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"h!Jli.Ft:CTIJ11:&.HT:J AUX "l"tl)\)1T.#18"
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La présente mention consiste a ues ui3,)O",-*Li-'-- spéciaux qui peuvent '1-0 utilisés 3t;yz''..lr3i:t ou en ,ifi;,i'>1.i;.,i- son dans les appareils s i ' é v.i i> o ra t 1 o ii ou ie concentration ., ae 1 - condues,et !)las pa r t 1 > :1 ié re ..;c iit ,aan3 luj aj pa i e 1 1 ii '; "à faisceaux toEoalaii"03 indépendante", on vue : 10 - soit ;i ' ciuié 1 1 o re .r leur aarclze et leur,3 par meilleure répartition des liquides c de la vapeur.
2 - soit ae séparer d'une façon absolue les liquidiez en 'travail de la vapeur qu'ils produisent pm- un dispositif particulier ± ac 1 1 e ,iie nt réglable.
3 - aoit le, recueillir cette vapeur à la sortie de l'appareil d'une façon particulière, en vue de ,zi:,ic1'aen' le
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poids des appareils.
4 - soit d'augmenter ou de réduire à l'extrême, suivant les cas, le volant thermique constitue -par les liquides en travail.
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5 soit d'amener les liquides qui doivenb être éva- pores le plus près possible du point d'ébullition à l'aide
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de la vapeur émise dans les a-ppareila, dans le même appareil d'évaporation, dans une partie de celui-ci convenable- ment séparée, seulement pour la partie liquide.
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6 soit, dans certains cas particulier où la concen- traction est poussée jasqa'â l'extrême, de ::-)a. er la matière sèche du liquide et une péuriie ne celui-ci par extractions 1. a, 1 rê ia e les apoareils, ceci facilité par le volant t>ier;<:1..iae de l'appareil.
7 - soit, au contraire, de renverser l'opération et en
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faire une 13Olüt'LOi2 ou même 'une réaction chimique continue.
80 - " d'obteniT des appareils d'évapora/tien sur lesquels an on plusieurs dispositifs peuvent être appliqués à simple ou à multiple effet, travaillant au-desaus de la pression .mosphérique, a cette pression, ou au-dessous, les liquides i, t-rai ter pouvant êt''e quelconques et l'appareil -pouvant cons- tituer ainsi les éléments ci/une dissolution fractionnée.
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Les liquides peuvent être des solutions colloïjales peu ou pas de surélévation de point d'ébullition et la matière sècne ne pouvant être recueillie que sous forme amorphe.
Ils peuvent être des solutions salines simples ou an
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mélange présentant me surélévation due poinb d'ébullition due la concentration, la matière sèche pouvant être re-
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e:,ei7 J i crisballisée ou non, en une fois ou en plusieurs, en mélange ou séparément.
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Dans tous les cas, la G0l1é:entréJ;t.1011 ou l'évocation
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peut être partielle ou totale.
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Les appareils é '1a.,g0 raters .1 Hd \là faisceaux Gueulai res indépenaants" sur lesquels s'appliquent pb::; particulièrement, -mais non 11tI11tat1V2,üellt, les dispositifs spéciaux envisages, comportent tous un faisceau tabulaire 'J/)l1t la const'ructLon est en général bien connue (voir Figures 1 et ..J les dessins sbhématiqaes annexés ) .
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Suivant ses dimensions ou suivant les pression absolues
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de vapeurs auxquelles il fonctionne, ce faisceau peat être constitué par un ou )Iusic-,ur.3 groupe j le taoe:; c'1, lJ..L''::\)] ,)ar la même vapeur e reunis uans la ia4;,1= calandre i;¯".. 1 J : ;..4i:3 les tubes à l'intérieur desquels circule le 1 u;ui;c;
;aa v.::. être séparés 30..,unicabion, combibuanu ainsi, -go,i.>. ±.i- e re ou 8J1 JO,J1.".1111C;'!.'';'10;1, '.;OÙ3Li1LiU'-!.J10 cJ..l1S1. -)Oc;.j .l- ci.liter les Cl?a.l.tHiom ie la sapeur autour a'ea;, rn fais- coaa tubulaire 10i.3()ül1é ,8 Údposi.tir':.3 connus, in",Í.;) contjjnu-3 dans une rnôtiie calailire, rer:':r..,a:u oar cluisoime.oia;, un O,'. lv- sieurs coiapartifnents réct1::t.llffeun i.!l,lél?eJ1'i;J."1t' ).'un <io,.;jx;;.ti- ment avaporateur (2i,. 2) ces compartiments l'Óc!lliud'8ol('3 (' ¯è('- van un ou plusieurs liquides d. réchauf-'er pb cloisonnés sui- vant les cas par les uisposibions connues on vue a'augfnente'r la vitesse :Le circulation du ou -)-es liquides et la transi-iissicn
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de la chaleur.
