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appareil e'- vapeur de mercure à double système de réfrig6ration
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D3.EIS la réfrigération d'un appareil à vapeur de mercure, tel qu'en particulier, un redresseur à vapeur de mercure, il H'agit en première ligne, de condenser le mercure qui 9f:t v=iiJorisô à la cathode, et d'évacuer l'énergie éperdue à den tenpuraturen ne pouvant avoir pour connúquence de conpro- metLre la conntruction, par exemple celle des joints.
Pour cer; but ; des teripuraturen de rdfriguration comprises entre 50 et Io0 c cont Sld'F17.:irll,a;:an caconc1s ligne, il faut
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Appareil à vapeur de mercure à double système de réfrigération.-
Dans la réfrigération d'un appareil à Tapeur de mercure, tel qu'en particulier un redresseur à va- peur de mereure, il s'agit, en première ligne, de con- dans le mercure qui est vaporisé à la cathode et d'évacueur l'énergie perdue à des températures ne pou- vant avoir pour conséquence de compromettre la com- struction, par exemple celle des joints.
Pour ces buts, dea températures de réfrigération comprises entre 50 et 100 C sont suffisantes. :En seconde ligne, il faut.,
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pour assurer un effet de val\1'e Irrêprochableg que la
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densité de la -vapeur de mereure soit maintenue basse
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dans l'espace anedîque. Il fautg pour oelat de plus basses températureso Oe sont deux problèmes différents, qu'il oonvient de rêsoudre aussi par deux ayatemes distinots de réfrigérations
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Les plus grandes pertes ont lieu dans le voisi-
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nage des életrodes.
La chute 1 la cathode chauffe la
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cathode et entra!ne une vaporisation Intense du mercu-
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reo La chute & luanode et le rétrécissement de la sec-
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tion de l'arc dans le voisinage de l'anode chauffent
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l'anode et ce qui Igenteure.
Suivant ieînventîon un premi-er système de réfri- gération sert a évacuer cee pertes d'énergie prîneipa-
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les se produisant au voisinage des électrodes. Ce pre-
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mier syst%me de rêfrîgératîon aurait donc a absorber la chaleur de condensation du mercure vaporisé à la
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cathode et les quantités de chaleur libérées autour
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de la cathode et de ltam04es Ce sont les parties prîm- eipales de leéngrgîe perdue.
'om arat1Tement à cela, les quantités de chaleur oédées 1 l'appareil par la partie centrale de learc comprise entre la cathode et l tano4e ont peu 61 timp@rtaDoes Avec ce premier eet6b
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de réfrigération seul, il serait possible de faire fonc- tionner l'appareil sans échauffements constituant un danger pour la wonstruction, Toutefois un courant par- tiel, si petit soit-il, de vapeur de meroure s'échappe- ra vers l'espace anodique. Ce courant partiel de vapeur de mercure augmentera la pression de vapeur dans le voisinage de l'anode et nuira à l'effet de valve. Par suite de oe phénomène la pression de la vapeur de mer- cure dans 1'espace anodique sera d'autant plus grande que la charge de l'appareil est elle-même plus grande.
A ce courant partiel de vapeur de mercure qui s'échappe de la cathode vers l'espaoe anodique on oppo- se, suivant l'invention, un deuxième système de réfri- gération servant à condenser ce courant partiel. Du fait de ces surfaces de condensation il se produit une nouvelle vaporisation du mercure correspondant à leur température. Or c'est cette nouvelle vaporisation qui déterminera la pression de la vapeur de mercure dans l'empace anodique.
