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L'invention concerne un condenseur à air pour installations motri- ces à vapeur, dans lequel la vapeur, qui a fourni un travail dans la tur- bine, est condensée sous vide dans des éléments tubulaires à ailettes. L' agent réfrigérant est constitué dans ce cas par une grande quantité d'air qu'un ventilateur aspire à travers les éléments tubulaires sous une pres- sion relativement peu élevée.
De tels condenseurs, ainsi que le principe appliqué dans ceux-ci, sont connus en soi. Ils sont illustrés par l'exemple des condenseurs à air pour locomotives à turbines, constitués par un corps refroidi à l'air et composé de tubes de condensation disposés dans la paroi frontale, dans les parois latérales, sur la face inférieure du plancher, dans le toit de la voiture motrice ou sur le tender d'une locomotive à condensation et sont léchés par le courant d'air réfrigérant produit par un ou plusieurs ventila- teurs.
Dans les grandes installations industrielles de condenseurs à air, telles qu'on les envisage pour les installations motrices fixes à vapeur, on prévoyait au début des rangées d'éléments tubulaires à ailettes, inclinées à angle aigu les unes par rapport aux autres et auxquelles l'air réfrigérant était fourni par un certain nombre de ventilateurs refoulants.
Il est également connu de placer les éléments suivant un angle ouvert vers le haut - tout en conservant la disposition en rangées précitée - et de prévoir au-dessus de ces éléments un ou plusieurs ventilateurs aspirants.
La disposition par rangées présentait notamment l'inconvénient d'exiger un grand nombre de ventilateurs avec leurs systèmes de commande et celui consistant en une répartition non uniforme de la vapeur sur les éléments, de même que celui d'un grand encombrement.
Suivant une solution proposée par une invention plus récente, qui offre des avantages considérables par rapport aux condenseurs à air connus notamment celui mentionné en dernier lieu, la surface de condensation se/ compose d'éléments tubulaires à ailettes qui, vus en coupe transversale, forment les côtés d'un polygone qui encadre la cheminée à air, c'est-à-dire, les côtés larges des éléments disposés verticalement ou presque verticalement forment l'enveloppe au-dessus de laquelle est placé un ventilateur, comme il est connu en soi. Ici, la vapeur à condenser est introduite dans un condui.t annulaire qu'entoure un diffuseur au voisinage de la surface directrice du bord supérieur des éléments.
La présente invention propose de placer le côté large des éléments tubulaires à ailettes non pas sur la périphérie, mais radialement. Grâce à la disposition radiale des éléments, on obtient, notamment dans les installations importantes, une surface de condensation qui croit avec le diamètre dans une mesure notablement plus grande que ce n'est le cas lorsque les éléments sont disposés sur la périphérie. Les autres avantages de la disposition radiale de l'invention, dans leurs rapports avec les autres particularités feront l'objet de la description détaillée ci-après.
L'objet de l'invention sera exposé en détail à l'aide des figures 1 à 4 des dessins annexés, dans lesquels:
La figure 1 représente, à gauche, une coupe verticale A-A par le centre du condenseur et à droite, une vue sur les éléments de condensation après enlèvement de la paroi extérieure.
La figure 2 est une coupe horizontale suivant G-C.
La figure 3 est une représentation schématique montrant la disposition des ailettes des éléments de condensation, à savoir sous un angle aigu par rapport aux tubes de condensation.
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La figure 4 est un croquis faisant ressortir les avantages de la présente invention.
La vapeur arrive par le tuyau d'amenée 3 dans le collecteur de vapeur 2 placé au centre et muni de chicanes pour la distribution uniforme de la vapeur, laquelle se dirige du collecteur, par les tubes de distribution 4, vers les différents éléments tubulaires à ailettes, où elle se condense à l'intérieur de tous les tubes de ces éléments et se dirige en-tant qu'eau de condensation, par les tubes d'évacuation d'eau de condensation, 5 vers la conduite de départ d'eau de condensation 6. Un dispositif de purge d'air est prévu en un endroit approprié, au point le plus bas de cette dernière conduite, en considérant que l'air est plus lourd que la vapeur.