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La longueur t le àiauiùtre ,ici 3 buoes peut être ;r: r i;aJ avec le p!t1oblèü!e à résoudre.
Les calandres de ces faisceaux jont constitués gezelle façon que dès l'entrée .le la vapeur elle-ci soit répartie :t,iiforfjétuent autour du ou des faisceaux tubulaires en tenant compte que les volumes de vapeur \ro,-jù en diminuant par suite des cO±ldensatiol1s d.e l'entrée, .le la vapeur vers les deux ex- trémités des tubes. La vapeur garde donc tOJ.0 le J ong des 'cubes
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une vitesse tendant vers une constante.
Cette répartition est facilitée par la forme des ca- landres constituées par deux troncs de cône accolés par la, base sur une partie cylindrique portant l'entrée de vapeur.
La calandre de l'appareil peut se prolonger en haut et en bas pour constituer la boîte supérieure 15 recevant le
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liquide totalement ouparttellenient évaporé, Mélangé a .i ec sa propre vapeur ou de la vapeur apportée à la boîte inférieure àe distribution 16. Ces deux boîtes 'OeU'T81t remplir dana cer- bains cas les rôles inverses.
Ces deux boîtes, dans le cas 1e OUuï,,'rt'LT118t1t3 réohauf- leurs porbent les cloisons de séparation 17 et 18 ou de c'b'cu- û.'1o:1 fixées sur 11''' vira, leur couvercle ou à une pla- que tubulaire constituant la partie opposée aux couvercles.
Dans les cas les plus Généraux, le couvercle de la boîte
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supérieure 15 }?8Ut être horizontal 1 ( 1? ij . J.) ou incliné (Fig. 2) t',\, 1;3i1üL léflecbeur en vue de diriger les liquider et la vapeur ,A 1¯, la ;sortie . en Solange, ver.3 1 a -sortie.
Ceobe ciorbie 19, inclinée d'un an[)e <àoliJe i"<iiiné pour fa- ciliter l'écoulement, a un rôle :uvllé;;enja,i^e qui ::ere, dé" crit plas loin.
Elle est fixée à la boîte 15 par une section aussi large que possible et se termine par une bride ronde 20 servant à la fixer à la partie correspondante du réparateur de vapeur 21.
Dans tous les cas, la plaque tubulaire supérieure por- tantle ou les faisceaux tubulaires, qu'elle soit. emboutie ou faisant partie de la boîte supérieure 15 du faisceau sera tou- jours placée au niveau le la tubulure 19 le uortie da liquide et de vapeur du faisceau évaporatoire.
La boite inférieure 16 porte, d'une part, une ou plusieurs
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entrées de liquide 22 -25 se prolongeant ou non vers le centr, une vidange 24 et une entrée ,le reprise te liquide 25 pouvant se prolonger également vers le centre, Ces entrées venant @i- riger les jets de liquide suf le fon@ convenablement disposé pour constituer un déflecteur répartissant également les liqui- des dans chacune des tubes du faisceau tubulaire,.
Dans les cas de compartiments réchauffeurs, cette dispo- sition reste pour la partie évaportatoire 26, alors que le ou les réchauffeurs constituant une partie de la ooîte 16 sont disposés comme pour la boîte opposée.
Les deux boites 15 et 16 peuvent être indépendantes le la calandre et boulonnées ou rivées sar elle, elles comportent alors les plaques tabulaires et les cloisons, disposition con- nue et appliquée dans les appareils similaires.
Le faisceau tubulaire est relié à un séparateur de vapeur 21 composé d'un cyclindre vertical de diamètre et hauteur varia- bles muni d'un couvercle 28 à la partie supérieure et d'une sortie de vapeur 29 perpendiculaire à la partie verticale, se prolongeant à l'intérieur par un cône 30 coudée dont la grande ouverture a pour section la moyenne entra la section du cylin- dre et la section de la tuyauterie.
La sortie de vapeur peut être prévue sur le couvercle du séparateur 21 et affecte la forme d'un cône 31 ayant comme grande base le séparateur et comme petite la tuyauterie (Figure 5).
