Condenseur<B>à</B> vapeur. La présente invention se rapporte à titi condenseur à-vapeur, tel quel par exemple, titi condenseur -à surface pour machines et turbines<B>à</B> vapeur.
Dans les condenseurs de machines à vapeur, la transmission à l'cati de. circulation, de la clialeur de<B>la</B> vapeur à condenser, se fait généralement à travers les parois de nombreux tubes composant un faisceau tubulaire- le phénomène<B>de</B> la condensation s'opôre dans titi récipient oâ le vide est ou n'est pas maintenu.
La position des tubes dans un faisceau tubulaire, leur position les uns par rapport aux autres, ne sont pas indifférentes pour le boit rendement thermique del'appareil. L'ex périence montre que le ruissellement de l'cati provenant de la condensation sur les tubes supérieurs, diminue considérablement l'effi cacité de la surface condensante clos tubes inférieurs sur lesquels elle tombe; on sait d*ailleurs que<B>le</B> coefficient<B>de</B> transmission de chaleur de la vapeur à une paroi froide conductrice<B>de</B> liquide vient sinterposer entre la vapeur et cette môme paroi.
Dans les condensours ordinaires les rait<B>'</B> gées <B>de</B> tubes sont horizontales, avec les tubes' des rangées placées verticalement au-dessus des tubes des rangées sous-jacentes (fig. <B>1),</B> oui bien les rangées horizontales ont leurs tubes disposés en quinconce comme sur la fig. 2 où les axes (les tubes occupent<B>le</B> plus souvent les sommets d'titi triangle équilatéral.
Ces deux dispositions sont également dé- fectacuses; dans les deux cas les tubes se trouvent deux<B>à</B> deux placés directement l'un au-dessous de l'autre, si bien que les goutte- lottes issues du tube SLIpél'ieLit- tombent sur la génératrice supérieure d'titi tube inférieur. Elles s'étalent sur<B>ce</B> dernier, et toute lent- vitesse <B>de</B> chute étant<B>à</B> pet, près anéantie, elles forment tout autour une pellicule liquide persistante et isolante.
La présente invention remédie<B>à</B> cet iii- convénient, tout en visant une augmentation <B>du</B> pouvoir<B>de</B> condensation d'un faisceau dessous des autres de telle manière que le plan vertical passant par <B>la</B> génératrice irif6- rieure (le chaque tube est pratiquement tangent à un tube sous-jacent.
Le dessin ci-joint représente,<B>à</B> titre d'exemple, plusieurs foi-mes d'exécution de l'objet<B>de</B> l'invention en tant que cela est nécessaire pour faire comprendre celle-ci.
La fig. <B>3</B> sert<B>à</B> expliquer ,icltétiiatiquenient la di,;position perfectionnée des tubes du fais ceau tubulaire. Comme on le voit, les tube.,; -sont disposés<B>de</B> telle façon que<B>le</B> plan ver tical issu de la génératrice inférieure<B>de</B> chaque tube est pratiquement tangent à un tube sous- jacetit, et cela<B>de</B> haut en bas du faisceau tubulaire.
Il en résulte que les gouttelettes d'e.iti-coiideiisée suivent<B>le</B> trajet figuré<B>par</B> la ligne<B>c</B><I>d e<B>f y</B></I><B> ....</B> et que leur surface de contact avec le tube inférieur se trouve ré duite<B>à</B> environ un quart de la circonférence <B><I>d</I></B><I> e<B>f y</B></I><B> ....</B> sur chaque tube.<B>De</B> PILIS, la durée de ce contact est réduite ait minimum, car lorsque la gouttelette<B>c (fin,. 3)</B> arrive en (1, tangentiellement ait tube. inférieur, sa vitesse, <B>(le</B> chute n'est pour ainsi dire pas amortie;
elle parcourt très rapidement la partie. très (Uelive <B><I>d</I></B><I> e</I> se reforme en e et tombe aussitôt sur le tube suivant au point<B>de</B> tangence et ainsi de suite.
Cette rapidité dui déplacement de Feau le ]ong des arcs d <I>e,<B>f</B></I><B> y</B> offre l#avatiLt,,-c supplé- meiitiire de faciliter l'échange de calories entre l'eau chaude condensée et 'l'eau froide de cir culation; le coefficient de transmission (le la chaleur augmente en effet comme la racine ClIlTée de la vitesse des fluides cri contact;
il<B>y</B> a donc encore<B>de ce</B> fait, amélioration <B>du</B> rendement thermique<B>de</B> V'Lppareil.
il est indifférent que les plans ver- tieanx par<I>c d, e<B>f</B></I><B> ....</B> définis précédemment, soient tangents à l'extrémité droite ou O\Miche ti <B>M</B> du diamètre horizontal<B>(le</B> chaque tube iiifé- rieurz <B>ce</B> tube petit également lie Pas ètre iiiiiiiMiatenient au-dessous.
