CA1125116A - Dispositif de sechage et de surchauffe de vapeur - Google Patents
Dispositif de sechage et de surchauffe de vapeurInfo
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- CA1125116A CA1125116A CA326,577A CA326577A CA1125116A CA 1125116 A CA1125116 A CA 1125116A CA 326577 A CA326577 A CA 326577A CA 1125116 A CA1125116 A CA 1125116A
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- F22B37/00—Component parts or details of steam boilers
- F22B37/02—Component parts or details of steam boilers applicable to more than one kind or type of steam boiler
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Abstract
ABREGE DESCRIPTIF
Dispositif de séchage et de surchauffe de vapeur. Il comporte à l'intérieur d'une virole cylindrique d'axe horizontal, disposés parallèlement audit axe et symétriquement par rapport au plan de symétrie longitudinal. a) dans sa partie inférieure, une paire de séparateurs éliminant l'eau de l'émulsion d'eau et de vapeur à surchauffer b) dans sa partie supérieure, une paire de faisceaux amovibles de tubes constituant les surchauffeurs c) des canaux permettant à une partie de l'émulsion d'eau et de vapeur de s'élever de part et d'autre des séparateurs et des surchauffeurs près de la surface interne de la virole, puis de redescendre entre eux pour déboucher à
l'entrée des séparateurs près du plan de symétrie. Application à l'alimentation en vapeur d'eau surchauffée d'une turbine de grande puissance.
Dispositif de séchage et de surchauffe de vapeur. Il comporte à l'intérieur d'une virole cylindrique d'axe horizontal, disposés parallèlement audit axe et symétriquement par rapport au plan de symétrie longitudinal. a) dans sa partie inférieure, une paire de séparateurs éliminant l'eau de l'émulsion d'eau et de vapeur à surchauffer b) dans sa partie supérieure, une paire de faisceaux amovibles de tubes constituant les surchauffeurs c) des canaux permettant à une partie de l'émulsion d'eau et de vapeur de s'élever de part et d'autre des séparateurs et des surchauffeurs près de la surface interne de la virole, puis de redescendre entre eux pour déboucher à
l'entrée des séparateurs près du plan de symétrie. Application à l'alimentation en vapeur d'eau surchauffée d'une turbine de grande puissance.
Description
. i PP/NV/AL
~ 111g5 STEIN INDUSTRIE
1 pl.
'~ ' ' ~':
~. , BREVET D'INVENTION - ;
DISPOSITIF DE SECHAGE ET DE SURCHAUYFE DE VAPEUR
Invention de Roger BESSOUAT, Jacques MARJOLLET et Gerard PALACIO
: .
Société Anonyme dite STEIN INDUSTRIE ;~
:: . , La présente invention concerne un dispositif de séchage et de surchauffe de vapeur, notamment destiné à l'alimentation en vapeur d'eau d'une turbine de grande puissance, et comportant, à
l'intérieur d'une virole cylindrique d'axe horizontal, disposés paral-lèlement audit axe et symétriquement par rapport au plan de symétrie longitudinal .
a/ dans sa partie inférieure, une paire de dispositi~s séparateurs éliminant l'eau de l'émulsion d'eau et de vapeur à surchauffer b/ dans sa partie supérieure, une paire de faisceaux amovibles de tubes constituant les surchauffeurs.
,,. ,~ , ~ ~5~
~ 111g5 STEIN INDUSTRIE
1 pl.
'~ ' ' ~':
~. , BREVET D'INVENTION - ;
DISPOSITIF DE SECHAGE ET DE SURCHAUYFE DE VAPEUR
Invention de Roger BESSOUAT, Jacques MARJOLLET et Gerard PALACIO
: .
Société Anonyme dite STEIN INDUSTRIE ;~
:: . , La présente invention concerne un dispositif de séchage et de surchauffe de vapeur, notamment destiné à l'alimentation en vapeur d'eau d'une turbine de grande puissance, et comportant, à
l'intérieur d'une virole cylindrique d'axe horizontal, disposés paral-lèlement audit axe et symétriquement par rapport au plan de symétrie longitudinal .
a/ dans sa partie inférieure, une paire de dispositi~s séparateurs éliminant l'eau de l'émulsion d'eau et de vapeur à surchauffer b/ dans sa partie supérieure, une paire de faisceaux amovibles de tubes constituant les surchauffeurs.
