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Dispositif pour l'élimination des impuretés des eaux d'ali- mentation des générateurs de vapeur.
On connait des dispositifs pour l'épuration des eaux d'ali- mentation des générateurs de vapeur dans lesquels on prélève à la surface de l'eau, l'eau qu'il s'agit d'épurer et on la conduit à une chambre tubulaire verticale, à un collecteur de boues qui est relié à sa partie inférieure et, à partir de celui-ci, à une deuxième chambre tubulaire qui s'y raccor- de par le haut et dtoù l'eau est renvoyée, de l'extrémité supérieure de cette chambre, au moyen d'un tuyau, au généra- teur, jusqu'au voisinage du fond de celui-ci. Entre les deux
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chambres tubulaires, on a disposé un réservoir, renfermant une solution de soude ou d'un corps analogue, dans lequel l'eau sortant de la deuxième chambre doit pénétrer par le bas pour ressortir de la même chambre par le haut.
On connait aussi des dispositifs, pour l'élimination des impuretés de l'eau d'alimentation des générateurs, pourvus d'un système tubulaire disposé à l'intérieur du générateur, plusieurs tuyaux ascendants étant utilisés dans ce cas.
Le montage de dispositifs de ce genre à l'intérieur du générateur présente évidemment des inconvénients consistant principalement dans la difficulté d'accès, qui est absolument exclu pendant le fonctionnement. Le dispositif connu qui est disposé à l'extérieur de la chaudière présente d'autre part l'inconvénient sérieux que le prélèvement par succion de l'eau à purifier a lieu à la superficie de l'eau, tandis que le re- flux a lieu par un tuyau qui s'étend dans le générateur à par- tir du haut jusque près de sa partie inférieure.
Une circula- tion réglée de l'eau à travers l'épurateur ne se laisse aucune- ment réaliser de cette façon, en premier lieu parce que par suite de son montage à l'intérieur de la chaudière le tuyau de reflux qui pénètre dans la chaudière ne présente pas d'abais- sement de température par rapport au contenu de la chaudière, de sorte que l'eau est au repos dans le tuyau de reflux et ne participe pas à la circulation.
En ce qui foncerne ces disposi- tifs connus, on n'a pas tenu compte de ce que les agents d'in- crustation, qui sont denses, se maintiennent dans les parties les plus basses du générateur parce que, en raison de leur den- sité élevée, ils se redéposent toujours en se dirigeant vers le bas..Même l'addition de la solution chimique, par exemple de la solution de soude, constitue également une erreur dans le dispositif connu, parce que l'eau froide ne se déplace pas de bas en haut, mais ne peut se déplacer que dans le sens opposé; il s'ensuit que la circulation désirée à travers la chambgre
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contenant les produits chimiques n'a pas lieu et qu'il ne se produit pas d'amenée dès produits chimiques dans l'eau du géné- rateur.
La présente invention se rapporte maintenant à un épurateur exempt de ces inconvénients des épurateurs connus et qui, d'une façon continue au cours de la circulation, conduit les boues des générateurs dans un appareil qui les recueille et dans lequel elles se déposent. Grâce à des trajets d'eau qui ont la même longueur, mais dont la direction change, on réalise une vitesse tellement faible de l'eau en circulation que les impuretés tom- bent et qu'elles se rassemblent dans une poche à boues d'où on peut les évacuer. On ajoute encore à l'eau épurée de cette façon des produits chimiques destinés à précipiter les impuretés se trouvant encore dans la chaudière et à les éliminer.
Par la sub- division des chambres de précipitation distinctes qui sont cons- tituées par des tubes verticaux ou de préférence inclinés, on garantit une différence de température et par conséquent une précipitation et une circulation d'eau plus ou moins actives.
Un dispositif d'épuration tel que celui qui vient d'être décrit est particulièrement approprié pour les générateurs fixes de vapeur, mais moins pour les générateurs mobiles, en particu- lier pour les générateurs de locomotive; malgré qu'on pourrait songer à l'application de ce dispositif à ce genre de généra- teurs aussi. Toutefois, il en résulte aisément des difficultés pour l'introduction du dispositif dans le générateur, en raison de l'espace restreint dont on dispose. Mais, dans ce cas, on peut construire et simplifier le dispositif, exécuté suivant les mêmes principes, de manière que son montage n'offre pas d'in convénients du point de vue de l'espace.
Il suffit notamment de disposer sous le générateur de la locomotive, entre la chau- dière tubulaire et la partie inférieure de la chambre d'eau de la boite à feu, un nombre réduit de chambres de communication obliques divisées intérieurement par des cloisons, de manière que l'eau du générateur qui est conduite à travers ces chambres @
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doive suivre un trajet déterminé le long duquel les impuretés peuvent se séparer et se déposer de façon qu'elles ne reviennent pas dans le générateur. Toutefois, on doit dans ce cas, d'une part, provoquer une circulation forcée de l'eau et, d'autre part, isoler efficacement le séparateur pour empêcher les pertes de chaleur vers l'extérieur.