Dans l'exemple<B>(le</B> la<B>fi-.</B> 4 qui représente un fra-nieut de faisceau tubulaire aitisi établi, trois<B>à</B> trois aux sommets d'un triangle équilatéral, donc<B>le</B> côté est<B>égal à</B> environ <B>2, 11,</B> et que les rangées<B>de</B> tubes obliques <B>A</B> B,<B>C D . . .
.</B> ainsi formées soient inclinées d'un angle de<B>11</B> degrés environ sur l'hori- z0litale. Il résulte de cette, disposition que tout plan vertical tel que eelui suivant<I>h i,</I> mené par<B>la</B> génératrice inférieure de l'un quelconque des tubes d'une rangc <B>1</B> #e supérieure, est pratiquement tanlgent <B>à</B> un tube sous- jacent de droite,
<B>à</B> l'extrémité<B>j</B> du rayon hori7ontal <B>j 1.</B> de celui-ci et<B>à</B> un tube sous- jacent de gauche à l'extrémité<B>1</B> du rayon hori7ontal in<B>1</B> de celui-ci.
Cette particularité offro l'avantage suivant- lorsque à la suite d'un souffle intempestif<B>de</B> vapeur, ou à la suite d'un coup<B>de</B> roulis par exemple<B>à</B> bord d'un navire,<B>la</B> gouttelette issue de la gêne- ratrice en h vient<B>à</B> passer en dehors<B>de</B> la crénératrice eu et manque le tube li, elle 110 petit que tomber<B>sur le</B> tube Sous-jacent de gauche dans la région de la génératrice<B>1,
</B> c'est-à-dire que pratiquement<B>elle</B> tic mouillera ee tube que qui- <B>le</B> quart inférieur<B>de</B> sa cir conférence.
Sur la fig. 4, les pointillds indiquent<B>le</B> trajet normal des gouttelettes liquides. Si les rangées de tubes<B>A</B> B, C <B>D ....</B> étaient iii- clinées du m#1ne angle de 11c- sur l'horizontale, mais<B>de</B> l'autre<B>Côté de</B> cette horizontale, le parcours des gouttelettes deviendrait synié- trique au pr6cédeiit par rapport<B>à</B> titi plait vertical.
Il est très avantageux dutiliser dans un <B>1</B> même faisceau tubulaire les parcours syllié- triques des gouttelettes, ou ce qui revient au ménie <B>do</B> prévoir des inclinaisons symétriques des rangées (le tubes sur l'horizontale.
Ou sait, en effet, que sur<B>la</B> plupart des faisceaux tubulaires des condenseurs, on ménage des née,, clest-à-diro des espaces libres entre des groupes<B>de</B> tubes, dans le but de canaliser la vapeur<B>à</B> condenser, et<B>de</B> la distribuer le plus uniformément possible<B>à</B> travers le. fais ceau tubulaire.
La <B>fi-. 5</B> rel)r#sciitc à titre d'exemple un espaces<B>A',</B> BI <B>. . .,</B> réservés entre des groupes <B>de</B> tubes et dans lesquels la direction générale de la vapeur est figurée par les flèches supé rieures.
Or, il est avantageux que les tubes des groupes tournent tous vers la saignée la plu,, voisine les portions<B>dé</B> leurs sui-faces qui restent sèches, c'est-à-dire les plus aptes à produire la condensation de la vapeur; il suffit pour obtenir ce résultat de disposer l'inclinaison des rangées de tubes comme l'indique précisément la fig. <B>5,</B> oit. Pou voit que la partie. de surfare mouillée<B>de</B> chacun d'eux se trouve<B>à</B> l'opposé du flux de vapeur arrivant sur lui.
Eritin, dans le groupe de tubes situé entre deux saignées consécutives<B>A'</B> et BI, il est possible de ménager en son milieu un espace <B>CI,</B> libre de tubes, où Pair vient s*accumuler pour descendre au fur et<B>à</B> mesure vers l'aspiration de la pompe<B>à</B> air.