A la partie inférieure du cylindre est prévue une en- trée de vapeur 32 tangentielle et inclinée vers le bas d'un angle déterminé etportant à l'extrémité une bride ronde 33 destinée à assurer le joint sur la bride correspondante du faisceau tubulaire (Fig. 4).
A l'intérieur de cette entrée et introduite par la
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bride, on place une manchette cônique 34 à collet rabattu, pincée dans le joint; elle es juste au joint et se termine coupée en biseau et de section calculée pour obtenir la sépa- ration exacte du liquide et de la vapeur par choc tangentiel sur la partie inférieure du séparateur 21.
La partie cylindrique de ce séparateur est rivée sur un cône 35; le choc tangentiel a lien sur la paroi de ce cône.
A la partie supérieure de ce cône on peut river une collerette 35a destinée à empêcher l'ascension capillaire des liquides grimpants d'une part et, d'autre part, éviter le con- tact de la vapeur séparée avec le liquide en mouvement circa- laire.
Le cône 35 porte à sa partie inférieure un tube débor- dant 36 d'une hauteur variable et une tubulure 37 à la partie laplus basse.
Par celte tubulure 37 s'écoule par réglage une partie du liquide concentré de la caisse envisagée, vers un milieu quelconque. par la tubulure haute 36, de diamètre variable suivant les cas, s'effectue par débordement créé par le réglage ci- dessus, la reprise du liquide vers le bas du faisceau tubu- laire.
Cette tubulure peut être prévue de telle façon qu'elle reçoive seulement le liquide ae circulation par débordement à l'exclusion de tout liquide pouvant tombor directement dans la bubulure 36 et pouvant'provenir de la manchette conique 34.
Cu séparateur porte en outre les tubulures nécessaires au service et des glaces regards.
La tubulure de reprise de liquide 36 peut se prolonger à la partie inférieure par un tube de diamètre variable muni d une bouteille à regards où l'on peut régler à vue un niveau
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exempt de remous grâce à sa disposition intérieure spéciale équilibrant les pressions.
Ce niveau de liquide règle lui-même celui du faisceau tubulaire et par suite la circulation au liquide.
Il est modifié suivant les variations ue production de l'appareil créant ainsi un volume constant de liquide on circulation et, dans certains cas, on prévoit de pouvoir créer, à l'aide -Le cette oouteille, 'un volant thermique (le, liquide par augmentation du volume en circulation.
Dans d'autres cas où la concentration est poussée jus- qu'à apparition aans le liquide d'une partie de la matière sèche sursaturée, la partie cylindrique du séparateur, quoi- que comportant le aispositif de séparation décrit plus haut et le cône de choc, ne comporte qu'un large passage de liquide vers le vase de dépôt constitué par le prolongement de la partie cylindrique au séparateur.
Ce deuxième cylindre, ae dimension variable suivant les cas, porte à sa partie supérieure, d'un côté, un gros tuyau de reprise vertical remplissant le même but que dans le cas précédent; d'autres tubulures ae service, variables suivant les cas, des glaces de regaras et instruments de mesure et se termine par un cône très allongé, cône de aé- part à la base duquel se fait l'extraction de la matière sè- che d'une manière quelconque et dans un milieu quelconque.
Le vase et le cône de séparation.peuvent être à simple paroi ou munis d'une double enveloppe permettant le refroi- dissement ou réchauffage de la masse qu'elle contient.
De plus, ils peuvent ou non être munis d'un mouvement à palettes ou autre quelconque, continu ou non destiné à ralentir les dépôts de matières ou à les gratter.
On peut égalernent mettre en communication sur le même séparateur de vapeur ayant une des dispositions ci-dessus,
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un ou plusieurs faisceaux tubulaires, soit que l'on veuille, pour un simple effet, prévoir des débits variables avec nettoyage possible du faisceau isolé, soit également, sur un mulbiple effet, que l'on veuille prévoir un ou plusieurs faisceaux supplémentaires pour éviter les arrêts lors des nettoyages.
De même, on peut ajouter sur un appareil existant un ou plusieurs faisceaux tubulaires supplémentaires isolables ou non aans les mêmes buts.
