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DISPOSITIF.DE SURVEILLANCE POUR SYSTEMES ELIMINANT L'EAU DE LA VAPEUR.
En général, des dispositifs d'élimination d'eau, pour des espa- ces remplis de vapeur, tels que par exemple des séparateurs éliminant l'eau de la vapeur, qui servent à éliminer l'eau de canalisations, d'appareils de cuisson ou d'installations analogues, sont placés immédiatement contre ou en dessous de ces appareils, ce qui fait que la plupart du temps ils échappent à une observation commode, de plus les appareils sont souvent très dispersés et placés à des endroits peu accessibles.
Il en résulte que sou- vent les séparateurs ne sont pas convenablement réglés et surveillés, ce qui peut donner lieu à des-pertes très importantes par exemple par entraînement de vapeur fraîche s'échappant aussi avec l'eau de purgeo C'est pourquoi on a proposé déjà de grouper ensemble devant un collecteur commun des sépara- teurs d'eau de vapeur de plusieurs points d'utilisation ainsi que les re- gards qui servent à leur contrôle.
Ceci, cependant, ne constitue qu'une solution partielle du pro- blème, puisque tous les autres dispositifs nécessaires à une installation de vapeur et d'eau de condensation, travaillant dans des conditions économi- ques, sont, ou bien non prévues du tout, ou ne font pas partie organiquement du circuit de condensation, ou, à nouveau, ne sont pas disposés centrale- ment à un endroit où on peut en effectuer la surveillance.
C'est pourquoi on a proposé maintenant de grouper en une instal- lation de surveillance, sous forme d'une unité constructive, tous les dis- positifs connus en soi et nécessaires pour le réglage et le contrôle. des eaux de condensation qui se produisent à un ou plusieurs endroits, comme par exemple, les soupapes d'isolement, les collecteurs de saletés, les re- gards, les instruments de contrôle de la valeur du pH, les séparateurs (ou purgeurs), les clapets à sens unique et analogues.
A la figure 1 on a représenté en coupe, et à la figure 2 en élé-
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vation, une installation groupée de ce genre pour un point d'élimination d'eau. A est,. la manche d'entrée, B le corps de fermeture d'une soupape a deux sens, qui dans sa position supérieure peut assurer la fermeture sur la bague de siège C et qui alors isole tout le groupe de contrôle de la conduite d'amenéeo En position d'exploitation normale, le corps de ferme- ture B assurera fermeture sur le deuxième siège Do L'eau de la vapeur (eau de purge) s'écoule alors à travers le tamis E qui, ainsi que, aussi, les conduites et appareils installés en amont, peut, pour la position moyenne dessinée du corps de fermeture,
être purgée par la conduite de dérivation Fo G sont deux électrodes pénétrant dans l'espace pour le condensat, qui sont reliées à un appareil de mesure électrique H qui donne lieu à une dé- viation à l'aide d'une source de courant non représentée, dès que le con- densat n'est plus neutre, c'est-à-dire dès qu'il prend un pH inadmissible pour les canalisations, les appareils etc ... ce qui peut se produire par exemple lorsqu'un serpentin de chauffage d'une cuve à acide ou à lessive devient non étanchea Pour rendre l'avertissement apparent au personnel de service, on peut encore, par exemple, au moyen de contacts dans l'indica- teur, mettre en activité une-signalisation lumineuse ou une sirène d'alarme.
Au lieu de le réaliser par voie électrique, le contrôle de la neutralité du condensat peut se faire aussi par voie chimique ou optique, en envoyant, par exemple, périodiquement, dans le courant de condensat, un moyen d'une petite pompe, des réactifs liquides connus convenableso Lorsque l'eau n'est pas neutre, il apparaît, comme cela est bien connu, une coloration qui peut être observée par des regardso
J sont des regards, avec, agencé entre eux, pour l'exemple pré- sent, un nez connu K qui permet de reconnaître de manière particulièrement claire si de la vapeur fraîche s'échappe avec le condensat. L est une sour- ce de lumière quiiaide également à reconnaître cela nettement.
