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"Installation de chaudières à vapeur pour la génération indirecte de vapeur à haute pression".
La présente invention concerne une installation de chaudières permettant la génération de vapeur à haute pression, au moyen d'une chauffe indirecte du générateur de vapeur motrice à l'aide d'un vahicule de chaleur, chauffé par les gaz chauds et se déplaçant en circuit fermé. Dans des installations de chaudières à vapeur de ce genre, il est connu d'utiliser la chaleur de chauffe
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du véhicule de chaleur, se déplaçant en circuit fermé, outre la génération de vapeur à haute pression, au réchauffage préliminaire d l'eau d'alimentation du générateur de vapeur motrice.
Dans les installations de chaudières à vapeur de ce genre (voir le brevet belge No. 314 796 du 27 Décembre 1923 et le brevet allemand No. 449 864 du 29 Août 1926) le réchauffeur de l'eau d'alimentation, chauffé par le véhicule de chaleur se déplaçant en circuit fermé, est branché en série avec le générateur de vapeur motrice. La réchauffage préliminaire de l'eau d'alimentation s'effectue donc dans ce cas au moyen de l'eau de condensation de le vapeur du véhicule de chaleur, après que cette vapeur a cédé une grande partie de sa chaleur à la génération de la vapeur motrice dans les éléments de chauffe du générateur de vapeur motrice, ce qui a déterminé sa condensation.
Dans le branchement en série, la chaleur résiduelle de l'eau de condensation du véhicule de chaleur ne suffit pas pour porter l'eau d'alimentation du générateur de vapeur motrice à la température de vaporisation. Il faut, en conséquence, qu'une partie de la chaleur de la vapeur vive de chauffage soit utilisée, à l'aide de la surface de chauffe du générateur de vapeur motrice, pour porter d'abord l'eau d'alimentation réchauffée à la température de vaporisation.
Suivant la présente invention, et contrairement à ce qui vient d'être décrit, le réchauffeur d'eau d'ali- mentation est braché non pas en série mais en parallèle avec le générateur de vapeur motrice par rapport au générateur de vapeur du véhicule de chaleur, chauffé par les gaz chauds, de sorte qu'aussi bien les éléments de
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chauffe du générateur de vapeur motrice que le. serpentin de chauffe du réchauffeur d'eau d'alimentation sont chauffés par la vapeur vive du véhicule de chaleur.
On arrive à obtenir par le branchement en parallèle, que la partie de la surface de chauffe; disposée dans le générateur de vapeur motrice, n'amène à l'eau de ce générateur que la chaleur de vaporisation, tandis que le chauffage préliminaire de l'eau d'alimentation s'effectue jusqu'à la température de vaporisation à l'aide de la surface de chauffe du réchauffeur.
Ceci a pour effet de rendre plus facile le maintien dans un état de propreté de la surface de chauffe du générateur de vapeur motrice à l'extérieur des éléments de chauffe, en éloignant sûrement des éléments de chauffe dudit générateur, toutes les substances susceptibles de former des incrustations en tant que ces substances ne se déposent que lors d'un échauffement plus élevé, allant Jusqu'! la température de vaporisation, par suite de la température plus élevée du véhicule de chaleur. Ces substances incrustantes se déposent plutôt sous forme d'une boue poreuse dans le récipient du réchauffeur.
Il en est de même des impuretés, entraînées lors d'un premier chauffage préliminaire, par exemple dans un réchauffeur à gaz de fumées, sous forme de particules séparées, mais non encore déposées. Cette boue peut être vidangée facilement à tout moment du réservoir du réchauffeur dont le serpentin de chauffe peut être complètement nettoyé par soufflage. Celui-ci peut être effectué, par exemple, à l'aide de vapeur ou d'eau provenant du générateur de vapeur motrice.
Un autre avantage du branchement en parallèle, consiste en ce que, grâce à la surface de chauffe moindre
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du générateur de vapeur motrice, le réservoir à parois épaisses de celui-ci devient plus petit et son prix d'acquisition sensiblement plus bas.
