<EMI ID=1.1>
à des évaporateurs du type comprenant un corps destiné à contenir le liquide à évaporer et une surface chauffante, qui peut être une surface tubulaire ou une surface d'une autre espèce disposée par rapport au corps
de manière que le liquide à évaporer se trouve à l'extérieur de l'élément ou des éléments chauffants et que le fluide chauffant passe par l'intérieur de l'élément ou des éléments chauffants.
La présente invention a particulièrement trait à des évaporateurs qui servent à évaporer l'eau brute qui contient en solution des solides indésirables, l'évaporation de cette eau laissant les solides indésirables dans la saumure ou le liquide contenu dans le corps, la vapeur produite étant condensée dans un condenseur de distillation pour fournir de l'eau distillée ne contenant pratiquement pas de solides.
Du fait de l'évaporation de l'eau comme il est dit ci-dessus, les solides indésirables sont laissés dans la saumure ou le liquide contenu dans le corps, la concentration des solides dans la saumure dépassant la concentration des solides dans l'eau brute introduite dans l'évaporateur.
Dans l'exploitation de telles installations d'évaporations/il est de pratique courante d'alimenter l'évaporateur en une quantité d'eau brute en excès sur la quantité d'eau évaporée et d'évacuer la différence entre la quantité alimentaire et la quantité de vapeur produite, sous forme de saumure ou de rejet, la quantité de rejet de l'évaporateur étant réglée de manière à limiter la concentration des solides indésirables dans le liquide contenu dans le corps de l'évaporateur.
<EMI ID=2.1>
ce rejet de l'évaporateur peut être d'environ cinquante pour cent du poids de la vapeur produite ou peut s'élever à deux cent pour cent de la vapeur produite. C'est un fait connu que l'évaporation de l'eau contenant des quantités considérables de solides indésirables donne lieu à des phénomènes intenses de bouillonnement ou de production d'écume; l'intensité de ces phénomènes varie avec le type de l'eau brute dont on alimente l'évaporateur et la quantité de rejet de ce dernier par rapport à la quantité d'eau alimentaire pénétrant dans l'évaporateur.
En ce qui concerne les évaporateurs qui sont employés pour obtenir l'eau distillée à partir de l'eau de mer, il est connu que le bouillonnement ou la formation d'écume, caractéristique de l'eau, varie dans diverses parties de l'océan et, particulièrement, dans les eaux d'estuaire, du fait de la présence de matières organiques et de la présence des effluents industriels. Il est habituel de régler dans les évaporateurs, l'alimentation de l'évaporateur au moyen d'un régulateur d'alimentation actionné par flotteur et un tel régulateur est disposé sur l'évaporateur de manière que le niveau de régime dans la boîte de flotteur du régulateur d'alimentation soit sensiblement inférieur au sommet de la surface chauffante.
La position dans laquelle le régulateur d'alimentation est disposé est déterminée par une expérience de fonctionnement effective et peut être telle que le niveau de régime dans la botte de flotteur se situé seulement à mi-hauteur de la surface chauffante contenue dans le corps d'évaporateur.
Pour obtenir les meilleures conditions de fonctionnement pour l'évaporateur, il est nécessaire que le niveau de bouillonnement ou de production d'écume dans le corps d'évaporateur soit tel que toute la surface chauffante contenue dans le corps soit couverte et, à cet effet, le régulateur d'alimentation actionné par flotteur est fréquemment pourvu d'un mécanisme grâce auquel le niveau de régime dans la boite de flotteur de régulateur d'alimentation peut être élevé ou abaissé comme on peut le désirer d'après les caractéristiques de production d'écume de l'eau qui est
en voie d'être évaporée à un moment donné.
L'introduction de ce mécanisme implique des complications dans les particularités mécaniques du régulateur d'alimentation et elle présente cet autre désavantage que le fonctionnement satisfaisant du régulateur d'alimentation peut être dérangé par l'accumulation de solides contenus dans l'eau alimentaire, qui peuvent se déposer sous forme de 'boue ou de tartre et gêner la liberté du mécanisme du régulateur d'alimentation.
