Dispositif pour le refroidissement de l'anode d'un tube électronique à grande puissance. La présente invention a pour objet un dis positif pour le refroidissement de l'anode d'un tube électronique à grande puissance, par vaporisation d'un liquide.
Dans les dispositifs de ce genre, où le liquide utilisé est de l'eau brute ou partielle- ment détartrée, la plus grande partie des tartres se dépose sous forme de boues au fond de la chemise, qui contient le fluide réfrigé rant à. vaporiser et dans laquelle plongent l'anode et son radiateur, mais l'expérience a montré qu'une faible proportion de ces tartres se dépose sur le radiateur lui-même, et il est évident qu'il est avantageux de réduire le plus possible la quantité de tartre: qui se dé pose sur les ailettes du radiateur.
La. présente invention vise à éviter cet inconvénient et, à cet, effet, le dispositif qui en fait l'objet est caractérisé en ce qu'un man- (-bon ouvert., en liaison thermique avec l'eau bouillant au contact du radiateur anodique, et < les déflecteurs à l'intérieur de la chemise d'eau, font suivre. à.
l'eau une longue tra.jec- l oire de réchauffement., de telle sorte qu'à l'extrémité ouverte dudit manchon l'eau at teigne une température telle qu'elle aban- donne la plus grande partie des sels miné raux qu'elle contient, avant. d'atteindre le ra diateur où elle est vaporisée.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution du dispo sitif selon l'invention. La f'ig.1 en représente une vue partielle, montrant en coupe axiale la chemise dans la quelle baigne l'anode à refroidir.
La fig. 2 en est une vue d'ensemble.
La fig. 1 montre une coupe selon. un plan diamétral de la chemise 1 contenant le fluide réfrigérant dont le niveau est fixé automa tiquement, en 30, par exemple grâce aux moyens indiqués sur la fig.2 et qui seront décrits plus loin. Le liquide réfrigérant que l'on désire distiller, de l'eau par exemple, arrive après avoir traversé un épurateur phy sique connu en soi, par le conduit d'alimen tation 2 de faible diamètre, .à la partie supé rieure -de la chemise. Un manchon conique, de préférence métallique, 31, ouvert. à ses deux extrémités, entoure le radiateur 32 solidaire de l'anode.
Se trouvant au voisinage immé diat du radiateur et étant réalisé en une substance bonne conductrice de la chaleur, le manchon est porté à une température plus élevée que celle de la. chemise 1 et voisine de 100 C. L'eau brute arrivant par 2 se ré chauffe donc au contact de cette surface mé tallique, qui, dans certains cas, peut porter des ailettes telles 33 pour augmenter la sur face de contact. liquide-manchon. Un jeu de chicanes par déflecteur hélicoïdal 34, dont on ne voit que la section, impose à l'eau un long trajet, ainsi qu'il est représenté par les flèches 35. Lorsque le liquide arrive au point le plus bas du manchon 31, il a, dépassé la température moyenne à laquelle se produisent les dépôts de tartre (80 C).
Les boues et dé pôts solides sont donc abandonnés par l'eau lorsque celle-ci est encore entre la chemise 1 et le manchon 31; ils se rassemblent donc dans le fond -de celle-ci. Une soupape 36 est prévue à la. partie inférieure de celle-ci de façon à permettre l'évacuation des boues. Il est bien entendu que tout autre dispositif pouvant jouer le même rôle pourrait rem placer la. soupape 36, notamment un robinet.
Afin de pouvoir contrôler la quantité de tartre déposée .au fond de la chemise, il est prévu d'adjoindre, à la partie inférieure de celle-ci, un manchon en verre 36' obturé par la. soupape 36. L'on peut ainsi vérifier à. chaque instant la quantité de tartre déposée, et, par conséquent, effectuer la vidange au moment le plus favorable.
Par suite de l'évaporation sur le radia teur 32, l'eau décantée est attirée vers le ra diateur 32 et remonte suivant la flèche 37, baignant. le radiateur au contact duquel elle se vaporise.
La partie inférieure du manchon 31 est occupée par un filtre mécanique 37' que le liquide doit traverser avant d'atteindre le ra diateur. Ce filtre est. essentiellement destiné à éviter que les remous se produisant autour du radiateur, par suite de la turbulence de l'émulsion eau-vapeur au voisinage de celui-ci, ne soient transmis au liquide occupant la. partie inférieure de la chemise 1 et notaiu- ment au liquide en train de décanter au fond de ladite chemise.
La. vapeur, entraînant un peu de liquide, est canalisée vers le collecteur 3. Afin d'éli miner l'eau entraînée, la trajectoire de la va peur est artificiellement allongée par un manchon 22 jouant le rôle de séparateur à chicanes. La. chemise 1 est, réalisée en deux parties réunies par un joint rapide 38 étanche à la. vapeur.
La partie supérieure 39 est cons tituée par une bague cylindrique, raccordée, en 22', avec un prolongement 22" du sépara teur de vapeur 2'?. Cette bague porte à sa partie supérieure une collerette 51, qui est soudée de façon étanche à la collerette 52 sur montant le radiateur Ô2. Cette bague 39 se trouve donc mécaniquement solidaire de l'en- semble de l'installation.