Etant donné de plus que le réchauffage préliminaire de l'eau d'alimentation jusqu'à la température de vaporisation s'effectue non pas à l'aide de l'eau de condensation, qui continue à se re- froidir, mais à l'aide de la vapeur vive de chauffage, qui se condense, de température plus élevée et constante, la différence moyenne des températures du véhicule de chaleur et de l'eau d'alimentation à réchauffer et par conséquent, la quantité de chaleur transmise, sont plus grandes et le coefficient de transmission de chaleur de la vapeur vive, qui se condense, est plusieurs fois supérieur à celui de l'eau de condensation qui se refroidit.
Le dessin annexé représente à titre d'exemple deux modes de réalisation d'une installation de chaudières à vapeur comportant suivant l'invention, le branchement en parallèle du générateur de vapeur motrice et du réchauffeur de l'eau d'alimentation.
1 désigne le serpentin de chauffe, chauffé de l'extérieur et destiné à la vaporisation du véhicule de chaleur, dont la vapeùr se dirige d'un réservoeir intermé- diaire 2 par le conduit 3 dans un groupe d'éléments de chauffe 4, situés dans le réservoir à eau du générateur de vapeur motrice 5. De ces éléments de chauffe, l'eau de condensation revient par un conduit 6 dans un collecteur d'eau 7.
Selon l'invention, une partie de la vapeur vive de chauffage, au lieu d'aller dans les éléments de chauffe 4, se dirige du conduit 3 vers le serpentin de chauffe 8 d'un réchauffeur d'eau d'alimentation 9, pour y réchauffer l'eau d'alimentation du générateur de vapeur motrice 5,
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jusqu'à la température de vaporisation. L'eau de condensa- tion revient du serpentin de chauffe 8 par un conduit 10 dans le collecteur d'eau. 7. Dans l'exemple considéré l'eau d'alimentation est dirigée du conduit d'alimentation 11 d'abord dans un réchauffeur à gaz de fumée 12 et de là par un conduit 14 dans le réchauffeur 9 d'où, après avoir été réchauffée jusqu'à la température de vaporisation, l'eau de condensation est amenée par un conduit 15 dans le généra- teur de vapeur motrice 5.
Sur la fig. 2, la conduite de la vapeur vive de chauffage est la même que sur la fig.l.
La différence ne consiste qu'en ce que l'eau de condensa- tion du serpentin de chauffe 8 ainsi que celle des élé- ments de chauffe 4 est dirigée dans un conduit commun 16 allant au collecteur d'eau 7 du vaporisateur du véhicule de chaleur. La vapeur motrice engendrée passe de la façon connue par un conduit 17 dans un surchauffeur 18 et de là par un conduit 19 dans la machine. Le conduit 17 oomporte un branchement 20, muni d'une soupape de fermeture 21 et se dirigeant vers le réservoir du réchauffeur 9, auquel est raccordé un autre conduit 22, muni également d'une soupape de fermeture 23, de façon qu'à l'aide du branche- ment 20, on puisse souffler de temps en temps à travers le réservoir du réchauffeur 9 et évacuer ainsi la boue qui s'y est accumulée.
Dans le cas de générateurs plus grands, on peut employer, au lieu d'un réchauffeur, plu- sieurs de ces appareils; de même, au lieu d'un serpentin de chauffe, on peut disposer dans le réservoir du réchauf- feur, un groupe d'éléments de chauffe.
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"Installation of steam boilers for the indirect generation of high pressure steam".
The present invention relates to a boiler installation allowing the generation of high pressure steam, by means of indirect heating of the motive steam generator using a heat vessel, heated by hot gases and moving in circuit. closed. In installations of steam boilers of this type, it is known to use the heat of heating
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of the heat vehicle, moving in a closed circuit, in addition to the generation of high pressure steam, to the preliminary reheating of the feed water of the motive steam generator.
In installations of steam boilers of this kind (see Belgian patent No. 314,796 of December 27, 1923 and German patent No. 449,864 of August 29, 1926) the feed water heater, heated by the vehicle heat moving in a closed circuit, is connected in series with the motive steam generator. The preliminary reheating of the feed water is therefore carried out in this case by means of the condensation water of the vapor of the heat vehicle, after this vapor has given up a large part of its heat to the generation of motive steam in the heating elements of the motive steam generator, which determined its condensation.
