"Dispositif de recyclage de condensats dans une installation de génération et de distribution de vapeur condensable" 1
La présente invention concerne un dispositif de recyclage de condensats dans une installation de génération et de distribution de vapeur condensable.
On sait que, dans des installations de ce genre, des économies d'énergie appréciable peuvent être obtenues en condensant tout ou partie de la vapeur vive après que cette dernière ait effectué le travail requis et en renvoyant les condensats ainsi obtenus dans le ou les générateurs de vapeur de l'installation.
Généralement, les condensats aboutissent d'abord dans une enceinte ou réservoir de collecte pour être ensuite renvoyés à l'aide d'une pompe vers le ou les générateurs. Pour ce faire, différents types de pompes ont été utilisés, tels que pompes mécaniques, pompes thermodynamiques, pompes à vapeur, etc.
Le gros problème dans cette technique de recyclage est d'éviter les phénomènes de cavitation à l'entrée de la pompe utilisée. En effet, un équilibre relativement fragile existe dans ledit réservoir de collecte entre une phase liquide (condensats) et une phase gazeuse résultant de l'auto-vaporisation de ladite phase liquide, équilibre que la mise en route de la pompe romprait en l'absence de précautions particulières.
Ainsi, on a proposé de refroidir les condensats dans le réservoir pour les amener à une température inférieure à celle correspondant à la pression actuelle, ou encore de disposer la pompe à un niveau très inférieur à celui dudit réservoir, l'une et l'autre de ces solutions ayant pour but d'améliorer le NPSH disponible pour la pompe.
La première desdites solutions comporte un illogisme, puisqu'elle va à l'encontre du but recherché, c'est-à-dire la récupération maximale de calories.
La deuxième solution entraine des frais d'installation considérables puisque dans la majorité de ces pratiques, elle implique la nécessité de loger la pompe dans un puits profond, à aménager sous l'installation considérée. Pour atténuer cette complication, on a bien proposé d'utiliser des pompes à bas NPSH, du type à fonctionnement semi-volumétrique.
De telles pompes sont toutefois complexes, onéreuses et fragiles, tandis que leur débit de pointe est limité.
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Pour pallier une grande partie des inconvénients susmentionnés, on a proposé (voir brevet belge n[deg.] 873.496),.d'assurer
la totalité de l'alimentation du ou des générateurs de vapeur à partir dudit réservoir de collecte, ce dernier recevant non seulement les condensats mais encore, le cas échéant, du liquide vaporisable d'appoint, le but,étant de maintenir constamment
dans ledit réservoir, dans la phase gazeuse, une pression supérieure à celle correspondant à la température des condensats sur la courbe de tension de saturation de vapeur. Cette théorie
est certes séduisante mais, dans la pratique, on se heurte à des difficultés non négligeables, résultant principalement du contact intime entre phase gazeuse et phase liquide, les volumes
de l'une et de l'autre fluctuant dans le temps. Le but de la présente invention est de supprimer ce désavantage, en séparant physiquement la phase gazeuse de la phase liquide et vice-versa.
A cet effet, l'invention consiste en un dispositif de recyclage de condensats dans une installation de génération et de distribution de vapeur condensable, installation comportant au moins un circuit de vapeur vive alimenté par au moins un générateur de vapeur, un dispositif de condensation d'une partie
au moins de ladite vapeur vive, ce dispositif alimentant un réservoir de collecte relié audit générateur, le cas échéant, via un réservoir tampon, remarquable en ce que ledit réservoir de collecte est substantiellement constitué par une enceinte d'allure cylindrique contenant un piston flottant divisant ladite enceinte en deux volumes distincts et variables, l'un desdits volumes étant relié, via une vanne, audit circuit de vapeur vive
et étant éventuellement muni d'un échappement vers l'atmosphère contrôlé par vanne, tandis que l'autre desdits volumes est doté d'une arrivée de condensats provenant dudit dispositif de condensation et munie d'un clapet anti-retour, ainsi que d'une canalisation de sortie, pourvue d'un clapet anti-retour, aboutissant audit générateur de vapeur, le cas échéant, via un réservoir tampon. De préférence, des détecteurs fin de course dudit piston sont prévus, dans le réservoir de collecte tandis qu'un détecteur de niveau minimum est prévu dans ledit réservoir tampon.
Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, une pompe est prévue dans ladite canalisation de sortie du réservoir de collecte, juste en amont dudit générateur de vapeur, par exemple entre ce dernier et le réservoir tampon. Cette pompe, destinée à la mise sous pression du condensat, travaille sur le liquide à une température inférieure à la température de vaporisation de ce liquide. La commande de cette pompe assure la régulation de l'ensemble du circuit, sans qu'il soit nécessaire d'agir sur la partie "vapeur vive" de ce dernier.