Ces appareils à faisceaux multiples, simples ou multi.. ples effets peuvent fonctionner sous pression, à la pression atmosphérique ou à des pressions inférieures à elle; de même dans un appareil. quelconque à simples ou multiples effets marchant à n'importe quelle pression absolue, on peut placer pour augmenter les surfaces de chauffe un ou plusieurs fais- ceaux tubulaires fonctionnant en circulateur et ayant les aispositions indiquées en utilisant également, avec les dis- positions indiquées, la calandre de la caisse comme sépara- teur.
Dans la Fig. 1 est représenté. en élévation un faisceau tubulaire indépendant de son séparateur.
Le liquide est introduit soit par pompe, soit par dé- pression. L'entrée peut être centrale ou tangentielle de façon à bien répartir le liquide dans la cuvette 16 où il se trouve mélangé avec le liquide "repris" provenant du sépara- teur en 25 et circulant dans l'appareil à circuit fermé avec une arrivée constante en 22 de liquide frais et une évacuation de liquide concentré qui est indiquée plus loin.
Le liquide circule de bas en haut dans les tubes 26 de hauteur variable, mais voisine à 3 mètres. Le diamètre de ces tubes peut également varier selon les besoins.
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La vapeur chauffante est introduite en 38, circule au- tour des tubes 26, se condense, est évacuée en 39 sous forme d'eau condensée à la manière habituelle. En 40 on évacue l'air et les gaz incondensables contenus dans la vapeur et on établit en général un équilibre ae pression entre les deux points 39 et 40 d'une) manière quelconque.
Le liquide bouillant sort des tubes 26 et arrive dans la chambre 15 mélangé à sa propre vapeur qui lui nerf le fluide moteur et est entraîné vers le conduis 19 dans le sé- parateur de vapeur.
Dans la Fig. 2 on a représenté un faisceau tubulaire identique 26 évaporateur contenu clans la même calandre Avec un faisceau tubulaire 29 recevant autour des tubes la Même vapeur introduite en 38 avec purge d'eau en 39 et purge ..l'air en 40, celle-ci équilibrée ou non et, à l'intérieur, un liqui- de qui peut être différent du liquide évaporé, ou ce même liquide lorsqu'il aoit être préalablement réchauffé.
Dans ce cas, lefaisceau tubulaire 26 fonctionne exac- tement comme dans la Fig. 1 et le faisceau tubulaire 27 fonc- tionne comme un réchauffeur ordinaire indépendant, (le cons- truction connue, qui peut avoir tous les dispositifs propres à ces appareils.
Les deux faisceaux disposés à l'intérieur de la calan- dre comme l'indique la Fig.3 sont séparés dans les boites 15 et 16 par des cloisons verticales 17 et 18 séparant com- plètement les liquides (Fig. 4).
Il est évident que l'on pourra introduire dans la même calandre deux ou plusieurs compartiments réchauffeurs recevant des liquides différents, mais qui doivent être chauffés par de la vapeur à la même pression absolue.
Si l'on continue le cycle de circulation dcu liquide et
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de sa propre vapeur sortant en 19 du faisceau tubulaire, sa circulation estaccélérée dans la manchette conique 34 se ter- minant par une section 32 calculée jusqu'à, une vitesse nécessai- re pour créer ensuite une détente brutale et un choc suffisant tangentiellement à la paroi conique. Ce choc tangentiel a la vitesse désirée collant absolument toutes les particules de liquide sur la paroiséparant ainsicomplètement le liquide de la vapeur.
Celui-ci descend en tournant par gravitation alors que la vapeur s'élève par appel jusqu'au voisinage de la sortie de vapeur 30.
Vers ce point, la. vapeur accélère régulièrement sa vi- tesse suivant la, diminution de section du séparateur.
Le courant de vapeur change alors de sens , pénètre dans le cône 30 et continue à accélérer régulièrement jusqu'à l'orifice de sortie 29.
Cette disposition permet donc, d'une part, une accéléra- tion ascendante et descendante donnant un espace linéaire par- couru par la vapeur qui se trouve être porté du double de la hauteur réelle du séparateur.
On a donc par ce fait réalisé le même but que si l'on avait augmenté la hauteur totale du séparateur ae la, lon- sueur de la tubulure conique 29 et 30.
En Fig. 5 est réalisée une variante de la. disposition du cône extérieur sur la paroi verticale du séparateur 21. On peut placer dans les cas de solutions grimpantes une petite collerette 35a arrêtant l'ascension de celles-ci.
Dans la Fig. 6 on a représenté le séparateur d'un appareil d'évaporation dont le faisceau tubulaire peut avoir les dispositions de la Fig. 1 ou de la Fig. 2. Il est aestiné aux appareils où la concentration est poussée jusqu'à cris-
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tallisation des sels aissous.