Au lieu de faire usage du régulateur d'alimentation actionné par ,flotteur, le procédé est connu qui consiste à faire fonctionner un évaporateur en réglant à la main la quantité de l'eau alimentaire introduite dans l'évaporateur et de prévoir un déversoir disposé sensiblement au niveau auquel fonctionne le régulateur d'alimentation actionné par flotteur, de manière que l'eau excédentaire qui pénètre dans l'évaporateur en sorte et soit évacuée, si nécessaire, au moyen d'une pompe lorsque l'évaporateur fonctionne à une pression inférieure à la pression atmosphérique.
De tels déversoirs comportaient, antérieurement, une entrée donnant sur
le déversoir et débouchant d'une conduite basse du corps de l'évaporateur.
C'est une pratique commune que de prévoir un déversoir réglable qui peut être élevé ou abaissé de manière que le niveau de bouillonnement ou de production d'écume dans l'évaporateur puisse être maintenu au-dessus de la surface chauffante, comme il est requis pour convenir aux caractéristiques de l'eau brute utilisée à un moment donné.
<EMI ID=3.1>
écume dans la saumure contenue dans l'évaporateur dans le but de réduire l'intensité du bouillonnement qui se produit, de façon à assurer la pureté requise de la vapeur qui quitte l'évaporateur et qui doit être distillée.
Le réglage du niveau de régime de production d'écume dans le corps d'évaporateur par l'un des moyens décrits implique l'attention et le réglage manuel de la part du personnel d'exploitation, qui doit intervenir
de temps à temps; pour obtenir un réglage satisfaisant, il est nécessaire de prévoir un dispositif supplémentaire, constituant une complication, qui permet de voir le niveau effectif de l'eau dans l'évaporateur. Les mécanismes mobiles peuvent être dérangés par les boues et le tartre, ce qui nécessite la mise hors service de l'installation aux fins de nettoyage. Il est désirable d'éliminer les mécanismes mobiles et l'emploi de composés anti-écume.
Le but de la présente invention est de rendre possible et pratique l'exploitation d'une installation d'évaporation avec une surveillance bien moindre et un dispositif simplifié servant à maintenir le niveau
de régime ou de formation d'écume dans l'évaporateur à une hauteur qui couvre la totalité de la surface chauffante à tout moment, pour toutes charges et avec tout type d'eau, sans surveillance de la part du personnel d'exploitation, et d'éliminer les mécanismes mobiles de la régulation de l'alimentation et du rejet de l'évaporateur.
Par suite des recherches expérimentales, le demendeur a trouvé que le but peut être réalisé si un déversoir fixe est disposé à un niveau situé sensiblement dans le plan du sommet de la surface chauffante et comportant un orifice important au-dessus du déversoir, de manière que, dans les conditions du fonctionnement, l'eau ne puisse quitter l'évaporateur,
à moins que le niveau de production d'écume soit supérieur au seuil du dé- .
<EMI ID=4.1>
met de la surface chauffante.
Antérieurement, il a été considéré comme nécessaire que la sortie de la saumure de l'évaporateur se dispose dans le bas de l'évaporateur pour assurer que la saumure concentrée soit évacuée de l'évaporateur. Le demandeur a trouvé que cette disposition n'est pas essentielle et que la sortie de la saumure peut être disposée à un niveau supérieur au sommet
de la surface chauffante, tout en maintenant en-dessous des limites désirées la concentration des solides dans la saumure contenue dans l'évapo� rateuro
L'agencement peut être tel que la saumure qui se déverse par le déversoir tombe dans une chambre qui peut être d'une pièce avec le corps
de l'évaporateur ou lui être extérieure, une telle chambre comportant une sortie par laquelle le rejet peut être conduit à l'égout ou à une pompe
à saumure qui refoule le rejet à l'égout, la quantité ainsi rejetée constituant la différence entre la quantité d'eau brute alimentaire de l'évaporateur et la quantité de liquide qui est évaporée dans le corps de l'évaporateur.
L'orifice disposé au-dessus du déversoir fixe est suffisamment large et haut pour assurer que le dessus de la chambre de sortie du déversoit soit convenablement éventé au corps de l'évaporateur pour assurer que la pression de la vapeur sur le dessus du niveau d'eau contenu dans la chambre de sortie du déversoir soit sensiblement la même que la pression de
la vapeur contenue dans le corps d'évaporateur.