Le séparateur, à section de pré- férence circulaire, est divisé par une cloison médiane inclinée, par rapport à l'horizontale, en une moitié supérieure et une moitié inférieure communiquant par leur extrémité inférieure et supérieure. L'eau à épurer entre d-ans le dispositif, à la par- tie inférieure, et est renvoyée, immédiatement après son entrée, vers le bas par une autre cloison de manière qu'elle soit diri- gée vers le haut, à partir des parties inférieures du disposi- tif, et qu'elle puisse déposer, dans les deux chambres séparées par la cloison, ses impuretés qui se rassemblent, à la partie inférieure du dispositif, dans un collecteur de boues d'où on peut les évacuer de temps en temps, vers l'extérieur.
A la partie supérieure du dispositif est montée une petite pompe de circulation qui refoule l'eau continuellement en la faisant circuler en circuit fermé à travers le disposi tif. Dans ce cas, une condition nécessaire pour l'épuration est évidemment que les substances chimiques provoquant l'élimination des im- puretés et des substances incrustantes de l'eau soient intro- duites dans la chaudière déjà en même temps que l'eau dtalimen- tation. Le dispositif maintient alors propres les parois inté- rieures du générateur et des tubes à eau du générateur.
Sur le dessin annexé, on a représenté à titre d'exemples deux modes d'exécution du dispositif objet de l'invention, cel- le-ci étant appliquée, suivant la figure 2, à une chaudière de locomotive.
Dans le mode d'exécution représenté sur la figure 1 l'épu- rateur est constitué par un système tubulaire de deux tubes parallèles et obliques, inférieur et supérieur, B1 et B, reliée
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par des tubes verticaux ou obliques A1 et A2 disposés parallè- lement. On a prévu au tube inférieur B1 une poche à boues C destinées à recueillir et à évacuer les boues. Le tube supé- rieur B2 est divise par une cloison D pour forcer l'eau à se @ diriger vers A . Le réservoir à produits chimiques E est re- lié, par un tuyau de communication, au reflux, de manière à introduire dans l'eau qui reflue la solution chimique, par exemple de soude.
L'eau boueuse sort de la chaudière pour en- trer à l'extrémité inférieure du tube supérieur B; elle des- cend par le tube A1 et se répartit, à la partie inférieure, par le tube B1 sur les autres tubes verticaux ou obliques A2 Il se produit là, par les différents changements de direction,une précipitation des impuretés, c'est à dire une clarification de l'eau. Cette action est particulièrement efficace dans les tu- bes A1 ou A@ disposés obliquement, parce que le trajet verti- cal des impuretés qui tombent vers le bas est là sensiblement plus court que dans les tubes verticaux et il s'ensuit que le dépôt et l'évacuation s'effectuent d'autant plus rapidement.
Dans le mode d'exécution représenté par la figure 2, le récipient séparateur a est incliné de 45 environ entre le côté inférieur et antérieur de la boite à feu et la chaudière tubulaire. La communication inférieure b, qui est pourvue d'un organe de fermeture c, débouche de haut en bas, dans le voisi- nage de l'extrémité inférieure dans la chambre a. Immédiatement devant l'orifice d'entrée, lorsqu'on regarde dans le sens du déplacement, se trouve, en travers de la chambre, une paroi d qui atteint à peu près son milieu et qui fait dévier vers le bas l'eau sui entre. A l'extrémité inférieure du récipient a est relié un collecteur de boues e présentant un orifice d'é- vacuation f que l'on peut fermer.
Le réservoir a est traversé longitudinalement par une cloison ±, inclinée par rapport à l'horizontale, qui s'étend en bas jusqu'au voisinage de la plaque déflectrice d et en haut jusqu'au voisinage de la pla- @
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que fermant l'extrémité supérieure de la chambre. En coupe transversale horizontal la chambre forme une ellipse avec la paroi de séparation médiane. A l'extrémité supérieure de la chambre est relié le tuyau de communication h avec la chaudière tubulaire. Au-dessous de celle-ci se trouve un organe de ferme- ture 1 Une petite pompe de circulation k est intercalée dans le tuyau de communication h, cette pompe étant commandée d'une façon quelconque et maintenant l'eau de la chaudière en circu- lation constante dans le séparateur.
Il en résulte un dépôt très complet des impuretés dans la chambre d'épuration a. Par suite de l'inclinaison de la chambre et de la cloison, il y a de nombreuses faces sut lesquelles vient buter l'eau et sur lesquelles les impuretés mises en mouvement viennent s'arrêter, pour se déposer vers le bas.
Pour le fonctionnement convenable, il importe de bien iso- ler de l'extérieur, au point de vue calorifique, l'ensemble du dispositif, afin que l'eau du générateur ne subisse, si possi- ble, aucune chute de température ou, en tout cas, qu'elle ne subisse qu'une chute de température insignifiante pour la pra- tique.
Au lieu d'une chambre d'épuration, on peut évidemment, en cas de besoin, disposer l'une à côté de l'autre plusieurs cham- berés d'épuration, séparées ou reliées les unes aux autres d'une manière appropriée.