La mesure du débit du condensât se fait, dans l'exemple décrit, par un diaphragme de mesure M et un manomètre différentiel N qui, dans le cas le plus simple, consiste en un tube en U bien connu. La mesure du débit peut se faire aus- si, cependant, au moyen de tout appareil connu de mesure de débit, comme par exemple une roue à ailetteso P est le séparateur proprement dit qui, dans le présent exemple, consiste essentiellement en une tuyère de réglage connue en aile-même, mais qui peut, avec un même rendement, comprendre aus- si d'autres systèmes d'étranglement ou à labyrinthes, ou qui peut être équi- pé de parties intérieures mobiles, telles que des soupapes ou des tiroirs, qui peuvent être commandés par flotteurs, thermostats ou d'autres moyens connus
Q est la manche d'évacuation du,
.séparateur d'eau et de vapeur P, et R est la manche d'entrée du collecteur d'eau de purge So Entre les deux manches est agencé le clapet à sens unique (ou anti-retour)T, qui de manière connue, doit empêcher un retour du condensat. Les figures permettent d'aper- cevoir clairement que l'on arrive à des dispositions constructives particu- lièrement simples lorsque plusieurs ou tous les dispositifs décrits, néces- saires pour le réglage et le contrôle de l'eau de purge, sont agencés ensem- ble dans -une mêmegeveloppe U et ne sont pas réalisés à peu près comme des équipements séparés montés en série, bride à bride, les une derrière les autres, dont chacun doit être pourvu d'une bride d'entrée et d'une bride de sortie
On propose en outre d'agencer sur *une même plaque de base V, dis- posée en tableau de branchement,
tous les dispositifs cités, et canalisations, comme par exemple le collecteur S, nécessaires pour le réglage et le contrôle du condensat. Ainsi, on a, outre un agencement généralement très propre du dispositif de surveillance, la possibilité d'appliquer au tableau des pan- cartes indicatrices pour le service et pour l'affectation des divers dispo- sitifs à leurs points d'élimination d'eau, ainsi que des dispositifs d'éelai- rage aussi pour les divers dispositifs, ce pourquoi on peut aussi employer des relais réglés dans le temps de façon à éviter un temps d'éclairage inuti- lement long
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On a des possibilités de fabrication particulièrement économi= ques pour des dispositifs de surveillance tels que, comme correspondant à la figure 3,
des dispositifs de surveillance pour un nombre quelconque de points d'élimination d'eau, par arrangement en fil de plusieurs unités de dispositifs de surveillance individuels W1, W2 et W3. Suivant la fréquence des cas de nécessité qui se présentent, on peut alors installer les unités de dispositifs de surveillance pour un ou aussi pour plusieurs, dans l'exem- ple représenté pour deux, points d'élimination d'eau.
L'économie de la fabrication provient en particulier de ce que les dispositifs de surveillance n'ont plus besoin d'être adaptés ou mis au point individuellement sur le chantier; bien plutôt, les unités de disposi- tifs de surveillance peuvent être mis au point en usine, éventuellement par fabrication en série et par suite être adaptés à des circonstances d'écono- mie différentes dans l'endroit d'utilisation, de sorte que sur le chantier il ne faut plus qu'uniquement réaliser l'assemblage des divers dispositifs de surveillances livrés finis.
Dans la fabrication des divers dispositifs de surveillance, on peut bien entendu aussi, au lieu de dispositifs de surveillance groupés dans une enveloppe pour chaque point d'élimination d'eau, montrés à la figure 3, employer des dispositifs séparés, qui sont chaque fois assemblés en série l'un derrière l'autre, par exemple bride à brideo
Dans le dispositif de surveillance décrit jusqu'à présent, ain- si que dans tous les autres dispositifs purgeurs et de dérivation commandés à la main, on a cependant la possibilité que la vanne de dérivation, par in- advertance ou par emploi abusif,reste ouverte trop longtemps ou de manière permanente, ce qui peut avoir pour conséquence des pertes de vapeur énormes.
Pour exclure ce risque on a donc déjà proposé d'évacuer par un organe pur- geur actionné automatiquement, par exemple par un flotteur ou un thermostat, des quantités d'eau anormales qui, autrement, sont éliminées par la vanne de dérivation actionnée à la maino
Correspondant à ceci, on propose un autre mode de construction pour un dispositif de surveillance pour élimination d'eau de purge, dans lequelun séparateur de ce genre, pourvu d'un organe de purge actionné auto- matiquement, est groupé dans une unité constructive avec tous les autres in- struments nécessaires pour le réglage et le contrôle de l'eau de condensa- tion qui se produit.