La partie inférieure .10 de la chemise 1, dans laquelle se dépose le tartre, peut, au contraire, et sans que l'oii ait besoin de mani puler le tube, être déplacée très facilement vers le bas, en entraînant le manchon conique 31 qui en est solidaire, .afin de le nettoyer, ainsi que le radiateur 32. Le manchon 31 peut être simplement posé sur une collerette interne 53, prévue à cet effet. à la partie supé rieure de 40.
La fig. 2 représente de façon schématique les moyens d'alimentation en eau brute avec mise en réserve du distillat, et. les dispositifs de sécurité permettant l'utilisation d'un tel mode de réfrigération des anodes de tubes de puissance.
On reconnaît en 1 la chemise contenant, le liquide dans lequel baigne l'anode du tube à refroidir, en 22 le séparateur à chicanes liquide-vapeur ne laissant s'échapper par la conduite 3 que la vapeur. Celle-ci alimente le tuyau 2j, un ou deux condenseurs, tel 5, et le liquide distillé est recueilli, à la sortie de 5, dans un bac d'utilisation 41 d'où il peut être retiré par le jeu du robinet. 42.
L'alimentation à niveau constant de la chemise 1 est assurée, à basse pression, à par tir d'un réservoir général 20' combiné à un épurateur physique connu en soi et alimenté, à partir de la distribution générale d'eau dis ponible, par un robinet à. flotteur de façon que l'alimentation en eau du dispositif de refroidissement se fasse à une pression infé rieure à celle de la distribution générale d'eau. Le réservoir 20' peut être commun aux différents tubes de l'installation, par l'inter médiaire du conduit 19, et d'un dispositif à niveau constant comportant essentiellement le serpentin d'isolement 43 et le pointeau 44 fer inant ledit serpentin. Le flotteur 17' com mandant l'ouverture du pointeau se trouve dans une cuve de faible capacité 1? commu niquant avec la chemise 1.
Une canalisation d'égalisation de pression 16' assure l'établisse nient dans la cuve 12 d'une pression égale à celle de la vapeur dans la chemise 1. Ainsi qu'il apparaît, le trop-plein du bac à distillat 41 alimente, par l'intermédiaire de la conduite 45, le dispositif de sécurité à con tact 46; il est. bien évident qu'un dispositif de sécurité d'un autre type conviendrait égale ment. La. conduite 45 est destinée à réintro duire dans le circuit de réfrigération l'eau distillée du bac 41. En principe, le dispositif de réfrigération fonctionne en circuit fermé, l'eau distillée étant utilisée à nouveau dans la chemise 1.
Le réservoir 20' contenant de l'eau brute est uniquement destiné à délivrer la quantité d'eau brute nécessaire pour com penser les pertes en fluide réfrigérant qui se produisent lorsque l'on retire de l'eau distillée (lu dispositif par le robinet 42. La pression qui règne en 46 est maintenue égale à la pression dans la chemise 1 par la. conduite 16" d'éga lisation de pression. La chemise 1 et le dis positif de sécurité communiquent par le con duit 47 de faible section, comportant une fraction isolante 48 de longueur réduite.
Il se produit une faible circulation constante d'eau distillée entre le dispositif de sécurité 46 et la. chemise 1 de façon que le tube iso lant 48 soit toujours plein d'eau distillée, con dition nécessaire pour qu'un tube de faible longueur assure l'isolement entre la. chemise 1 et. le dispositif de sécurité qui doit être main tenu au potentiel de la masse. Cette circula tion est. entretenue en réinjectant, par exem ple par la conduite 16", dans le dispositif de sécurité 46, une petite quantité d'eau distillée, par exemple celle qui se condense par refroi dissement naturel dans le tuyau 23 de montée de la vapeur. Une collerette 51, disposée à la ,jonction des conduites 23 et 16", assure l'écoulement de la petite quantité d'eau dis tillée clans la. canalisation 16".
De la sorte, on peut assurer une liaison entre le dispositif de sécurité 46 et la chemise d'eau 1 par l'intermédiaire des conduites 47 et 48, de faible section et de longueur relativement faible, de faon que le circuit hydraulique ainsi constitué ait une inertie très faible. Cette condition est nécessaire si l'on désire que le dispositif de sécurité présente une faible constante de temps. L'utilisation du distillat dans le dispositif de sécurité constitue également un avantage de la forme d'exécution décrite du dispositif, en ce sens qu'elle permet d'obtenir facilement le maintien au potentiel de la masse du dis positif de sécurité.
Lors de la mise en route de l'installation, il faut prévoir de remplir la, partie des canalisations correspondant à 46, 47 et 48 à l'aide de liquide distillé. On a figuré en 49 le trop-plein du dispositif de sécurité. .
On a figuré en 50 un récipient permettant de vider la chemise 1 en vue de l'élimination des boues et du nettoyage.