Dans une installation d'évaporation à effet multiple, le demandeur peut créer un agencement dans lequel chaque corps d'évaporateur est pourvu d'un déversoir fixe, le seuil du déversoir étant sensiblement coplanaire du sommet de la surface chauffante contenue dans le corps d'évaporateur, le rejet qui passe par le déversoir s'écoulant dans un puits ou une chambre de sortie d'où le rejet peut être évacué vers l'égout, directement ou par l'intermédiaire d'une pompe à saumure.
L'alimentation des évaporateurs dans une installation d'évaporation à effet multiple peut être effectuée en parallèle pour les divers corps et le rejet des divers corps peut aussi être retiré parallèlement. Le demandeur peut toutefois introduire la totalité de l'alimentation en eau brute de l'installation d'évaporation dans le corps de premier effet et relier la chambre de débordement du rejet, par un tuyau, au corps de l'évaporateur suivant, fonctionnant à une pression inférieure, et ainsi de sui- te, pour les autres corps, le rejet de toute l'installation étant repris
à la chambre de sortie de rejet du corps final et envoyé à l'égout, par exemple au moyen d'une pompe à saumure.
Pour empêcher la vapeur de passer d'un corps d'évaporateur à un autre corps d'évaporateur par l'intermédiaire du raccord de rejet, le demandeur peut prévoir une soupape qui peut régler le rejet comme il est nécessaire à cet effet; toutefois, le demandeur préfère disposer dans chaque conduite de rejet une plaque fixe à orifice, proportionnée à la quantité
du rejet et à la différence des pressions entre les deux corps en question
<EMI ID=5.1>
la vapeur de l'évaporateur,
Il est maintenant fait référence aux dessins annexés qui représentent quelques réalisations de l'invention.
La fig.l est une vue schématique d'un évaporateur à simple effet, pourvu d'un régulateur de débordement de bouillonnement selon l'inventiono
La figo 2 est une élévation partielle et une section partielle <EMI ID=6.1>
La fige 3 est un agencement schématique d'une installation d'évaporation à triple effet, pourvue de régulateurs de débordement de bouillonnement selon l'invention.
La figo 4 est un agencement schématique, constituant une variante, d'une installation d'évaporation à triple effet, pourvue de régulateurs de débordement de bouillonnement selon l'invention.
Il est maintenant fait référence aux dessins ; le corps d'évaporateur 1 est pourvu d'une chambre d'admission de vapeur 2 et d'une chambre collectrice de drainage 3, des serpentins chauffants 4 étant agencés de manière qu'un certain nombre de serpentins chauffants soient disposés en parallèle, la vapeur chauffante pénétrant' par un tuyau 5 soumis au ré-
<EMI ID=7.1>
4, passe par les serpentins de drainage 7 vers un compartiment de sortie de drainage 8 qu'elle quitte sous le réglage d'une vanne 9 et par un tuyau de sortie de drainage 10.
L'eau brute à évaporer pénètre dans l'évaporateur par un tuyau
11 soumis au réglage d'une vanne 12.
La saumure qui doit être rejetée de l'évaporateur quitte l'évaporateur sous le réglage d'une plaque-déversoir de niveau de bouillonnement 13, qui est ajustée à une ouverture 14 du corps d'évaporateur 1. Le niveau du seuil de la plaque-déversoir 13 est disposé sensiblement dans
<EMI ID=8.1>
ture 14 et de l'ouverture de la plaque-déversoir 13 sont telles qu'il existe une grande aire au-dessus du niveau de l'eau, pour permettre à la va- peur de passer librement au-dessus du niveau de l'eau, dans le dessus d'uune chambre de débordement de déversoir 15. La saumure qui déborde dans
la chambre 15 passe par un tuyau 16 dans une pompe à saumure 17 qui refoule la saumure à l'égout par un tuyau 18.
L'eau de dilution, qui aide la pompe à saumure à fonctionner de manière satisfaisante à une petite pression d'aspiration, pénètre dans le tuyau d'aspiration 16 de la pompe à saumure par un tuyau 19 et une vanne
20 qui permet le réglage de la quantité d'eau de dilution pénétrant dans l'aspiration de la pompe à saumure.
Le corps d'évaporateur 1 est pourvu d'une chicane 21. La vapeur formée par l'évaporation de l'eau brute quitte l'évaporateur par une conduite de sortie 22 et un tuyau de sortie de vapeur 23, l'écoulement de cette vapeur étant réglé par une soupape 24.