Sur la figure 4, on a représenté schématiquement, en élévation, vu de devant, un dispositif de surveillance de ce genre, et sur la figure 5, le même dispositif en coupe suivant la-ligne I-I. a est un organe d'isole- ment, dans l'exemple présent une vanne à tiroir (piston) à tige oblique à conformation étudiée pour faciliter l'écoulement, au moyen duquel tous les instruments qui lui font suite peuvent être coupés de la conduite d'amenée b. c est un collecteur de saletés du modèle habituels d sont à nouveau deux électrodes reliées à un appareil de mesure e, pour indiquer une valeur inad- missible du pHo Au lieu de l'appareil électrique, on peut ici encore pré- voir un instrument autrement connu, indiquant une aggressivité inadmissi- ble de l'eau séparée.
f sont deux regards de modèle connu, situés l'un en face de l'autre, pour contrôler le mode de fonctionnement du purgeur qui fait suite, g est une source de lumière, qui peut être prévue pour recon- naître plus facilement les processus d'écoulement. h est un débitmètre con- venable quelconque, qui dans l'exemple présent est, cette fois encore, in- diqué comme manomètre différentiel j est le séparateur d'eau, qui-possède de manière connue, pour séparer les quantités d'eau relativement faibles qui se présentent en exploitation normale, un organe d'écoulement qui fonc- tionne sans pièces mues automatiquement, dans l'exemple présent c'est une simple tuyère de réglage Ko Comme organe purgeur on se sert de la soupape 1, qui est commandée par un organe de commande convenable,
par exemple par
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un flotteur ou par un thermostat, dans l'exemple présent par un corps bimé- tallique m, de tellemanière qu'il n'est ouvert que pour une installation froide ou pour de l'eau de condensation refroidie., n est un clapet à sens unique menant à une conduite d'évaucation o. Lorsque tout l'appareil est en marche, le piston de la vanne a se trouve dans la position retirée d'exploitation normale dessinée.
Si on l'amène dans la position d'isole- ment représentée en pointillés, ce piston et le clapet à sens unique n iso- lent tout le reste de l'appareil du réseau de canalisations, de sorte qu'on peut procéder à des travaux de réparation ou de nettoyage de ses parties, par exemple des fenêtres de regard f, du tamis c, de la tuyère k etc.003 sans que l'on ait besoin de faire tomber la pression de toute l'installa- tion.
Pendant ces temps de coupure il faut cependant pouvoir dériver les quantités d'eau de condensation relativement faibles qui se produisent en exploitation normale, sans que par fausse manoeuvre ou par manoeuvre abusive, puissentsseproduire des pertes de vapeur appréciables. Dans ce but on propose de conformer la vanne d'isolement a en vanne à plusieurs voies, et en fait, avantageusement, en vanne à tiroir cylindrique (à pis- ton), dont le piston p, après isolement de tout l'appareil d'avec la ca- nalisation d'amenée b, relie celle-ci à un deuxième canal d'évacuation g, qui, par une conduite de dérivation r de faible section, débouche derriè- re le siège du clapet à sens unique n, dans la conduite d'évacuation.
Afin que la conduite de dérivation r ne puisse éliminer effectivement que la quantité d'eau qui se produit à peu près en exploitation normale, on peut y prévoir un organe d'étranglement réglable,ou, pour éviter de faus- ses manoeuvres, interchangeable, par exemple la vis d'assemblage des tu- yaux t peut présenter un alésage d'étranglement u, ou bien on peut monter entre deux brides un diaphragme dont l'orifice présente une section appro- priée.
D'après la figure 5 on voit facilement que lorsque le piston p se trouve dans la position de dérivation dessinée en pointillés, le reste de l'appareil est, de côté et d'autre, isolé de la conduite d'amenée b et, par le clapet à sens unique n, de la conduite d'évacuation o. Pour un dimensionnement correcte de la section d'étranglement u on arrive tou- tefois à ce que, tout en éliminant la quantité d'eau de purge qui se pré- sente en exploitation normale, un servide défectueux ou abusif qui pour- rait se traduire par une ouverture de trop grandes sections de dériva- tion et par suite provoquer de grandes pertes de vapeur, est complètement exclu.
REVENDICATIONS.
, la Dispositif de surveillance pour élimination de l'eau de la vapeur, caractérisé par le groupage en une seule unité constructive de tous les dispositifs connus en soi et nécessaires pour le réglage et le contrôle de l'eau de la vapeur (eau de purge) se produisant en un ou en plusieurs endroits, tels que par exemple vannes d'isolement, collecteurs de saletés, regards, débitmètres, dispositifs de contrôle de la valeur du pH, séparateur d'eau et de vapeur, clapet à sens unique et analogues.