L'arrivée du séparateur est identique. La partie supé- rieure où chemine la vapeur séparée peut avoir une des deux dispositions au séparateur aes Figures 2 et 5.
La partie inférieure comporte en outre une partie cy- lindrique et une partie cônique. Le liquide et les sels s'échappent ae la tubulure 34, coulent le long de la paroi verticale et pénètrent aans une masse ae liquide au repos où les particules solides décantent.
Le liquide clair surnage et est repris par la tubulure de reprise 36 identique àcelle de la Fig. 1.
Les cristaux viennent s'accumuler au fond du cône, d'où on les extrait par chasses successives.
La tubulure ae reprise 36 est noyée dans le vase de sé- paration pour éviter les coudes et les dépôts de cristaux.
Dans le vase, on peut faire l'alimentation au liquide dilué et les différents couaes, soupapes, robinets sont munis de lavage à vapeur.
L'évacuation des sels peut avoir lieu à l'air libre ou dans un "sas" intermédiaire tel que dans la Fig. 7 lorsque l'appareil marche sous la pression inférieure ou supérieure à la pression atmosphérique.
Dans ce cas, le "sas" est muni des différents appareils nécessaires à sa mise en équilibre de pression avec le vase De séparation et avec l'atmosphère. Il peut également servir de monte-jus , et on peut prévoir plusieurs "sas" (Fig. 8).
Enfin, le séparateur et le ou les sas, dans quelques cas particuliers, peuvent être munis d'une double enveloppe 41 (Fig. 7) recevant l'eau froide pour accélérer la cristal- lisation,ou ae l'eau tiède ou chaude pour éviter les cristal- lisations adhérentes aax parois.
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Il peut également être prévu aans ces cas spéciaux un mouvement continu ou aiscontinu pour tout dispositif appro- prié tel que 42 (Fig. 7).
Les Figs. 9 et 10 montrent la disposition d'un appareil deux faisceaux tubulaires et un seul séparateur marchant ensemble et pouvant être isolés par vannes.
Cette disposition s'applique aux cas des Fige. 6 et 7.
Enfin, dans les Figs. 11 et 12, on a montré la disposi- tion adoptée, avec les différentes particularités indiquées plus haut, pour augmenter la surface de chauffe d'un appareil ordinaire existant.
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The present mention consists of ui3,) O ", - * Li -'-- which may '1-0 used 3t; yz' '.. lr3i: t or en, ifi;, i'> 1.i; ., i- sound in the devices si 'é vi i> o ra t 1 o ii or ie concentration., ae 1 - conduits, and!) las pa rt 1>: 1 st ..; c iit, aan3 luj aj pa ie 1 1 ii '; "toEoalaii beams" 03 independent ", we see: 10 - either; i' ciuié 1 1 o re .r their aarclze and their, 3 by better distribution of liquids c vapor.
2 - either ae to separate in an absolute way the liquidiez in 'work of the steam which they produce pm- a particular device ± ac 1 1 e, iie nt adjustable.
3 - aoit le, collect this vapor at the outlet of the apparatus in a particular way, with a view to, zi:, ic1'aen 'le
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weight of the devices.
4 - either to increase or to reduce to the extreme, according to the cases, the thermal flywheel constitutes - by the liquids in work.
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5 either to bring the liquids which are to be evaporated as close as possible to the boiling point using
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of the vapor emitted in the apparatusa, in the same evaporation apparatus, in a part of it suitably separated, only for the liquid part.
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6 or, in certain particular cases where the concentration is pushed jasqa'â to the extreme, of: :-) a. er the dry matter of the liquid and a peuriie it by extractions 1. a, 1 ré ia e the devices, this facilitated by the steering wheel t> ier; <: 1..iae of the device.
7 - or, on the contrary, to reverse the operation and
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make a 13Olüt'LOi2 or even 'a continuous chemical reaction.
80 - "to obtain evaporative devices on which several devices can be applied with single or multiple effect, working above the atmospheric pressure, at this pressure, or below, the liquids i, rai ter being able to be any and the apparatus thus constituting the elements ci / a fractional dissolution.
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The liquids can be colloidal solutions with little or no boiling point increase and the dry matter can only be collected in amorphous form.