Il petit être indiqué parfois d'incliner,<B>à</B> la manière comme, l'ensemble du faisceau tubulaire d'un cet-tain angle sur l'horizontale, par exemple suivant un angle de<B>60,</B> comme le montré l'exemple de la fig. <B>6.</B> Dans le faisceau tubulaire, les tubes ont la disposition décrite plus haut, cette inclinaison permettant <B>à</B> une partie de Peau de condensation de cotiler le long des tubes, taudis quune autre n partie<B>de</B> l'eau pourra suivre le trajet décrit <B>de</B> tube en tube.
La disposition sus-décrite des tubes a donc pour effet d*aLiginenter dans de grandes pro portions l'efficacité des surfaces* de conden sation; elle est par suite de iiiture <B>à</B> améliorer cori#,iclérabletiieiit <B>le</B> rendement de Pappareil. <B>Il</B> en découle immédiatement que pour obtenir <B>le</B> même rendement, l'appareil pourra être établi avec clés dimensions réduites de façon à être moins lourd, moins encombrant et par conséquent moins cher qu'un appareil ordinaire.
<B>Il</B> sera même possible d'améliorer les appa- reils existants qui se seraient montrés insuf fisants, en remplaçant leur faisceau tubulaire par un autre dont les tubes seraient disposés suivant l'invention.
<B> steam </B> condenser. The present invention relates to a steam condenser, such as for example, a surface condenser for <B> steam </B> machines and turbines.
In steam engine condensers, the transmission to the cati of. circulation, of the type of <B> the </B> vapor to be condensed, generally takes place through the walls of numerous tubes making up a tube bundle - the phenomenon of <B> of </B> condensation takes place in it container where the vacuum is or is not maintained.
The position of the tubes in a tube bundle, their position relative to each other, are not irrelevant for the thermal efficiency of the appliance. The experiment shows that the runoff of the cati from the condensation on the upper tubes, considerably decreases the effi ciency of the condensing surface closed lower tubes on which it falls; we also know that <B> the </B> coefficient <B> of </B> transmission of heat from the vapor to a cold wall conducting <B> of </B> liquid comes between the vapor and this same wall.
In ordinary condensers the <B> '</B> rows <B> of </B> tubes are horizontal, with the tubes of the rows placed vertically above the tubes of the underlying rows (fig. <B > 1), </B> yes the horizontal rows have their tubes staggered as in fig. 2 where the axes (the tubes occupy <B> the </B> more often the vertices of the initial equilateral triangle.
These two provisions are also defective; in both cases the tubes are found two <B> to </B> two placed directly one below the other, so that the droplets coming from the tube SLIpél'ieLit- fall on the upper generator of lower tube start. They spread over <B> this </B> last, and any slow <B> of </B> fall speed being <B> at </B> fart, almost destroyed, they form a liquid film all around. persistent and insulating.
The present invention overcomes <B> </B> this disadvantage, while aiming to increase <B> the </B> power <B> of </B> condensing of one beam below the others in such a way. than the vertical plane passing through <B> the </B> irif6- rator generator (each tube is practically tangent to an underlying tube.
The accompanying drawing represents, <B> by </B> by way of example, several instances of execution of the object <B> of </B> the invention as necessary to make understand this one.
Fig. <B> 3 </B> serves <B> </B> to explain, herewith the di,; improved position of the tubes of the tubular bundle. As we can see, the tubes.,; -are arranged <B> of </B> such that <B> the </B> vertical plane resulting from the lower generator <B> of </B> each tube is practically tangent to an underlying tube, and this <B> from </B> top to bottom of the tube bundle.
As a result, the eiti-coiideiized droplets follow <B> the </B> path represented <B> by </B> the line <B> c </B> <I> of <B> fy </B></I> <B> .... </B> and that their contact surface with the lower tube is reduced <B> to </B> about a quarter of the circumference <B> <I>d</I></B> <I> e <B> fy </B> </I> <B> .... </B> on each tube. <B> From </ B > PILIS, the duration of this contact is reduced to a minimum, because when the droplet <B> c (end ,. 3) </B> arrives at (1, tangentially to the lower tube., Its speed, <B> (the </B> fall is hardly damped;
she goes very quickly through the game. very (Uelive <B><I>d</I></B> <I> e </I> reforms to e and immediately falls on the next tube at the point <B> of </B> tangency and so right now.
This rapidity of the movement of Feau le] ong des arcs d <I>e,<B>f</B></I> <B> y </B> offers the additional advantage ,, - c to facilitate the exchange of calories between the hot condensed water and the cold circulating water; the transmission coefficient (the heat increases in effect as the root clIlTée of the velocity of the fluids cry contact;
There is therefore <B> there </B> still <B> of this </B> fact, improvement <B> of </B> thermal efficiency <B> of </B> V'Lppément.
it is irrelevant whether the planes greenx by <I> cd, e <B> f </B> </I> <B> .... </B> defined previously, are tangent to the right end or O \ Miche ti <B> M </B> of the horizontal diameter <B> (the </B> each tube iiif- erz <B> this </B> small tube equally bound Not be iiiiiiiMiatenient below.