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MONITORING DEVICE FOR SYSTEMS THAT ELIMINATE WATER FROM STEAM.
In general, devices for removing water, for spaces filled with steam, such as, for example, separators removing water from steam, which serve to remove water from pipes, cooking appliances. or similar installations, are placed immediately against or below these devices, so that most of the time they escape convenient observation, more the devices are often widely dispersed and placed in inaccessible places.
As a result, the separators are often not properly adjusted and monitored, which can give rise to very large losses, for example by entrainment of fresh steam which also escapes with the purge water. has already proposed to group together in front of a common collector the water vapor separators of several points of use as well as the glances which are used for their control.
This, however, is only a partial solution of the problem, since all the other devices necessary for a steam and condensed water installation, working under economical conditions, are, or are not foreseen at all. , or are not organically part of the condensing circuit, or, again, are not centrally located where they can be monitored.
This is why it has now been proposed to group together in a monitoring installation, in the form of a constructive unit, all the devices known per se and necessary for the regulation and the control. condensation water which occurs in one or more places, such as, for example, isolation valves, dirt collectors, gauges, instruments for controlling the pH value, separators (or traps), one-way valves and the like.
In Figure 1 is shown in section, and in Figure 2 in part
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vation, such a grouped installation for a water disposal point. A is ,. the inlet sleeve, B the closing body of a two-way valve, which in its upper position can ensure the closing on the seat ring C and which then isolates the entire control unit from the supply pipe. normal operating position, the closure body B will ensure closure on the second seat Do The steam (purge water) then flows through the screen E which, as well as the pipes and devices installed upstream, can, for the drawn average position of the closing body,
be purged by the bypass line Fo G are two electrodes entering the condensate space, which are connected to an electrical measuring device H which gives rise to a bypass using a non-current source. shown, as soon as the condensate is no longer neutral, that is to say as soon as it takes an inadmissible pH for pipes, devices, etc., which can occur for example when a coil heating of an acid or detergent tank becomes leaky a To make the warning visible to service personnel, it is still possible, for example, by means of contacts in the indicator, to activate a light signal or an alarm siren.
Instead of carrying it out electrically, the control of the neutrality of the condensate can also be done chemically or optically, by sending, for example, periodically, in the condensate stream, a means of a small pump, reagents known liquids suitable o When the water is not neutral, a coloration appears, as is well known, which can be observed by gazes.
J are manholes, with, arranged between them, for the present example, a known nose K which makes it possible to recognize particularly clearly whether fresh steam escapes with the condensate. There is a source of light which also helps him recognize this clearly.
The condensate flow rate is measured, in the example described, by a measuring diaphragm M and a differential pressure gauge N which, in the simplest case, consists of a well-known U-tube. The flow rate measurement can also be done, however, by means of any known flow measuring device, such as for example a paddle wheel o P is the actual separator which, in the present example, consists essentially of a flow nozzle. adjustment known in the wing itself, but which can, with the same efficiency, also include other throttling or labyrinth systems, or which can be equipped with movable interior parts, such as valves or spools , which can be controlled by floats, thermostats or other known means
Q is the evacuation sleeve of,
.water and steam separator P, and R is the inlet sleeve of the purge water collector So Between the two sleeves is arranged the one-way (or non-return) valve T, which in a known manner, must prevent a return of condensate. The figures make it possible to clearly see that one arrives at particularly simple constructive arrangements when several or all of the devices described, necessary for the adjustment and control of the purge water, are arranged together. ble in the same U casing and are not made more or less like separate pieces of equipment mounted in series, flange to flange, one behind the other, each of which must be provided with an inlet flange and a exit
We also propose to arrange on * the same base plate V, arranged as a connection panel,
all the devices mentioned, and pipes, such as for example the collector S, necessary for the regulation and the control of the condensate. Thus, in addition to a generally very clean arrangement of the monitoring device, there is the possibility of applying to the panel indicator panels for the service and for the assignment of the various devices to their water elimination points. , as well as lighting devices also for the various devices, which is why it is also possible to use time-regulated relays so as to avoid an unnecessarily long lighting time
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There are particularly economical manufacturing possibilities for monitoring devices such as, as corresponding to Figure 3,
monitoring devices for any number of water disposal points, by wire arrangement of several units of individual monitoring devices W1, W2 and W3. Depending on the frequency of the cases of necessity which arise, it is then possible to install the units of monitoring devices for one or also for several, in the example shown for two, water elimination points.