Lorsque l'évaporateur fonctionne, la vapeur chauffante pénètre par le tuyau 5 sous le réglage de la vanne 6 dans les serpentins chauffants. La chaleur de la vapeur entrante est transmise à l'eau brute contenue dans le corps d'évaporateur, ce qui amène une partie de cette eau à s'évaporer, la vapeur produite passant vers le haut, dans le corps d'évaporateur 1, vers la chicane 21, et quittant l'évaporateur par le tuyau 23 sous le ré-
<EMI ID=9.1>
L'eau de drainage résultant de la condensation de la vapeur chauffante dans les serpentins à vapeur est sous-refroidie en traversant le serpentin de drainage 7 et quitte 1[deg.]évaporateur sous le réglage de la vanne
<EMI ID=10.1>
L'eau brute introduite dans l'évaporateur, y pénètre par un tuyau
11 sous le réglage de la vanne 12, la quantité d'eau pénètrant dans l'évaporateur étant réglée par l'ouverture de la vanne 12, de manière qu'elle soit sensiblement supérieure en quantité à la quantité de vapeur produite par l'évaporateur.
La différence entre la quantité d'eau brute pénétrant dans l'évaporateur sous le réglage de la vanne 12 et la quantité de vapeur produite qui quitte l'évaporateur par la vanne de sortie de vapeur 24, débor-
<EMI ID=11.1>
chambre de débordement de saumure 15, dans laquelle s'établit un niveau d'eau qui est plus bas que le niveau de la saumure dans l'évaporateur. Toute l'eau qui se déverse par-dessus le seuil de la plaque de débordement de déversoir 13 est retirée par la pompe à saumure 17 et refoulée à l'égout par le tuyau 18.
On voit que, pour tout réglage donné de la vanne de réglage d'alimentation 12, la différence entre la quantité d'eau introduite dans l'évaporateur et la quantité de vapeur produite dans l'évaporateur se déverse automatiquement dans l'aspiration de la pompe à saumure qui l'évacue
et la refoule à l'égout. La pompe à saumure est proportionnée de manière qu'elle fasse face à des débits d'eau largement variables, de façon que
les variations de la production de l'évaporateur, qui donnent lieu à des variations de la quantité de saumure qui déborde dans la chambre de débordement du dévervoir, soient traitées par la pompe à saumure automatiquement, sans surveillance. L'installation est donc conçue pour fonctionner automatiquement pour un grand intervalle de conditions de fonctionnement, sans surveillance, la seule obligation étant celle de déterminer et
de fixer l'ouverture de la vanne de réglage d'alimentation 12 de manière que la densité du liquide contenu dans l'évaporateur ne monte pas au-delà d'une valeur prédéterminée, convenant au fonctionnement de l'installation d'évaporation.
On voit que, bien qu'il puisse se produire un bouillonnement intense dans l'évaporateur, le serpentin supérieur doit être couvert par ce bouillonnement pour que la saumure déborde dans la chambre de débordement
du déversoir et, subséquemment, dans la pompe à saumure.
Comme le bouillonnement se produit, ce bouillonnement doit couvrir le serpentin chauffant supérieur avant qu'un débordement ne se produise, ce qui assure que, dans toutes conditions de fonctionnement, la totalité
de la surface chauffante est couverte par le liquide en ébullition et que
de ce fait, la surface chauffante, est obligée de fonctionner à son rendement maximum.
Des variations du pouvoir écumant de l'eau sont ainsi automatiquement compensées et le niveau de bouillonnement est automatiquement réglé à une hauteur sensiblement constante pour toute espèce d'eau qui peut être introduite dans l'évaporateur et pour toute charge de fonctionnement donnée Cela est important, car cela assure que la pureté de la vapeur produite atteint le maximum possible.
Dans bien des procédés de réglage présentement employés, la difficulté se présente toujours que le niveau de bouillonnement peut se situer à une grande hauteur dans le corps d'évaporateur lors de différents changements de l'espèce de l'eau à évaporer.En faisant usage d'un régulateur de débordement de saumure de bouillonnement selon la présente invention dans le présent appareil, le niveau de bouillonnement est réglé à une hauteur donnée indépendamment de l'espèce de l'eau brute à évaporer et de son pouvoir écumant. La surface chauffante de l'évaporateur est donc obligée de fonctionner à son rendement maximum à tout moment et les conditions de fonctionnement maintenues sont celles qui sont les plus favorables pour la production de la vapeur ayant le maximum de pureté.