Une vanne de régulation peut être avantageusement prévue dans ladite canalisation de sortie entre son clapet anti-retour et ladite pompe, respectivement ledit réservoir tampon.
Pour plus de clarté, un exemple de mise en oeuvre de l'invention est décrit ci-après plus en détail avec référence au "schéma-bloc" annexé.
Comme représenté au schéma annexé, l'installation équipée d'un dispositif selon l'invention comporte un générateur de vapeur 1, un circuit de vapeur vive 2, un dispositif de condensation 3 et un réservoir de collecte de condensats 4.
Conformément à l'invention, le réservoir de collecte 4 est d'allure cylindrique et contient un piston flottant � pourvu d'une
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tincts et variables, respectivement 7 et 8.
Le volume 7 est relié à une partie adéquate du circuit 2 par une canalisation 9 contrôlée par une valve 10. Il peut également être pourvu d'un échappement à l'atmosphère 11, contrôlé par une valve 12.
Si l'on réalise la ceinture 6 de manière à permettre un contact suffisant entre la vapeur présente dans le volume 7 et le
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peuvent être omises.
Le volume 8 est relié, d'une part, au dispositif de condensation 3 par une canalisation 13 munie d'un clapet anti-retour 14 et, d'autre part, au générateur 1 par une canalisation 15 munie d'un anti-retour 16, via un réservoir tampon 17. Dans chacun des
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et 19, tandis que le réservoir tampon 17 est pourvu d'un détecteur de niveau minimum 20.
Entre le clapet 16 et le réservoir 17, la conduite 15 peut avantageusement être pourvue d'une valve de régulation 21, tandis
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rateur 1. Cette pompe 22 sert à la mise sous pression du condensat, à une température inférieure à sa température de vaporisation.
Le fonctionnement du dispositif est substantiellement comme suit.
Au reçu d'un signal provenant du fin de course 19 la valve
10 est fermée.
Des condensats peuvent ainsi s'écouler dans le volume 8, refoulant le piston 5 dans le sens d'une diminution de volume 7. De la vapeur se trouvant dans ce dernier soit s'échappe par la conduite 11 et la vanne 12 ouverte en même temps que se ferme la vanne 10, soit, si l'ensemble 11-12 n'est pas prévu, se condense au contact des condensats via la ceinture 6.
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et la valve 12, si elle est prévue, se ferme. La vapeur vive
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le réservoir tampon 17, via la conduite 16 pourvue de l'anti-retour 17.
Dès l'apparition d'un nouveau signal provenant du fin de course 19, un nouveau cycle peut être parcouru.
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détecte la présence de liquide dans le réservoir 17. Elle envoit ainsi du condensat sous pression au générateur 1. On voit que la régulation de l'installation peut s'effectuer au seul niveau de la pompe 22, dont la commande peut être asservie à un ou plusieurs détecteurs (non représentés) prévus à cet effet dans ladite installation,* au prorata du cycle opératoire de cette dernière. Cette fonction de la pompe 22 peut être assistée par la vanne de régulation 21.
Si l'installation comporte plusieurs dispositifs de condensation 3, ils seront chacun pourvus d'un réservoir de collecte 4. Tous les réservoirs 4 sont alors reliés au même réservoir tampon
17. Ce dernier peut être pourvu d'une arrivée d'eau fraîche /
d'appoint 23.
Il est évident que de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'exemple susdécrit, au prorata des caractéristiques des installations à équiper, sans pour autant sortir du cadre
de l'invention.
REVENDICATIONS.
1.- Dispositif de recyclage de condensats dans une installation de génération et de distribution de vapeur condensable, installation comportant au moins un circuit de vapeur vive alimenté par au moins un générateur de vapeur, un dispositif de condensation d'une partie au moins de ladite vapeur vive, ce dispositif alimentant un réservoir de collecte relié audit générateur, le cas échéant, via un réservoir tampon, caractérisé en ce que ledit réservoir de collecte est substantiellement constitué par une enceinte d'allure cylindrique contenant un piston flottant divisant ladite enceinte en deux volumes distincts et variables, l'un desdits volumes étant relié, via une vanne, audit circuit de vapeur vive et étant éventuellement muni d'un échappement vers l'atmosphère contrôlé par vanne,
tandis que l'autre desdits volumes est doté d'une arrivée de condensats provenant dudit dispositif de condensation et munie d'un clapet anti-retour, ainsi que d'une canalisation de sortie, pourvue d'un clapet anti-retour, aboutissant audit générateur de vapeur, le cas échéant, via un réservoir tampon.