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2.
Dans les séparateurs-surchauffeurs connus à axe hori~ontal, la vapeur surchauffée au contact des faisceaux tubulalre~ de surchauffe monte dans une sorte de tunnel le long de la génératrice supérieure de la virole extérieure contenant l'ensemble du dispositif, puis est évacuée par une tubulure dispo~ée au centre du dispositif vers l'utili-sation. De ce fait la virole extérieure est en contact près de la génératrice supérieure avec de la vapeur plus chaude que celle avec laquelle elle est en contact dans ses parties inférieure ou médiane, ce qui produit une déformation horizontale di~symétrique appelée en termes de métier "mise en banane". Celle-ci, qui crée des contraintes importantes dans l'échangeur, est à éviter le plus po~sible.
La présente invention a pour but de remédier à cet inconvénient, et de procurer un dispositif de séchaee et de surchauffe de vapeur qui réduise dans une très large mesure cette déformation dissymétrique et er~ tout état de cau~e évite l'apparition de contraintes excessive.s.
Le dispositif selon l'invention e~t caractérisé en ce qu'il oomporte en outre des canaux per~ettant à une partie de l'émulsion d'eau et de vapeur de s'élever de part et d'autre des séparateurs et des surchauffeurs au voisinage de la surface interne de la virole, puis de redescendre entre ces derniers pour déboucher à l'entrée des séparateurs au voisinage du plan de symétrie.
Il comporte de plus de préférence dans sa partie supérieure, au-dessus des surchau~feurs, une chambre de vapeur surchau~fée délimitée par une enveloppe cylindrique coaxiale à la virole cylindrique, l'inter-valle entre la virole cylindrique et ladite enveloppe cylindriquecomportant dans ladite partie supérieure le~ canaux de passage de ladite partie de l'émulsion d'eau et de vapeur devant circuler au voisinage de la surface interne de la virole.
, ~::
Dans les séparateurs-surchauffeurs connus à axe hori~ontal, la vapeur surchauffée au contact des faisceaux tubulalre~ de surchauffe monte dans une sorte de tunnel le long de la génératrice supérieure de la virole extérieure contenant l'ensemble du dispositif, puis est évacuée par une tubulure dispo~ée au centre du dispositif vers l'utili-sation. De ce fait la virole extérieure est en contact près de la génératrice supérieure avec de la vapeur plus chaude que celle avec laquelle elle est en contact dans ses parties inférieure ou médiane, ce qui produit une déformation horizontale di~symétrique appelée en termes de métier "mise en banane". Celle-ci, qui crée des contraintes importantes dans l'échangeur, est à éviter le plus po~sible.
La présente invention a pour but de remédier à cet inconvénient, et de procurer un dispositif de séchaee et de surchauffe de vapeur qui réduise dans une très large mesure cette déformation dissymétrique et er~ tout état de cau~e évite l'apparition de contraintes excessive.s.
Le dispositif selon l'invention e~t caractérisé en ce qu'il oomporte en outre des canaux per~ettant à une partie de l'émulsion d'eau et de vapeur de s'élever de part et d'autre des séparateurs et des surchauffeurs au voisinage de la surface interne de la virole, puis de redescendre entre ces derniers pour déboucher à l'entrée des séparateurs au voisinage du plan de symétrie.
Il comporte de plus de préférence dans sa partie supérieure, au-dessus des surchau~feurs, une chambre de vapeur surchau~fée délimitée par une enveloppe cylindrique coaxiale à la virole cylindrique, l'inter-valle entre la virole cylindrique et ladite enveloppe cylindriquecomportant dans ladite partie supérieure le~ canaux de passage de ladite partie de l'émulsion d'eau et de vapeur devant circuler au voisinage de la surface interne de la virole.