In the series connection, the residual heat of the condensation water of the heat vehicle is not sufficient to bring the feed water of the motive steam generator to the vaporization temperature. It is therefore necessary that part of the heat of the live heating steam be used, with the aid of the heating surface of the motive steam generator, to first bring the heated feed water to vaporization temperature.
According to the present invention, and contrary to what has just been described, the feed water heater is connected not in series but in parallel with the motive steam generator with respect to the steam generator of the vehicle. heat, heated by hot gases, so that both
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motive steam generator heater as the. Feed water heater heating coil are heated by live steam from the heat vehicle.
We get by connecting in parallel, that the part of the heating surface; placed in the motive steam generator, brings only the heat of vaporization to the water of this generator, while the preliminary heating of the feed water is carried out up to the vaporization temperature using of the heating surface of the heater.
This has the effect of making it easier to maintain in a state of cleanliness the heating surface of the motive steam generator outside the heating elements, by surely removing from the heating elements of said generator all substances liable to form encrustations as these substances are deposited only with a higher heating, going Up to! vaporization temperature, as a result of the higher temperature of the heat vehicle. Rather, these encrusting substances settle as a porous slurry in the heater vessel.
The same applies to impurities, entrained during a first preliminary heating, for example in a flue gas heater, in the form of particles which are separated but not yet deposited. This sludge can be drained easily at any time from the heater tank, the heating coil of which can be completely blown out. This can be carried out, for example, using steam or water from the motive steam generator.
Another advantage of the parallel connection is that, thanks to the reduced heating surface
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of the motive steam generator, the thick-walled tank thereof becomes smaller and its purchase price significantly lower.
Since, moreover, the preliminary reheating of the feed water to the vaporization temperature is carried out not with the aid of the condensed water, which continues to cool, but with the using the heating live steam, which condenses, of higher and constant temperature, the average difference of the temperatures of the heat vehicle and the feed water to be heated and therefore, the amount of heat transmitted, are more large and the heat transfer coefficient of live steam, which condenses, is several times greater than that of condensed water which cools.
The appended drawing shows by way of example two embodiments of a steam boiler installation comprising, according to the invention, the parallel connection of the motive steam generator and of the feed water heater.
1 designates the heating coil, heated from the outside and intended for the vaporization of the heat vehicle, the vapor of which is directed from an intermediate reserve 2 through duct 3 in a group of heating elements 4, located in the water tank of the motive steam generator 5. From these heating elements, the condensed water returns through a pipe 6 into a water collector 7.
According to the invention, part of the live heating steam, instead of going into the heating elements 4, goes from the duct 3 to the heating coil 8 of a feed water heater 9, for y heat the feed water for the motive steam generator 5,
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up to vaporization temperature. The condensed water returns from the heating coil 8 through a conduit 10 into the water collector. 7. In the example considered the feed water is directed from the feed pipe 11 first into a flue gas heater 12 and from there through a pipe 14 into the heater 9 from where, after being reheated to the vaporization temperature, the condensed water is brought through a conduit 15 into the motive steam generator 5.
In fig. 2, the conduct of the heating live steam is the same as in fig.l.
The difference is only that the condensed water from the heating coil 8 as well as that from the heating elements 4 is directed into a common duct 16 going to the water collector 7 of the vaporizer of the vehicle. heat. The motive steam generated passes in the known manner through a duct 17 into a superheater 18 and thence through a duct 19 into the machine. The conduit 17 has a branch 20, provided with a shut-off valve 21 and leading to the heater tank 9, to which is connected another conduit 22, also provided with a shut-off valve 23, so that With the help of connection 20, it is possible to blow from time to time through the tank of the heater 9 and thus remove the sludge which has accumulated therein.
In the case of larger generators, several of these devices can be used instead of a heater; likewise, instead of a heating coil, a group of heating elements can be placed in the tank of the heater.