La pression de la vapeur de mercure dans l'espace anodique est donc déterminée par la tem- pérature de ce deuxième système de réfrigération, à condition naturellement que la charge ne soit pas pous- sée au delà d'une certaine limite à laquelle le premier système ne suffit plus pour la condensation de la quan-
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tîtê priaoipale de mercure vaporisée .
il sera toute- fois possible, a'ax émarges normales de l'appareil qU'on rencontre dans la pratiques de calculer les deux systè- mes de réfrigëra.tiea de façon telle que le premier ab- sorbe effeetivemeat la, partie prinoipaie de 1 énergie
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perdue, partie qui se produit aux électrodes ou dans
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leur voisinage, taaâie que le deuxième sert à eonderser
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le courant partiel de vapeur de mercure qui s'échappe
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vers l"e8paee anodiques de sorte que la pression de la vapeur de meroure dans leespace anodique est détermî- née par la tompêrature de ce deuxième système de ré- frîgêration.
Il est êvîdement nêoesoaîreg pour que cet effet se produise que la denxiàne ayat#e de iétrigéritl ln ne agît que peu chargd thermîquement. Ceci est 9Péeàsé- ment le cas par le faît que le premier système $'ré- frigérâtioa absorbe la majeure partie de 1'éflePgie per- due* 0n eonnalt déjà plusieurs dispasitife comportant de'ax réfrigérsatSc mais on ne cherche pas, dans ces dispositifs, à a que les plus grandes qt3.téa de l'énergie perdra soi-aat écartées du dé=iême sy5tême de rôfrigera-tioBo Ses grandes quantités d'énergie chargent alors le de=i'ème système de r6'rfgrt3ttt, de sorte que oa tGrIêrat-are, et avec elle la lefll4t
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de la vapeur de meroure dans l'espace anodique augmentent inutilement avec la charge de l'appareil, à moins qu'on n'assure un refroidissement plus intense lorsque la charge augmente.
Il n'est naturellement pas possible d'écarter de ce deuxième système de réfrigération tou- te l'émergie à l'aresption de la chaleur de condenes- tien du courant partiel de vapeur de mercure qui s'é- chappe vers l'espace anodique. L'énergie de rayonnement de l'are et des électrocdes chauffées, ainsique des ions se resonbinant atteindront aussi le deuxième sy- stème de réfrgération. Toutefois il est possible de faire en aorte que ces quantités soient petites si on les compare à la totalité de l'énergie perdue.
Une tel- le disposition a l'avantage que pour un marne refroidis- sement extérieur, la température du deuxième système de réfrigération n'augmente que peu ou pratiquement pas du tout avec la charge de l'appareil, tant que cet- te charge reste inférieur à la limite à partir de la- quelle le premier système de réfrigération ne suffit plus pour oondenser la majeure partie du mercure va- porisé.
Cette disposition a encore 1'avantage que, lorsqu'on veut, pour obtenir une pressio particulière- ment basse de la vapeur de mercure dans l'espace ano- dique, porter le deuxième système de réfrigération,
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par un preeéd fI"ig@J?if1q 9 a.
une %ew#éôatnr iaféri- sure a celle de 1#eeu de efro1di99emeDt ou de 11autre agent de refroidi&¯9nt! d'Out Ou dispose, 1'6nePgiB supplêmentalr-0 %a d6peMer 'Pour ce preeédi frigorifi- que est aussi petits que possible, l'énerltl9 perdue qu'il faut êvp-olaes> 1 la basse température étant elle- même aUssi pQ%13e que possible et ne comportant anoaD% que possible que la q#1lt1té dt4nu,>CÎO qui agi% <?? '" la pnss1m'J ào le, '\7Qjewp de merc=le aana i'esppD6 Me- à1que, la chaleur de aondensatton du ou- rant partiel @le vapeias de mUem1'8 qui eléchapee lers Itespace aDod1qU90 P@mr 'O@1!jl wn 9<x? effet de valve on e tet- forcera de @1@1I?JjQI@F as système- de 1",-tt- , tout au mairie en 0l eQ me tempdratinre uHo!'81D1!i celle du prem1@J,? en pnt obteDt1!l ce résultat par exemple de fegen oesnue ss fatiaosi lJ8ae-er 1'agsat 4 dan réfrigérati !!!!,
'\tJ@rÓl dans le dm.1:d'h1e. P111W111it pre. mier wé*&ig4waaa 0 L@5I."''W. @fA 1fef?d4U au moyen de rë- frigél'ute' 1 ébyx>iiti*1, l8éaerpe edddeg dave le pre- mier système do ?éfFig4s'atleBp peut %tre utilisée 1 abaisse? la p!{,GJ8s1@g daza le deaxine systbe 4e r'- frîgératlea et è wovoquew ainsi un effet wéhig6oeqnù. uette rêduetlo22 de la, pressîn peut ttre Obteaue"P#r
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exemple au meyen d'orne trompe actionnée par la vapeur du premier système de refroidissement.