They can be simple saline solutions or year
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mixture exhibiting me increase due to boiling point due to concentration, the dry matter being able to be
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e:, ei7 J i crisballized or not, all at once or in several, mixed or separately.
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In all cases, the G0l1é: enteredJ; t.1011 or the evocation
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can be partial or total.
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The devices é '1a., G0 raters .1 Hd \ l independent Gueulai res beams "on which apply pb ::; particularly, -but not 11tI11tat1V2, üellt, the special devices envisaged, all include a tabular beam" J / ) l1t the const'ructLon is generally well known (see Figures 1 and ..J the accompanying drawings sbhématiqaes).
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According to its dimensions or according to the absolute pressures
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of vapors to which it functions, this bundle may be constituted by one or) Iusic-, ur.3 group j the taoe :; c'1, lJ..L '' :: \)],) ar the same vapor e reunited in ia4;, 1 = shell i; ¯ ".. 1 J:; .. 4i: 3 the tubes at l 'inside which circulates the 1 u; ui; c;
; aa v. ::. be separated 30 .., unicabion, combibuanu as well, -go, i.>. ± .i- e re or 8J1 JO, J1. ". 1111C; '!.' ';' 10; 1, '.; OÙ3Li1LiU' - !. J10 cJ..l1S1. -) Oc; .j .l- ci.liter the Cl? altHiom ie the sapper around a'ea ;, rn tubular fasciaa 10i.3 () ül1é, 8 Údposi.tir ':. 3 known, in ", Í .;) contjjnu-3 in a roast calailire, rer: ': r .., a: u oar cluisoime.oia ;, un O,'. lv- sieurs coiapartifnents réct1 :: t.llffeun i.! l, lél? eJ1'i; J. "1t ').' un <io,.; jx ;;. ti- ment avaporator (2i ,. 2) these compartments Óc! lliud'8ol ('3 (' ¯è ('- van one or more partitioned heating liquids as per the known uses we see a'increasing' the speed: The circulation of or -) - es liquids and the transi-iissicn
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heat.
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The length t should be there, here 3 buoes can be; r: r i; aJ with the point to be solved.
The calenders of these bundles jont constituted gezelle so that upon entry .the steam it is distributed: t, iiforfjétuent around the tube bundle or bundles taking into account that the steam volumes \ ro, -jù decreasing as a result from the inlet co-ordinates, the steam to the two ends of the tubes. The steam therefore keeps tOJ.0 the J ong of the cubes
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a speed tending towards a constant.
This distribution is facilitated by the shape of the calandrums formed by two truncated cones joined by the base on a cylindrical part carrying the steam inlet.
The grille of the apparatus can be extended at the top and at the bottom to constitute the upper box 15 receiving the
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liquid completely or parttellenient evaporated, mixed with its own vapor or vapor supplied to the lower box at distribution 16. These two boxes' OeU'T81t fulfill in some cases the reverse roles.
These two boxes, in the case 1e OUuï ,, 'rt'LT118t1t3 reheaters absorb the partitions 17 and 18 or c'b'cu- û.'1o: 1 fixed on 11' '' vira, their cover or to a tubular plate constituting the part opposite the lids.
In the most general cases, the cover of the box
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upper 15}? 8Ut be horizontal 1 (1? ij. J.) or inclined (Fig. 2) t ', \, 1; 3i1üL leflecbeur in order to direct the liquid and the steam, A 1¯, the; exit. in Solange, ver. 3 1 a -output.
Ceobe ciorbie 19, inclined one year [) e <tooliJe i "<iiiné to facilitate the flow, has a role: uvllé ;; enja, i ^ e qui :: ere, described further.
It is fixed to the box 15 by a section as wide as possible and ends with a round flange 20 serving to fix it to the corresponding part of the steam repairer 21.
In all cases, the upper tubular plate carries or the tubular bundles, whatever it is. stamped or forming part of the upper box 15 of the bundle will always be placed at the level of the tubing 19 the liquid and vapor outlet of the evaporating bundle.
The lower box 16 carries, on the one hand, one or more
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liquid inlets 22 -25 extending or not towards the central, a drain 24 and an inlet, the liquid recovery 25 being able to also extend towards the center, These inlets coming from i- direct the jets of liquid suf the fun @ suitably arranged to constitute a deflector evenly distributing the liquids in each of the tubes of the tube bundle ,.
In the case of heating compartments, this arrangement remains for the evaporative part 26, while the heater or heaters constituting a part of the box 16 are arranged as for the opposite box.
