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PROCEDE ET DISPOSITIF POUR DESSALER L'AGENT MOTEUR SERVANT AU FONCTIONNEMENT D'UN GENERATEUR DE VAPEUR A CIRCULATION FORCEE.
L'invention concerne un procédé pour dessaler l'agent moteur servant au fonctionnement d'un générateur de vapeur à circulation forcée. Elle concerne aussi les dispositifs pour l'exécution de ce procédé. Ce dernier est caractérisé en ce qu'une quantité de liquide, soutirée depuis l'agent déjà partiellement vaporisé, en amont de la zone de séparation de sel ou de dessalage du système tubulaire, est=après avoir contourné la zone de dessalage - mélangée à nouveau à la vapeur surchauffée, en aval de cette zone, après quoi le reste de liquide non encore vaporisé fait l'objet d'une nouvelle séparation.
Une méthode avantageuse consiste en ce que l'on interrompt passagèrement, à intervalles, le soutirage d'une quantité de liquide et le contournement par celle-ci de la zone de dessalage, le reste de liquide non encore vaporisé faisant l'objet d'une séparation en aval de cette zone. Le procédé est caractérisé par la prévision, tant en amont qu'en aval de la zone de dessalage, d'un séparateur pour la fraction de liquide à soutirer ainsi que par une conduite de contournement de cette zone, conduite qui part du séparateur d'amont et qui débouche à nouveau dans le système générateur en avant de la sortie du séparateur d'aval.
Il sera avantageux de prévoir, entre la zone de dessalage et le séparateur qui suit, un réservoir mélangeur, dans lequel la vapeur qui quitte la zone de dessalage se mélange à la fraction de liquide venant du séparateur prévu en amont de cette zone, en contournant celle-ci. Selon l'invention, la conduite partant du séparateur d'amont et contournant la zone de dessalage est munie d'un organe obturateur réglable. La conduite de contournement ou de dérivation peut aussi déboucher directement dans le séparateur d'aval. Les conduites d'ébouage des séparateurs,'destinées à évacuer les eaux boueuses de l'installation, peuvent être munies d'organes obturateurs réglableso
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D'autre part, on peut prévoir une surface de surchauffe commune pour au moins deux systèmes tubulaires branchés en parallèle.
Une solution recom- mandable consiste à prévoir un séparateur en amont et en aval de la zone de dessalage de chacun des systèmes tubulaires branchés en parallèle et de court-circuiter les systèmes tubulaires situés en amont de cette zone.
La méthode utilisée à ce jour pour dessaler l'agent moteur servant au fonctionnement de chaudières à circulation forcée consistait à prévoir en aval de la zone de dessalage un séparateur d'eau appelé à éliminer une partie des sels présents dans l'eauo Or, dans ce cas, une partie de la surface de chauffe ou échangeur appartenant à la zone de dessalage est située dans une région où a lieu la vaporisation d'un agent non épuré, de sorte que cette surface risque des incrustations.
L'invention montre la manière dont ces dépôts de sel ainsi que les inconvénients qui en résultent, peuvent être évités efficacement. Selon l'invention, une fraction de liquide déterminée est évacuée,, déjà en amont de l'élément échangeur où se situe la zone de dessalage, à partir de l'agent moteur déjà partiellement vaporisé dans la zone de vaporisation et, après avoir contourné la zone de dessalage, est mélangée à nouveau à la vapeur surchauffée, en aval de cette dernière zone, après quoi le res- te non vaporisé du liquide est soumis à une nouvelle séparationo A cer- tains intervalles, en particulier lorsque les dépôts formés dans la zone de dessalage rendent nécessaire un décrassage ou un rinçage du système tubulaire,
on peut interrompre passagèrement l'évacuation d'une fraction de liquide du séparateur et le contournement de la zone de dessalage par cette fraction, le restant non vaporisé de l'agent moteur pouvant faire l'objet d'une séparation en aval de la zone de dessalage.
D'autres caractéristiques de l'invention ressortiront de la description ci-après, ainsi que des dessins qui comportent une représenta-
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tions Eoku%<%1%w< ikÉe ww <, "'\)?> 2a. C'1C1..2âVlo'n iozcée selon 1 3zr vention, ainsi que deux graphiques.