L'air aspiré par le ventilateur hélicoïdal 8 pénètre dans l'appareil par les ouïes 12, prévues dans l'enveloppe cylindrique extérieure 11 entre les éléments, disposés radialement selon l'invention, mais au-dessous du bord inférieur de ces éléments,cet air étant amené à passer sur la surface directrice 15, les chicanes 7 et entre les tubes à ailettes 1, sur toute la largeur des éléments, pour quitter le condenseur, à l'état réchauffé, à l'intervention du diffuseur 13 disposé au-dessus du ventilateur.
Au voisinage des éléments 1 et toujours selon l'invention, l'air est automatiquement dirigé d'une manière séparée pour chaque élément. L'arête inférieure de chaque chicane 7 est fixée convenablement à l'arête inférieure d' un élément, tandis que son arête supérieure est fixée à l'arête supérieure de l'élément suivant. La cheminée à air affectée à chaque élément est limitée latéralement par les parois cylindriques de l'enveloppe intérieure 14 et celles de l'enveloppe extérieure 11. Pour réduire la résistance aérodynamique des divers éléments 1, les ailettes 17 sont orientées à angle aigu par rapport à l'axe de tous les tubes à ailettes 16, afin de réduire au minimum la déviation du courant d'air.
Les avantages que la disposition radiale des éléments, revendiquée par la présente invention, offrent par rapport à la disposition périphérique de ceux-ci, ressortent clairement de la figure 4.
Partant de la situation selon la figure 2, où l'on prévoit douze éléments de largeur DE, disposés radialement, la largeur EF des éléments disposés sur la périphérie selon l'invention antérieure présente la même valeur, abstraction faite de la perte de largeur aux points de contact, c'est- à-dire DE = EF.
Dans les grandes installations de condenseurs à air - en supposant la même hauteur des éléments dans les cas choisis pour la comparaison - la situation change très notablement à l'avantage des éléments radiaux, comparativement aux éléments périphériques. Par exemple, l'élément radial peut présenter une largeur de GH = HG', tandis que,¯ dans des conditions d'ailleurs identiques, un élément périphérique ne présenterait qu'une largeur de HJ, c'est-à-dire, la disposition radiale*permet de loger, par élément, une surface de condensation supplémentaire égale à JG' fois la hauteur de l'élément. D'autre part, si l'on adopte la largeur HJ pour les éléments radiaux, et vu que GK = HJ, le rayon de l'enveloppe extérieure du système radial se réduit à la valeur OK comparativement au rayon OH du système à éléments périphériques.
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Dans ces considérations, d'où. ressort clairement l'avantage des éléments radiaux par rapport aux éléments périphériques, on n'a pas tenu compte du fait que l'intercalation d'un élément supplémentaire entre chaque paire d'éléments, avec prévision de chicanes correspondantes, permet de réaliser une nouvelle augmentation de la surface de condensation. Il va de soi qu'en appliquant une telle intercalation,et compte tenu de la section de passage quelque peu réduite en raison de l'angle aigu entre les éléments
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radiaux, il sera indiqué d'augmenter le diamètre intérieur. Toutefois, on obtient encore toujours dans ce cas une plus grande surface de condensation que celle qui existait sans l'intercalation d'éléments supplémentaires.
Dans les considérations qui précèdent, on a évidemment admis qu' un même courant d'air ne peut pas être amené à traverser plusieurs éléments en série, étant donné la résistance à l'écoulement opposée par chacun de ceux-ci, mais aussi pour la raison que l'air se réchauffe déjà après le passage du premier élément.
En résumé, les avantages particuliers réalisés par la disposi- tion radiale des éléments selon l'invention peuvent être formulés comme suit :
1) Comparativement à la disposition périphérique, le système ra- dial permet une augmentation de la surface de condensation à aménager et une diminution de l'encombrement, cet avantage s'accentuant avec l'augmentation des cotes du condenseur.
2) Guidage forcé de=l'air pour chaque élément à l'aide de surfa- ces directrices, circonstance qui, d'après les expériences faites dans certaines limites de la vitesse du vent dans les tours réfrigérants à ventilateur, exerce une influence favorable sur le côté sous le vent.
3) Les éléments sont protégés par l'enveloppe extérieure contre l'action directe du soleil.
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