, ~::
3.
Il est décrit ci-après, à titre d'exemple et en référence à la figure du dessin annexé, un dispositif de séchage et de surchauffe de vapeur d'eau selon l'invention pour une centrale de production d'énergie.
La figure unique représente une coupe transversale du dispo-~itif a la hauteur des tubulures d'arrivée de vapeur humide et d'évacuation de vapeur surchauffée, avec arrachement partiel dans la zone des aanaux de redescente de la fraction de vapeur humide.
Toutefois, la moitié gauche de la partie inférieure de la figure représente la coupe à la hauteur de la tubulure d'arrivée de vapeur humide, et la partie droite une vue du dispositi~ d'évacuation de l'eau séparée vers une purge.
L'échangeur comporte une virole externe 1 en acier au carbone reposant sur des berceaux tels que 1A. La tubulure d'arrivée de vapeur humide 2 débouche sur une grille horizontale 3. Un déflecteur 4 dévie ~;
latéralement ~elon la flèche 5 le flux de vapeur humide, de ~açon à éviter qu1elle ne se dirige pour la plus grande part vers la zone centrale des séparateur~. Une partie de la vapeur passe comme représenté
par la ~lèche 6 vers cette zone centrale, et une autre partie s'écoule latéralement comme représenté par la ~lèche 7. Le flux de vapeur humide de la zone centrale traverse alors des tôles perforées 8, 9, inclinées symétriquement par rapport au plan de symétrle longitudinal, qui homogé-néisent la repartition de la vapeur humide entre les rangées échelon- ;
née~ de séparateur~ 10, 13 constitués par exemple par des paquets de tôles ondulees parallèles.
Le ~lux de vapeur humide qui se dirige latéralement longe des grilles 11, 12 de répartition d'une partie de ce flux entre des rangées échelonnées de séparateurs tels que 10, 13, disposés symétri-quement (en forme de V) par rapport à des cloi~ons verticales telles ,, ~.
, 25~6 que 13A.
Au-de~sus des dispositifs sécheurs formés par les séparateurs sont disposés les ~aisceaux tubulaires surchauffeurs tels que 14, la vapeur séchée s'élevant verticalement à travers ceux-ci. Ces faisceaux surchauffeurs sont maintenus dans des cadres tels que 15, fixés par des poutres transversales 16. Ce ~ont de préférence de~ faisceaux en épingle fixés à une extrémité longitudinale du dispositif à des plaque~ tubulaire~ limitant des chambres d'alimentation en vapeur à pression plu9 élevée et d'évacuation de l'eau condensée.
La vapeur surchauffee s'élève erfin dans la direction de~
flèches 17 vers la génératrice supérieure du dispositif d'où elle est envoyée à l'utilisation, par exemple une turbine de détente, à
partir de tubulure~ telles que 18.
La moitié inférieure de la virole l, en contact avec de la vapeur hu~ide à grande vitesse, et qui risquerait d'être soumise à une érosion-corrosion, est munie d'un revêtement interne 19 en acier inoxydable.
Une partie de la vapeur humide ne passe pas directement dans les séparateurs et sur¢hauffeurs, mais s'élève le long de la paroi interne de la virole, comme indiqué par la flèche 20, de façon à maintznir celle-ci à une température qui ne soit pas trop élevée.
A cet effet, elle circule au-dessus du niveau deq surchauf~eurs entre la virole 1 et une tôle 21 délimitant la chambre de vapeur surchauffée.
Sa vitesse étant plus faible, il n'est plus nécessaire de munir la paroi interne de la virole d'un revêtement en acier inoxydable. La vapeur humide passe ersuite par des conduits traversant le passage d'accès de la vapeur 3urohauffée aux tubulures telles que 18 vers le~ cheminées centrales telles que 22, dans lesquelles elle redescend, . . .
..
.: - , ' ;: : .