The two boxes 15 and 16 can be independent on the calender and bolted or riveted to it, they then comprise the tabular plates and the partitions, an arrangement known and applied in similar devices.
The tube bundle is connected to a vapor separator 21 composed of a vertical cyclinder of variable diameter and height provided with a cover 28 at the upper part and a vapor outlet 29 perpendicular to the vertical part, extending on the inside by a bent cone 30, the large opening of which has for cross section the mean between the section of the cylinder and the section of the piping.
The steam outlet can be provided on the cover of the separator 21 and takes the form of a cone 31 having the separator as a large base and the piping as a small (Figure 5).
At the bottom of the cylinder is provided a tangential vapor inlet 32 and inclined downwards by a determined angle and carrying at the end a round flange 33 intended to ensure the seal on the corresponding flange of the tube bundle (Fig. 4).
Inside this entrance and introduced by the
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flange, a conical sleeve 34 with a turned-down collar is placed, pinched in the seal; it is just at the joint and ends in a bevel cut with a cross section calculated to obtain the exact separation of the liquid and the vapor by tangential impact on the lower part of the separator 21.
The cylindrical part of this separator is riveted to a cone 35; the tangential shock is linked to the wall of this cone.
A collar 35a can be riveted to the upper part of this cone, intended to prevent the capillary rise of the climbing liquids on the one hand and, on the other hand, to prevent the contact of the separated vapor with the circulating liquid. laire.
The cone 35 carries at its lower part a projecting tube 36 of variable height and a pipe 37 at the lowest part.
Through this tubing 37 flows by adjustment a part of the concentrated liquid of the envisaged box, to any medium. through the top tube 36, of variable diameter depending on the case, is effected by overflow created by the above adjustment, the liquid being taken up to the bottom of the tube bundle.
This tubing can be provided in such a way that it receives only the liquid ae circulation by overflow to the exclusion of any liquid which may fall directly into the bubulure 36 and which may come from the conical cuff 34.
Cu separator also carries the necessary tubing for service and sight glasses.
The liquid intake pipe 36 can be extended to the lower part by a tube of variable diameter provided with a sight bottle where a level can be visually adjusted.
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free of eddies thanks to its special interior layout balancing the pressures.
This liquid level itself regulates that of the tube bundle and consequently the circulation to the liquid.
It is modified according to the variations of the production of the apparatus thus creating a constant volume of liquid on circulation and, in certain cases, it is envisaged to be able to create, using this bottle, 'a thermal flywheel (the, liquid by increasing the volume in circulation.
In other cases where the concentration is pushed until a part of the supersaturated dry matter appears in the liquid, the cylindrical part of the separator, although comprising the separation device described above and the cone of shock, has only a wide passage of liquid to the deposit vessel formed by the extension of the cylindrical part to the separator.
This second cylinder, ae variable dimension depending on the case, carries at its upper part, on one side, a large vertical return pipe fulfilling the same purpose as in the previous case; other tubing ae service, variable depending on the case, viewing glasses and measuring instruments and ends in a very elongated cone, ae-part cone at the base of which the dry matter is extracted. 'in any way and in any environment.
The vessel and the separation cone can be single-walled or provided with a double jacket allowing the cooling or heating of the mass which it contains.
In addition, they may or may not be provided with a paddle or other movement, continuous or not intended to slow down the deposits of materials or to scrape them.
It is also possible to put in communication on the same vapor separator having one of the above arrangements,
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one or more tube bundles, either that we want, for a single effect, to provide variable flow rates with possible cleaning of the isolated bundle, or also, on a multiple effect, that we want to provide one or more additional bundles to avoid stoppages during cleaning.
Likewise, one or more additional tubular bundles which may or may not be insulated can be added to an existing device for the same purposes.
These devices with multiple beams, single or multiple ... ples effects can operate under pressure, at atmospheric pressure or at pressures lower than it; the same in a device. Any single or multiple effect operating at any absolute pressure, to increase the heating surfaces, one or more tubular bundles operating as a circulator and having the indicated arrangements can be placed, also using, with the indicated arrangements, the body grille as a separator.
In Fig. 1 is shown. in elevation a tubular bundle independent of its separator.
The liquid is introduced either by pump or by depression. The inlet can be central or tangential so as to distribute the liquid well in the bowl 16 where it is mixed with the liquid "taken up" coming from the separator at 25 and circulating in the closed circuit apparatus with a constant inlet. 22 of fresh liquid and a discharge of concentrated liquid which is indicated below.