In the example <B> (the </B> the <B> fi-. </B> 4 which represents an established tube bundle fra-nieut, three <B> to </B> three at the vertices of 'an equilateral triangle, so <B> the </B> side is <B> equal </B> about <B> 2, 11, </B> and that the rows <B> of </B> tubes oblique <B> A </B> B, <B> CD...
. </B> thus formed are inclined at an angle of approximately <B> 11 </B> degrees to the horizontal. It follows from this arrangement that any vertical plane such as that following <I> hi, </I> led by <B> the </B> lower generator of any one of the tubes of a rowc <B> 1 </B> #e upper, is practically tanlgent <B> to </B> an underlying tube on the right,
<B> at </B> the end <B> j </B> of the horizontal radius <B> j 1. </B> thereof and <B> at </B> an underlying tube left at the end <B> 1 </B> of the horizontal radius in <B> 1 </B> thereof.
This peculiarity offers the following advantage - when following an untimely blast of <B> </B> steam, or following a <B> of </B> roll for example <B> to </B> on board a ship, <B> the </B> droplet from the annoyance in h comes <B> to </B> pass outside <B> of </B> the crenerator eu and missing the li tube, it 110 small that falling <B> on the </B> Underlying tube on the left in the region of the generator <B> 1,
</B> that is to say that practically <B> she </B> will wet this tube that which- <B> the </B> lower quarter <B> of </B> her cir conference.
In fig. 4, dotted lines indicate <B> the </B> normal path of liquid droplets. If the rows of tubes <B> A </B> B, C <B> D .... </B> were iii- clinched from m # 1 an angle of 11c- to the horizontal, but <B> of </B> the other <B> Side of </B> this horizontal, the path of the droplets would become symmetrical to the previous one with respect to <B> to </B> vertical.
It is very advantageous to use in a <B> 1 </B> same tube bundle the sylletric paths of the droplets, or what amounts to the menia <B> do </B> provide symmetrical inclinations of the rows (the tubes on the horizontal.
Or knows, in fact, that on <B> the </B> most tube bundles of condensers, we spare nee ,, to-diro free spaces between groups <B> of </B> tubes, in order to channel the vapor <B> to </B> to condense, and <B> to </B> distribute it as evenly as possible <B> to </B> through it. tubular bundle.
The <B> fi-. 5 </B> rel) r # sciitc as an example a <B> A ', </B> BI <B> spaces. . ., </B> reserved between groups <B> of </B> tubes and in which the general direction of the steam is shown by the upper arrows.
Now, it is advantageous that the tubes of the groups all turn towards the most bleeding, next to the <B> de </B> portions of their sui-faces which remain dry, that is to say the most suitable for producing condensation of steam; To obtain this result, it suffices to arrange the inclination of the rows of tubes as precisely indicated in FIG. <B> 5, </B> oit. Pou sees that part. of wet surfare <B> of </B> each of them is <B> to </B> the opposite of the flow of steam hitting it.
Eritin, in the group of tubes located between two consecutive lines <B> A '</B> and BI, it is possible to provide in its middle a space <B> CI, </B> free of tubes, where Pair comes accumulate to descend as and <B> to </B> measure towards the suction of the <B> air </B> pump.
It may sometimes be indicated to incline, <B> to </B> the way as, the whole of the tube bundle at a certain angle to the horizontal, for example at an angle of <B> 60, </B> as shown in the example of fig. <B> 6. </B> In the tube bundle, the tubes have the arrangement described above, this inclination allowing <B> </B> a part of the condensation skin to cotillate along the tubes, slums than another The <B> </B> part of the water can follow the described path <B> from </B> tube to tube.
The above-described arrangement of the tubes therefore has the effect of increasing in large proportions the efficiency of the condensing surfaces; it is consequently to <B> to </B> improve cori #, ilerabletiieiit <B> the </B> yield of the apparatus. <B> It </B> immediately follows that in order to obtain <B> the </B> same output, the device can be set up with reduced dimensions so as to be less heavy, less bulky and therefore less expensive than 'an ordinary device.
<B> It </B> will even be possible to improve the existing apparatus which would have proved insufficient, by replacing their tube bundle by another whose tubes would be arranged according to the invention.