l'ajutage.
Il en résulte que la vaporisation de l'eau chaude, vapo- risation qui se produit au moment de la détente mais qui se poursuit malgré tout pendant un certain temps,par suite du retard dans l'ébullition, se trouve reportée en majeure partie dans la zone de sortie évasée de l'ajutage .La vapeur qui se dégage y trouve une section suffisamment agrandie, ce qui fait que l'augmentation du volume spécifique du fluide qui passe ne nuit pas. Au contraire, dans les réalisations antérieures, la vapo- risation se produisait dans la zone intermédiaire qui présentait la plus petite section, entre la zone d'en- trée et la zone de sortie .Le grand volume de la vapeur produite était cause de la diminution indésirable du dé- bit d'eau chaude traversant la section la plus petite de l'ajutage, diminution qui, grâce à l'invention, est maintenant supprimée.
Sur la Fig. 1 du dessin annexé, on a représenté un exemple de réalisation 4e l'invention, savoir uniquement
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l'ajutage proprement dit servant d'organe d'évacuation pour l'eau de condensation et non pas l'enveloppe qui l'entoure et dont la construction peut être considérée comme connue. L'eau de condensation pénètre, dans le sens de la flèche a, dans l'ajutage b et traverse, en un temps extrêmement court, la zone d'entrée dont la longueur 1 et le rayon r de l'arrondi sont aussi petits que cela est encore possible si, par ailleurs on veut empêcher un décollement ou une contraction du jet. On choisit avantageusement la longueur 1 de manière que 1 = 0,3 d, d étant le diamètre de la section la plus petite de l'ajutage .
La même proportion est également avanta- geuse pour le rayon r de l'arrondi de la zone d'entrée, autrement dit r = 0,3 d. En sortant de la zone d'entrée c de courte longueur, l'eau de condensation pénètre di- rectement dans la zone de sortie e évasée en cône d'an- gle [alpha]. Cet angle de divergence est choisi assez petit pour que se produise , dans la zone de sortie e, non un décollement du jet mais un effet de diffusion, c'est-à- dire une retransformati9n de l'énergie cinétique en éner- gie de pression . La longueur totale L de l'ajutage est choisie de façon que l'augmentation de pression dans la partie évasée conique e de l'ajutage soit au moins égale à la contre-pression absolue en arrière de l'aju- tage (contre-pression exprimée par conséquent en atmos- phères) .
Une dépression très prononcée prend par consé- quent @ naissance au point le plus étranglé de l'a- jutage .
Sur la Fig. 2, on a représenté, à une échelle forte- ment agrandie, le profil du canal de l'ajutage,de manière que soit nettement visible le passage direct de la zone d'entrée à la zone de sortie évasée conique . Le choix, pour l'ajutage, d'une matière présentant une'résistance
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appropriée permet d'éviter, malgré la section transversale extrêmement petite de l'ajutage, une usure prématurée par le jet, dans la zone la plus étroite de l'ajutage.On prend donc sciemment à sa charge la nécessité d'utiliser une matière coûteuse, résistant à l'usure afin de pou- voir donner, conformément à l'invention, une longueur extrêmement courte à la zone intermédiaire comprise entre la zone d'entrée et la partie conique évasée de l'ajutage.