The manufacturing economy results in particular from the fact that the monitoring devices no longer need to be adapted or developed individually on the site; rather, the units of monitoring devices can be developed in the factory, possibly by mass production and therefore be adapted to different economic circumstances in the place of use, so that on the site, it is only necessary to assemble the various monitoring devices delivered finished.
In the manufacture of the various monitoring devices, it is of course also possible, instead of monitoring devices grouped in an enclosure for each water disposal point, shown in figure 3, to use separate devices, which are each time assembled in series one behind the other, for example flange to flange
In the monitoring device described so far, as well as in all other manually operated purging and bypass devices, however, there is the possibility that the bypass valve, inadvertently or by misuse, remains open too long or permanently, which can result in huge steam losses.
To exclude this risk, it has therefore already been proposed to evacuate, by means of a purge device actuated automatically, for example by a float or a thermostat, abnormal quantities of water which, otherwise, are eliminated by the bypass valve actuated by the valve. maino
Corresponding to this, another embodiment is proposed for a monitoring device for purge water removal, in which such a separator, provided with an automatically actuated purge member, is grouped in a constructive unit with all other instruments necessary for the adjustment and control of the condensed water which occurs.
In FIG. 4, there is shown schematically, in elevation, seen from the front, a monitoring device of this type, and in FIG. 5, the same device in section along the line I-I. a is an isolating member, in the present example a slide valve (piston) with an oblique stem with a conformation designed to facilitate the flow, by means of which all the instruments which follow it can be cut off from the pipe feed b. c is a dirt collector of the usual model d are again two electrodes connected to a measuring device e, to indicate an inadmissible value of pHo Instead of the electrical device, one can here again provide an instrument otherwise known, indicating inadmissible aggressiveness of the separated water.
f are two wells of a known model, located opposite each other, to control the operating mode of the subsequent trap, g is a light source, which can be provided to more easily recognize the processes flow. h is any suitable flowmeter, which in the present example is, this time again, indicated as a differential pressure gauge j is the water separator, which has in known manner, for separating relatively quantities of water. low which occur in normal operation, a flow member which operates without parts moved automatically, in the present example it is a simple adjustment nozzle Ko As a purging member, the valve 1 is used, which is controlled by a suitable control device,
for example by
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a float or by a thermostat, in the present example by a bimetallic body m, in such a way that it is only opened for a cold installation or for cooled condensed water., n is a valve with one-way street leading to evacuation o. When the whole apparatus is in operation, the piston of the valve a is in the withdrawn position of normal operation drawn.
If brought into the isolation position shown in dotted lines, this piston and the one-way valve isolate the rest of the device from the pipe network, so that repair or cleaning work on its parts, for example manhole windows f, screen c, nozzle k etc.003 without the need to relieve the pressure of the whole installation.
During these cut-off times, however, it is necessary to be able to derive the relatively small quantities of condensation water which occur in normal operation, without, by incorrect operation or by abusive operation, being able to produce appreciable losses of steam. For this purpose it is proposed to conform the isolation valve a to a multi-way valve, and in fact, advantageously, to a cylindrical spool valve (piston), the piston p of which, after isolation of the entire apparatus d. 'with the supply pipe b, connects it to a second discharge channel g, which, via a branch pipe r of small section, opens behind the seat of the one-way valve n, in the discharge line.
In order that the bypass line r can effectively remove only the quantity of water which occurs roughly in normal operation, an adjustable throttle member can be provided therein, or, to avoid incorrect operations, interchangeable, for example, the pipe assembly screw t can have a throttling bore u, or else a diaphragm can be mounted between two flanges, the orifice of which has a suitable cross section.
From Figure 5 it is easily seen that when the piston p is in the bypass position drawn in dotted lines, the rest of the device is, on both sides, isolated from the supply line b and, via the one-way valve n, from the discharge pipe o. For correct sizing of the throttle section u, however, while eliminating the quantity of purge water which occurs in normal operation, a faulty or abusive servide which could result in by opening too large bypass sections and thus causing great vapor losses, is completely excluded.
CLAIMS.
, the Monitoring device for the elimination of water from the steam, characterized by the grouping in a single constructive unit of all the devices known per se and necessary for the adjustment and control of the water from the steam (purge water ) occurring in one or more places, such as, for example, isolation valves, dirt collectors, manholes, flow meters, pH control devices, water and vapor separator, one-way valve and the like .