Il est maintenant fait référence à la figo 3, dans laquelle les mêmes références indiquent des parties correspondantes et qui représente
<EMI ID=12.1>
nière à fonctionner à triple effet.
La vapeur chauffante pénètre dans l'installation par un tuyau 5a sous le réglage de la vanne 6a. La vapeur chauffante qui s'écoule dans les serpentins de la surface chauffante quitte ceux-ci par le tuyau de sortie
<EMI ID=13.1>
Les dimensions de l'ouverture 14a et de l'ouverture de la plaque-déversoir 13a sont telles qu'il y ait une large aire au-dessus du niveau de l'eau, pour que la vapeur passe librement au dessus du niveau
<EMI ID=14.1>
L'eau de dilution qui doit aider la pompe à saumure à fonctionner de manière satisfaisante sous une petite pression d'aspiration, pénètre
<EMI ID=15.1>
la vanne 20a qui permet de régler la quantité d'eau de dilution pénétrant dans l'aspiration de la pompe à saumure.
La vapeur qui se forme dans l'évaporateur de premier effet quitte le corps la par le tuyau 23a et passe dans les serpentins chauffants
<EMI ID=16.1>
dernier par le tuyau 23c et est récupérée sous forme de distillât en la condensant dans un condenseur convenable.
Lorsque l'installation fonctionne, la vapeur chauffante pénètre par le tuyau. 5a sous le réglage de la vanne 6a, dans la surface chauffante
<EMI ID=17.1> dans le corps d'évaporateur, ce qui amène une partie de cette eau à s'évaporer. La vapeur ainsi produite passe vers le haut dans le corps d'évapo-
<EMI ID=18.1>
23a, pénétrant dans la surface chauffante de l'évaporateur du second effet où le processus se répète; le processus se répète de nouveau dans le corps d'évaporateur le.
L'eau brute introduite dans l'installation d'évaporation pénè-
<EMI ID=19.1>
La différence entre la quantité d'eau pénétrant dans l'évaporateux de premier effet la et de la vapeur quittant l'évaporateur par le tuyau 23a déborde automatiquement par-dessus le seuil de la plaque-déversoir 13a, dans la chambre de débordement de saumure 15a d'où elle passe par le tuyau 16a dans le corps d'évaporateur de second effet lb.
La quantité d'eau pénétrant dans le corps lb par le tuyau de raccord l6a est plus grande de manière appréciable que la quantité de vapeur qui sort par le tuyau à vapeur 23b et là différence déborde le seuil de déversoir 13b et pénètre par le tuyau 16b dans le corps d'évaporateur le.
Ici de nouveau, la différence entre la quantité d'eau pénétrant
<EMI ID=20.1>
La pompe à saumure est proportionnée de manière qu'elle puisse faire face à des quantités d'eau largement variables, de façon que des variations de la production de l'évaporateur, donnant lieu à des variations de la quantité de saumure débordant dans la chambre de débordement de dé-
<EMI ID=21.1>
quement un niveau de bouillonnement sensiblement constant dans chaque corps d'évaporateur pour toute charge de fonctionnement et assurent à tout moment que le bouillonnement qui a lieu dans l'évaporateur couvre le serpentin chauffant supérieur avant que le débordement ne se produise, ce qui assure que, dans toutes les conditions de fonctionnement, l'ensemble de.la surface chauffante est couverte par le liquide en ébullition et que la surface chauffante est de ce fait obligée de fonctionner à son rendement maximum. Les variations du pouvoir écumant de l'eau sont ainsi automatiquement compensées.
Il est maintenant fait référence à la fig. 4; l'agencement général de l'installation est semblable à celui qui est représenté fig. 3. Toutefois, dans bien des installations, il peut se produire qu'il n'y a pas
de pression statique suffisante disponible pour constituer un siphon apte
à équilibrer la différence des pressions régnant entre deux corps d'évapo� rateur voisins; dans ces cas, le demandeur emploie des plaques à orifice
<EMI ID=22.1>
qui sont proportionnées de manière qu'ils ne laissent passer le liquide que du corps d'évaporateur précédent dans le corps suivant pour des conditions de fonctionnement prédéterminées.
Cela est réalisable, car le volume spécifique de la vapeur d'eau