La figure 1 représente schématiquement le système des surfaces de chauffe d'un générateur de vapeur à circulation forcée.
La figure 2 montre l'allure de la température de l'agent moteur traversant les différents échangeurs, telle qu'elle apparaît dans les géné- rateurs connus.
La figure 3 montre l'évolution de la température dans un généra- teur selon l'invention.
Dans la figure 1, on a représenté le générateur avec les surfa- ces de chauffe ou échangeurs 1, 2, 3, 4 et 5, reliées de façon connue par des tubes descendants ou des conduites de raccordement 7. Ici, la surface 1 désigne le réchauffeur d'eau alimentaire, les surfaces 2, 3 et 4 - les vaporisateurs et la surface 5 - le surchauffeur. La zone de dessalage est située dans la surface de chauffe 4. La pompe d'alimentation 8 de la chau- dière alimente le système tubulaire en eau par la conduite 6; la vapeur sur- chauffée est soutirée en 9 pour être dirigée vers les lieux d'utilisation.
Partant du séparateur 11, une conduite 13 contourne la zone de vaporisation 4, pour déboucher dans le réservoir mélangeur 12. On peut également faire en sorte que cette conduite débouche à nouveau dans le système vaporisateur en amont de la sortie du séparateur d'aval 14. L'embouchure peut se situer par exemple dans la conduite de communication 7 allant au séparateur 14, ou bien, la conduite de dérivation peut déboucher directement dans l'espa- ce de vapeur du séparateur 14. La conduite de dérivation 13 est munie d'un organe obturateur réglable 19. Les eaux boueuses sont soutirées des séparateurs 11 et 14 par les conduites d'ébouage 15 et 17, également munies chacune d'un organe obturateur réglable 16, 18, pouvant être une vanne par exemple.
Dans la figure 2 qui montre l'évolution de la température du flui-
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de moteur à chauffer, telle qu'elle apparaît dans les générateurs connus à circulation forcée, la chute de température entre les surfaces de chauffe 2, 3 et 4 a été exagérée pour la clarté. Dans cette caractéristique, la séparation du sel se situe principalement au point 10, ce qui correspond à certaines conditions d'exploitation. En cas de modification d'un des facteurs qui déterminent les conditions d'exploitation considérées, la sé- paration du sel s'établira par exemple au point 10.
On n'est donc pas en mesure d'effectuer l'épuration de la vapeur en un point déterminé de la zone de séparation de sel, nais on peut tout au plus disposer un sépara- teur en aval de la surface de chauffe 4 où s'opère la séparation du sel, de façon à demeurer aussi près que possible des points de la zone de des- salage, préférés pour la séparation du sel.
Pour éliminer les effets nuisibles de ce défaut, et comme montré dans la figure 1, l'invention prévoit l'intercalation dans la conduite 7, en amont de la surface de chauffe 4, d'un séparateur eau-vapeur 11, qui sé- pare une partie de l'eau et du sel contenus dans le mélange eau-vapeur. Une fraction déterminée de cette quantité est dirigée par la conduite de déri- vation 13 vers le réservoir mélangeur 12. Cette dernière quantité est ré- glée à l'aide de l'organe 19. Le réservoir 12 est intercalé dans la condui- te 7, entre la surface de chauffe 4 et le séparateur d'aval 14.
Lors de la mise en route de l'installation, et vu le mode de fonc- tionnement du séparateur d'amont 11, l'élément de surface de chauffe 4 ne reçoit qu'un mélange eau-vapeur épuré, de sorte que même en cas de décalage de la zone de dessalage dans cette surface de chauffe,il n'y a pas lieu de craindre des -dépôts de sel dans celle-ci. La vapeur déjà surchauffée, qui s'écoule par la conduite 7, se mélange dans le mélangeur 12 avec l'eau qui a été séparée dans le séparateur 11 et amenée par la conduite de dérivation ou de contournement 13. Le mélange,eau-vapeur ainsi constitué arrive ensui- te par la conduite 7 dans le séparateur 14, où l'eau est à nouveau séparée du mélange.