~æs~6 puis dans l'espace 23 entre les deux séries de faisceaux surchauffeurs, muni des tirant~ 24 de fixation des poutreq tran3ver~ales 16. Elle parvient enfin selon le trajet indiqué par les flèches 25 dans les rangées de séparateurs telles que 10, où elle rejoint la vapeur passée à travers les tôles perforées 8, 9, l'écartement entre ces tôles et les qéparateurs étant plus important au niveau de leur zone d'entrée, pour tenir compte du débit supplémentaire de vapeur.
L'eau arrêtée dans les séparateurs 10 s'écoule vers le bas de ceux-ci et se ras~emble dans des goulottes telles que 26, d'où
elle est ramenée par des canaux 27 ver~ le centre de la partie inférieure de la virole. ~i~
Elle s'accumule dans des puisards 28, d'où elle s'écoule -~
dans des purges non représentées.
Bien que la forme d'exécution du dispositif qui vient d'être décrite en référence à la figure parai3~e préférable, on comprendra que dlverses modifications peuvent lui etre apportées sans sortir du cadre de l'invention, certains de ses organes pouvant être remplacés par d'autres qui joueraient le même rôle technique ou un rale analogue.
En particulier, les structures des séparateurs et des faisceaux de ~-~urchauffe, et le mode d'évacuation de l'eau séparée, peuvent êkre différents.
I.'invention s'applique de fagon particulièrement avantageuse au séchage et à la surchauffe de vapeur d'eau provanant d'une turbine de détente d'une grande centrale de production d'énergie, avant son envoi à une turbine à plus basse pres~ion. Mais elle convient pour toute installation où l'on désire sécher et surchauffer une vapeur ~; avant de l'envoyer à l'utilisation.
. . .
, ~ . . ~ .
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Il est décrit ci-après, à titre d'exemple et en référence à la figure du dessin annexé, un dispositif de séchage et de surchauffe de vapeur d'eau selon l'invention pour une centrale de production d'énergie.
La figure unique représente une coupe transversale du dispo-~itif a la hauteur des tubulures d'arrivée de vapeur humide et d'évacuation de vapeur surchauffée, avec arrachement partiel dans la zone des aanaux de redescente de la fraction de vapeur humide.
Toutefois, la moitié gauche de la partie inférieure de la figure représente la coupe à la hauteur de la tubulure d'arrivée de vapeur humide, et la partie droite une vue du dispositi~ d'évacuation de l'eau séparée vers une purge.
L'échangeur comporte une virole externe 1 en acier au carbone reposant sur des berceaux tels que 1A. La tubulure d'arrivée de vapeur humide 2 débouche sur une grille horizontale 3. Un déflecteur 4 dévie ~;
latéralement ~elon la flèche 5 le flux de vapeur humide, de ~açon à éviter qu1elle ne se dirige pour la plus grande part vers la zone centrale des séparateur~. Une partie de la vapeur passe comme représenté
par la ~lèche 6 vers cette zone centrale, et une autre partie s'écoule latéralement comme représenté par la ~lèche 7. Le flux de vapeur humide de la zone centrale traverse alors des tôles perforées 8, 9, inclinées symétriquement par rapport au plan de symétrle longitudinal, qui homogé-néisent la repartition de la vapeur humide entre les rangées échelon- ;
née~ de séparateur~ 10, 13 constitués par exemple par des paquets de tôles ondulees parallèles.
Le ~lux de vapeur humide qui se dirige latéralement longe des grilles 11, 12 de répartition d'une partie de ce flux entre des rangées échelonnées de séparateurs tels que 10, 13, disposés symétri-quement (en forme de V) par rapport à des cloi~ons verticales telles ,, ~.
, 25~6 que 13A.
Au-de~sus des dispositifs sécheurs formés par les séparateurs sont disposés les ~aisceaux tubulaires surchauffeurs tels que 14, la vapeur séchée s'élevant verticalement à travers ceux-ci. Ces faisceaux surchauffeurs sont maintenus dans des cadres tels que 15, fixés par des poutres transversales 16. Ce ~ont de préférence de~ faisceaux en épingle fixés à une extrémité longitudinale du dispositif à des plaque~ tubulaire~ limitant des chambres d'alimentation en vapeur à pression plu9 élevée et d'évacuation de l'eau condensée.