Pour rendre plus difficile tout transfert de chaleur du premier au deu- rième système de réfrigération, il est utile de super- poser les deux systèmes et de monter le prmier au des- sus du deuxième
L'espase anodique peut contenir une ou plusieurs anodes ou bien il peut y avoir aussi plusieurs espaces ancdiques dans lesquels il faut que la pression de la vapeur de mercure soit maintenue basse.
1 La figure du dessin annexé montre un exemple de réalisation Le récipient à vide proprement dit est con- stitmé par une plaque P formant couvercle et une plaque de base B, des plaques pouvant âtre reliées entre elles de façon étanche par exemple par une enveloppe cylindri- que M. La plaque eouverole P porte un dôme de condensa-, tin D pour le mercure qui se vaporise à la oathode, et elle porte également deux ou plus de deux bras anodiques R. Les amenées de courant 3 sont traversées par les eon- dite-4=8 S auxquels sont suspendues les électrodes, c'est-à-dire les anodes A et le récipient cathodique K contenant le mercure.
Cet appareil est renfermé dans un deuxième récipient, le récipient de réfrigération, qui est divisé par la plaque P en deux réfrigérants
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dist1Dete 0% W. Le Réfigéwaa% supé*imoe %ouno les bras snél1q!i1GO ot le <Ide de OaD4eJ'1Satj.'Oa:D.
Cfee. ce r'f1"ic're.mt qx1 eoe% eé&é@ J1"6tJ1P18 oqgll%flmqp. lN partie de 16 ngie perdue qui ereQ.J1Id t ebate a la satcAe le me@1!11"e qui se vapOne8 11a cathode se @@BâB8a.a da-no le àtltns sauf une petite partie qui @"éehapp@ ve&@ 3,o ibawo 9 ntodmi% de la com1eD8atid dans le dame le , 1. b ca.1rhecl. la UR 00-- non représenté ouest ép1eme.. au fttrtc&an:t 8rt..... 0 . , ,,l ; .( Il'\ qu'eat cédéa la garnie prtmtipa1e de Igimwee perdre qui correspond à la almte 1 l'anQ4e et 1 la lhéte de tension dans Lem 'M.-ae Mo41quefh Un petite parti* de cette tS11erg1@ @et à la plaque de baaèJ par rfflmemmt vers le bas. nome ce sont les chutes de tension a.1IiI:ï: le(!ttQ)ie qul feun1erreu:t la ma3eue par- tie de l'éaergiQ de pertoo @,est au r'tr1c'RDt auvi- rieur 0 que, dane ootte disposition, la majeure partis de ltênergîe pe1"@lf) eat addée.
Qaem lE l'énergie allant au rétr1sét iDf61f'1ev U elle est petite en e0Npa- raison avec l wéeédeDteo 11 est donc be81lC$Q plus facile 4e ma1±1t#1:i\? oo rêfz-lgêrant 1 une température assez basse pour que la êe mercure qui n'échap- pe du dôme VGTG la. plaque de base soit aussi condensée a une basse preGîon que détermine alors la pression
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dans l'éspase anodique.