P-P
Lorsque l'eau qui a été séparée dans le séparateur d'amont 11 et qui possède une concentration en sel relativement peu élevée pénètre dans le mélangeur 12, ou encore, dans l'espace de vapeur du séparateur d'a- val 14, c'est-à-dire, dans la conduite de vapeur 7, la vapeur développée subit une nouvelle épuration avant son entrée dans l'échangeur 5 formant surchauffeur, de sorte que le séparateur d'aval 14 agit simultanément comme séparateur final et il ne peut pas se former de"dépôts de sel dans le sur- chauffeur 3.
La courbe de température relative au dispositif selon l'inven- tion est représentée dans la figure 3. Le point préféré de la séparation de sel est situé par exemple en 10; il est déporté par exemple jusque 10' en cas de modification des conditions d'exploitation. L'humidité résiduel- le de la vapeur quittant l'échangeur 4, ainsi que la quantité relativement faible d'eau et de sel, amenées à partir du séparateur 11 par la conduite de dérivation 13, sont séparées dans le séparateur 14 après avoir partici- pé au mélange dans le mélangeur 12, après quoi la vapeur fournie par le séparateur 14 se trouve à l'état épure.
Le dispositif peut fonctionner avec un résultat tout aussi fa- vorable si l'on fait déboucher la conduite de dérivation 13 dans la condui- te de vapeur 7, comme indiqué en pointillé, ou directement dans l'espace de vapeur du séparateur 14. Avantageusement la quantité d'eau soutirée du séparateur 11 par l'entremise de la conduite de dérivation 13 et mélangée à la vapeur sui quitte l'échangeur 4 ne représente que la quantité adéquate pour humidifier cette vapeur suffisamment en vue d'une séparation efficace dans le séparateur a'aval 14. Une autre fraction de l' eau séparée peut(. être évacuée des séparateurs 11 et 14 vers l'atmosphère ou en vue d'une au- tre application.
Ces conduites sont munies avantageusement d'obturateurs, par exemple d'un point d'étranglement 16 ou d'une soupape 18, pour permettre
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la limitation de la quantité d'eau à soutirer., En règle générale, l'éboua- ge principal s'opère par la conduite 17 partant du séparateur 14 et munie de l'obturateur 18. Le réglage des obturateurs 16,18 et 19 s'opère de la manière habituelle, compte tenu des conditions d'exploitation par exemple.
Lorsqu'il s'agit d'effectuer un rinçage momentané de la zone de dessalage, on ferme les obturateurs 16 et 19, de sorte que ,-cette zone reçoit désor- mais principalement du fluide moteur liquide, après quoi le reste, non en- core vaporisé dans cet échangeur, du fluide moteur, fait l'objet d'une nouvelle séparation dans le séparateur 14 prévu en aval de la zone de des- salage.
Dans les générateurs de vapeur à circulation forcée, où les différents échangeurs sont branchés en parallèle, on affecte avantageuse- ment un séparateur d'amont et un séparateur d'aval selon l'invention à chaque échangeur comportant la zone de dessalage. Un surchauffeur commun peut être prévu pour les systèmes tubulaires en parallèle. Dans certains cas, il peut être avantageux de court-circuiter en avant du séparateur d'a- mont les systèmes tubulaires branchés en parallèle et de fournir ensuite au système constitué par un séparateur d'amont, par un vaporisateur avec zone de dessalage et par un séparateur d'aval et affecté à chaque système d'échangeurs, des fractions correspondantes du mélange eau-vapeur provenant des différents systèmes d'échangeurs.
REVENDICATIONS.
1. - Procédé pour dessaler l'agent moteur servant à la marche d'un générateur de vapeur à circulation forcée, caractérisé en ce qu'une fraction de liquide, soutirée depuis l'agent déjà partiellement vaporisé, en amont de la zone de dessalage du système tubulaire, est - après avoir contourné la zone de dessalage - mélangée à nouveau à la vapeur surchauf- fée, en aval de cette zone, après quoi le reste non encore vaporisé du li- quide est à nouveau séparé.