The liquid circulates from bottom to top in the tubes 26 of variable height, but close to 3 meters. The diameter of these tubes can also vary as needed.
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The heating steam is introduced at 38, circulates around the tubes 26, condenses, is discharged at 39 in the form of condensed water in the usual manner. At 40, the air and the non-condensable gases contained in the vapor are discharged and a pressure equilibrium is generally established between the two points 39 and 40 in some way.
The boiling liquid exits the tubes 26 and arrives in the chamber 15 mixed with its own vapor which nerve the working fluid to it and is carried towards the conduit 19 in the vapor separator.
In Fig. 2 shows an identical tube bundle 26 evaporator contained in the same shell With a tube bundle 29 receiving around the tubes the Same vapor introduced at 38 with water purge at 39 and purge .. air at 40, the latter balanced or not and, inside, a liquid which may be different from the evaporated liquid, or this same liquid when it has to be heated beforehand.
In this case, the tubular bundle 26 operates exactly as in FIG. 1 and the tube bundle 27 functions as an ordinary independent heater, (the known construction, which can have all the devices specific to these devices.
The two beams arranged inside the calender as shown in Fig. 3 are separated in boxes 15 and 16 by vertical partitions 17 and 18 completely separating the liquids (Fig. 4).
It is obvious that we can introduce into the same shell two or more heating compartments receiving different liquids, but which must be heated by steam at the same absolute pressure.
If the liquid circulation cycle is continued and
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of its own vapor exiting at 19 from the tube bundle, its circulation is accelerated in the conical sleeve 34 ending in a section 32 calculated up to a speed necessary to then create a sudden expansion and a sufficient shock tangentially to the conical wall. This tangential shock has the desired speed, sticking absolutely all liquid particles on the wall thus completely separating liquid from vapor.
This descends by rotating by gravity while the steam rises by call to the vicinity of the steam outlet 30.
Towards this point, the. Steam regularly accelerates its speed according to the reduction in the section of the separator.
The vapor stream then changes direction, enters the cone 30 and continues to accelerate regularly up to the outlet orifice 29.
This arrangement therefore allows, on the one hand, an upward and downward acceleration giving a linear space traversed by the vapor which happens to be increased by double the actual height of the separator.
The same aim has therefore been achieved as if the total height of the separator ae 1a had been increased, the length of the conical tube 29 and 30.
In Fig. 5 is a variant of the. arrangement of the outer cone on the vertical wall of the separator 21. In the case of climbing solutions, a small flange 35a can be placed to stop the ascent of the latter.
In Fig. 6 shows the separator of an evaporation apparatus, the tube bundle of which may have the arrangements of FIG. 1 or of FIG. 2. It is intended for devices where the concentration is pushed to the point of
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tallization of dissolved salts.
The arrival of the separator is identical. The upper part where the separated steam passes can have one of the two separator arrangements in Figures 2 and 5.
The lower part further comprises a cylindrical part and a conical part. Liquid and salts escape from tubing 34, flow along the vertical wall and enter a resting liquid mass where the solid particles settle.
The clear liquid floats and is taken up by the intake pipe 36 identical to that of FIG. 1.
The crystals accumulate at the bottom of the cone, from where they are extracted by successive hunts.
The return tubing 36 is embedded in the separation vessel to prevent kinks and crystal deposits.
In the vessel, it is possible to supply the diluted liquid and the various couplings, valves, taps are provided with steam washing.
The evacuation of the salts can take place in the open air or in an intermediate "airlock" such as in FIG. 7 when the device operates under pressure lower or higher than atmospheric pressure.
In this case, the "airlock" is fitted with the various devices necessary for its pressure equilibrium with the separation vessel and with the atmosphere. It can also serve as a juice elevator, and several "airlocks" can be provided (Fig. 8).
Finally, the separator and the airlock (s), in some particular cases, can be provided with a double jacket 41 (Fig. 7) receiving cold water to accelerate crystallization, or with warm or hot water for. avoid crystallizations adhering to the walls.
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Continuous or discontinuous movement can also be provided in these special cases for any suitable device such as 42 (Fig. 7).
Figs. 9 and 10 show the arrangement of a device with two tube bundles and a single separator working together and being able to be isolated by valves.
This provision applies to the Fige cases. 6 and 7.
Finally, in Figs. 11 and 12, we have shown the arrangement adopted, with the various features indicated above, to increase the heating surface of an existing ordinary appliance.