Pour que .la vapeur de merou- re qui s'échappe -vert le bas soit ramenée à la, sur-
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faee dobasop qui est, dans tonte son étendue, l*une des putiet les plat froides de l'appar/il, l'ensemble
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comporte wneere des écrans de guidage Y qui peuvent être islés de la surface de base à cause de l'arc.
*usure qui se *cadence sur la surface de base peut
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tt rate a la eetthode par un éraporatour auxiliaire rartfs.3rr pon ipwprwaente. boroqae ie refroidiseewent oxo% eM<MM MUMyw* d'ecan froide, il convient de faire arilre lfatt -froide au réfrigérant U et de lâ''au ré- trigirmt ma le présent exemple lea deux sypt%meo réfrigérauts sont représentés chacun sous forme de ré- frigérant à liquide. On peut toutefois prévoir aussi kéautres types de réfrigérants, par *temple une réfri-
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c6y)tti<)0< par 1'air, naturelle ou f créée, d'un oorpe - d#aUXottes. Mmeun des deux systemec de rétrJ4é- ,#i pftt être divisé en un oirtain nombre de réfri- g6rat: pir*,ala.
On peut supposer, par exemple, que chaeun des bras anodique* est refroidi individuellement par un refrodissement par de l'air,, mais que le dôme de comdsunsations est refroidi par un liquide comte dans
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.tp3e. greier système de réfrigération serait ait constitué par un réfrigérant à liquide et autant de réfrigérante à l'air qu'il y a d'anodes dans l'appa-
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roll.
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% P1"'enG> tmfen'è1b 9 lappltque N'apaâNNet aux a vapaur de meoure o&9 4e'âê'!ts.
:léS111mé ==-¯=-aQQQP L'iDveîJIt1@)!!ïl i POUI' objet an appareil à va.peur de morem-0 Dmpojrtmt taau aystbea a. r'fr1cúattrm. et en parU.cml1e:r un td:;r"'S"e\U' & "1ap&1D1' de mercure de ce type, @ar@,etéri8Ô par le fait que le premier ayitè- me de rétrigtinti@D la- partie prînolpale de 1 énergie perdue lés'ée au r!lsouoc1es ou dans 1-ev voisinage, taIDl@19 qua le deuxiéae S3mllbe -de fzt1sé.. ratlon sert à ondoroo2 le Gourant part1eltie Tapeur anodique de mercure qui s'échappe de la cathode vers' l'espacer et qu'Il est caleculé, à est effet, de façon que la
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pression de la vapeur de mer@ure date l'eepaee anodique ne dêpende que de la température du devxilme eqstéBe de réfrigération pour les @barge.
normales de l'appa- reil qu'on rencontre dans la pratique.
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llînvent2oyi ec aaractér1ge en outre, par les pointe suivante g
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a) Le premier système de réfrigération a, tout au moins en charge, une température supérieure à celle du deuxième. b) Les systèmes de réfrigération sont des réfrigérants à ébullition. o) L'énergie cédée au premier système sert à produire dans le deuxième système une pression plus basse et par suite un abaissement du point d'ébullition. d) Le premier système de réfrigération est monté à la.
partie supérieure, et le deuxième à la partie inférieu- re de l'apparu il. e) Les bras unodiques et la chambre de condensation de
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la JUltie pmo1palf4n mereure qui se vaporise sont re- froidio par le pr¯1er 8ystbe de réfrigération. f) Les bras anodiques et la chambre de condensation de
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la partît printilpale du mercure vaporisé sont refroidis par un seul et méme réfrigérant. g) Toute la surface de base de l'appareil est refroi-
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die par le dt,.'t3 11st'-e de réfrigération. h) La cathode en mercure se trouve au dessus de la sur- face de banse refroidis et la partie du mercure qui se con- 4 se sur la surface de base est ramenée à la cathode par
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la éYaJoR'81IZ' au1l1a1re.
i) 3yrf lCs 44 guidage montée au dessus de la surface de baso ameaeat à cette surface la vapeur de mercure a con- denser.