CH214949A - Procédé pour obtenir une meilleure utilisation de la chaleur de fluide chauffant dans un échangeur thermique alimenté à la vapeur. - Google Patents

Description

ProcAde pour obtenir une meilleure utilisation de la chaleur du fluide chauffant dans un echangeur thermique alimente ä la vapeur. Les echangeurs thermiques connus desti- nes au chauffage d'un autre fluide, par exemple une batterie pour 1e chauffage de Fair, formee de tubes ä ailettes entre lesquels un ventilateur souffle Fair ä chauffer, ne permettent pas d'epuiser aussi completement que possible les calories contenues dans la va- peur qui les alimente.

En general, ces echangeurs thermiques comprennent, comme dans 1'exemple precite, une serie de tubes de chauffe remplis de va- peur et reunis ä deux collecteurs, 1'un pour Fentree de la vapeur, 1'autre dans lequel Feau de condensation se rassemble avant d'etre evacuee au moyen d'un purgeur. Dans les ins- tallations industrielles ä vapeur ä moyenne et ä haute Pression, generalement de 6 ä 12 kg/em2, Feau de cond -nsation se trouve ä 1'interieur du collecteur de sortie et du pur- geur ä une temperature depassant notable- ment 100 C, en sorte qu'au moment oü elle est evacuee par 1e purgeur ä 1'exterieur oü regne la Pression atmospherique, eile se vapo- rise soudainement pour revenir ä une tempe- rature voisine de 100 C. 11 en resulte divers inconvenients et surtout une peste notable de calories, dont 1'importance augmente avec la Pression de 1a vapeur d'alimentation. Par exemple, pour un echangeur dont la Pression d'alimentation de vapeur est de 7 kg/Cm=, avec une temperature de vapeur d'environ 170 C, correspondant ä cette Pression, la peste est d'environ 72 calories par kg de va- peur condensee evacuee ä 1'atmosphere. L'in- vention a pour Premier but de remedier ä ces inconvenients.

Le procede pour obtenir une meilleure uti- lisation de la chaleur du fluide chauffant dans un echangeur thermique ä alimentation de vapeur et evacuation d'eau de condensa- tion, objet de 1'invention, consiste ä realer cette evacuation de maniere qu'il s'etablisse à l'intérieur de l'échangeur un niveau d'eau de condensation tel que cette eau participe, conjointement avec la vapeur, au chauffage du fluide circulant à l'extérieur et que sa température s'abaisse par ce moyen, avant l'évacuation, notablement en dessous de la température de la vapeur dans l'échangeur.

L'invention a, en outre, pour objet un échangeur thermique pour la mise en couvre du procédé. Cet échangeur comporte un pur geur commandé par un dispositif thermosta tique logé à l'intérieur du collecteur d'eau de condensation de l'échangeur.

Le dessin annexé donne, à titre d'exemple, une forme d'exécution d'un échangeur ther mique pour la mise en couvre du procédé selon l'invention.

La fig. 1 est une vue en coupe longitudi nale de l'échangeur; La fig. `? montre, à plus grande échelle, en coupe longitudinale, le purgeur à canne thermostatique, et La fig. 3 est une coupe transversale du purgeur suivant la ligne III-III de la fia. `?. Suivant le procédé, objet de l'invention, au lieu d'évacuer l'eau de condensation aussitôt qu'elle s'est rassemblée dans le collecteur de sortie de l'échangeur, on règle son évacuation de façon que l'eau de condensation monte ïi l'intérieur des tubes de chauffe et s'y main tienne à un niveau approprié de telle sorte que par échange de chaleur avec le fluide à, chauffer passant à l'extérieur des tubes, la température de l'eau soit abaissée, avant son évacuation, notablement en dessous de la. tem pérature de la vapeur de l'échangeur. Ainsi, l'échangeur fonctionne partie à la vapeur et partie à l'eau chaude, le niveau de l'eau dans les tubes de chauffe variant suivant les con ditions de marche et le réglage de l'évacua tion de l'eau de condensation. Ce réglage peut s'opérer avantageusement au moyen d'un pur geur dont le fonctionnement est commandé par un dispositif thermostatique directement influencé par la température de l'eau. La présente invention permet donc de récupé rer une grande partie des calories contenues dans l'eau de condensation avant son évacua- lion. Le gain de chaleur ainsi récupérée peut s 'élever à prés de 25 ia .

Pour obtenir ces résultats, on monte, par exemple, un purgeur à commande thermosta- tique directement sur le collecteur d'eau de condensation de l'échangeur, de manière que le dispositif thermostatique de commande du purgeur s'étende à l'intérieur du collecteur, de préférence sur toute la longueur de ce dernier, afin d'être baigné directement par l'eau de condensation sortant des tubes de chauffe qui débouchent dans le collecteur.

L'éeha.ngeur thermique est composé de tubes verticaux 1 garnis d'ailettes 2 et rac cordés à un collecteur d'entrée de vapeur 3 et à un collecteur d'eau de condensation 4, et comprend en outre un ventilateur soufflant de l'air à travers l'échangeur.

La sortie d'eau de condensation du collec teur 4 est coinniand6e par un purgeur 6 réglé de manière à ne laisser sortir l'eau qu'à une température inférieure à la température de la vapeur d'alimentation, par exemple 60 C. Pour qu'il y ait évacuation, il faut donc que la température de l'eau soit abaissée depuis la. température de condensation supérieure à <B>100</B> C correspondant à la. pression de la va peur d'alimentation, jusqu'à la température pour laquelle le purgeur est réglé. Ceci s'obtient en laissant s'établir dans les tubes 1 un niveau d'eau de condensation x tel que l'eau dans les tubes participe, conjointement avec la vapeur remplissant la partie supé rieure des tubes, à l'échange de chaleur avec l'air à chauffer qui traverse l'échangeur. L'eau refroidie descend continuellement des tubes 1. dans le collecteur 4 où elle agit, directement à la sortie des tubes, sur la canne thermostatique 7 qui commande la soupape 8 du purgeur 6.

La, fi-. ? montre la construction du pur geur. Au corps 6 du purgeur qui forme un , siège 9 pour la soupape 3, est fixé l'élément extérieur 7 de la canne thermosta.tique, cons titué par un tube en métal à coefficient de dilatation élevé, dans lequel est logé l'élément intérieur 10. Celui-ci, constitué par une tige , en métal à faible coefficient de dilatation, est figé par son extrémité libre à celle de l'élément 7 et se termine dans le corps 6 par une extrémité filetée traversant le siège 9 et sur laquelle est vissée la soupape 8.

Le purgeur se raccorde au collecteur 4 de l'échangeur par une bride 11; l'eau de con densation pénètre à travers une crépine 12 dans le corps 6 d'où sa sortie est commandée par la soupape 8 vers la conduite de dé part 13.

Il est clair que les variations de 'longueur de la canne thermostatique font varier la levée de la soupape 8 et que, lorsque l'échan geur est en régime, la soupape prend une position d'équilibre entre l'ouverture et la fermeture totales qui correspond à une cer taine température de l'eau de condensation. D'autre part, selon que la soupape est initia lement plus ou moins rapprochée de son siège, le niveau de l'eau dans les tubes sera situé plus ou moins haut et la température de l'eau de condensation sera plus ou moins basse. Ce réglage initial s'opère en vissant plus ou moins la soupape 8 sur la tige 1.0, au moyen d'un tournevis engagé dans la. queue fendue d'une broche 14 traversant la paroi du corps 6 et dont la tête 15 est en prise par rainure et languette avec la soupape 8. La tête 15 est appliquée par un ressort 16 contre la paroi du corps 6 pour obturer l'ouverture de passage de la broche 14 à travers la paroi.

Claims (5)

1. REVENDICATIONS I. Procédé pour obtenir une meilleure uti- i lisation de la chaleur du fluide chauffant dans un échangeur thermique à alimentation de vapeur et évacuation d'eau de condensa tion, caractérisé en ce qu'on règle cette éva cuation de manière qu'il s'établisse à l'inté rieur de l'échangeur un niveau d'eau de con densation tel que cette eau participe, con jointement avec la vapeur, au chauffage du fluide circulant à l'extérieur et que sa tem pérature s'abaisse par ce moyen, avant éva- cuation, notablement en dessous de la tem pérature de la vapeur dans l'échangeur. II. Echangeur thermique pour la mise en oeuvre du procédé suivant la revendication I, caractérisé en ce qu'il est équipé d'un pur geur commandé par un dispositif thermosta tique logé à l'intérieur du collecteur d'eau de condensation de l'échangeur. SOUS-REVENDICATIONS 1. Procédé suivant la revendication I, ca ractérisé en ce qu'on règle l'évacuation de l'eau de condensation au moyen d'un pur geur à commande thermostatique agencé pour évacuer l'eau à une température notablement inférieure à<B>100'</B> C.
2. 2. Echangeur thermique suivant la re vendication II, caractérisé en ce que le dis positif thermostatique commandant le pur geur s'étend à l'intérieur du collecteur d'eau de condensation sur pratiquement toute la longueur du collecteur.
3. 3. Echangeur thermique suivant la reven dication II, caractérisé en ce que le purgeur est commandé par une canne thermostatique dont les éléments à coefficients de dilatation différents sont solidaires respectivement de la soupape du purgeur et du siège de cette soupape.
4. 4. Echangeur thermique suivant la sous- revendication 3, caractérisé en ce que le pur geur est réglable en vue de différentes tem pératures d'évacuation de l'eau de condensa tion, par un déplacement axial relatif de la soupape et de son siège.
5. 5. Echangeur thermique suivant la sous- revendication 3, caractérisé en ce que la sou pape du purgeur est vissée, de manière à pou voir être déplacée agialement, à l'extrémité libre de l'élément intérieur de la canne thermostatique.