La vapeur surchauffee s'élève erfin dans la direction de~
flèches 17 vers la génératrice supérieure du dispositif d'où elle est envoyée à l'utilisation, par exemple une turbine de détente, à
partir de tubulure~ telles que 18.
La moitié inférieure de la virole l, en contact avec de la vapeur hu~ide à grande vitesse, et qui risquerait d'être soumise à une érosion-corrosion, est munie d'un revêtement interne 19 en acier inoxydable.
Une partie de la vapeur humide ne passe pas directement dans les séparateurs et sur¢hauffeurs, mais s'élève le long de la paroi interne de la virole, comme indiqué par la flèche 20, de façon à maintznir celle-ci à une température qui ne soit pas trop élevée.
A cet effet, elle circule au-dessus du niveau deq surchauf~eurs entre la virole 1 et une tôle 21 délimitant la chambre de vapeur surchauffée.
Sa vitesse étant plus faible, il n'est plus nécessaire de munir la paroi interne de la virole d'un revêtement en acier inoxydable. La vapeur humide passe ersuite par des conduits traversant le passage d'accès de la vapeur 3urohauffée aux tubulures telles que 18 vers le~ cheminées centrales telles que 22, dans lesquelles elle redescend, . . .
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~æs~6 puis dans l'espace 23 entre les deux séries de faisceaux surchauffeurs, muni des tirant~ 24 de fixation des poutreq tran3ver~ales 16. Elle parvient enfin selon le trajet indiqué par les flèches 25 dans les rangées de séparateurs telles que 10, où elle rejoint la vapeur passée à travers les tôles perforées 8, 9, l'écartement entre ces tôles et les qéparateurs étant plus important au niveau de leur zone d'entrée, pour tenir compte du débit supplémentaire de vapeur.
L'eau arrêtée dans les séparateurs 10 s'écoule vers le bas de ceux-ci et se ras~emble dans des goulottes telles que 26, d'où
elle est ramenée par des canaux 27 ver~ le centre de la partie inférieure de la virole. ~i~
Elle s'accumule dans des puisards 28, d'où elle s'écoule -~
dans des purges non représentées.
Bien que la forme d'exécution du dispositif qui vient d'être décrite en référence à la figure parai3~e préférable, on comprendra que dlverses modifications peuvent lui etre apportées sans sortir du cadre de l'invention, certains de ses organes pouvant être remplacés par d'autres qui joueraient le même rôle technique ou un rale analogue.
En particulier, les structures des séparateurs et des faisceaux de ~-~urchauffe, et le mode d'évacuation de l'eau séparée, peuvent êkre différents.
I.'invention s'applique de fagon particulièrement avantageuse au séchage et à la surchauffe de vapeur d'eau provanant d'une turbine de détente d'une grande centrale de production d'énergie, avant son envoi à une turbine à plus basse pres~ion. Mais elle convient pour toute installation où l'on désire sécher et surchauffer une vapeur ~; avant de l'envoyer à l'utilisation.
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Claims (2)
1. Dispositif de séchage et de surchauffe de vapeur, notamment destiné à l'alimentation en vapeur d'eau d'une turbine de grande puissance, comportant, à l'intérieur d'une virole cylindrique d'axe horizontal, disposés parallèlement audit axe et symétriquement par rapport à son plan de symétrie longitudinal a) dans sa partie inférieure, une paire de dispositifs sépara-teurs éliminant l'eau de l'émulsion d'eau et de vapeur à sur-chauffer, b) dans sa partie supérieure, une paire de faisceaux amovibles de tubes constituant les surchauffeurs, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des canaux permettant à une partie de l'émulsion d'eau et de vapeur de s'élever de part et d'autre des séparateurs et des surchauffeurs au voisi-nage de la surface interne de la virole, puis de redescendre entre ceux-ci pour déboucher à l'entrée des séparatuers au voisinage du plan de symétrie,
2. Dispositif de séchage et de surchauffe de vapeur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte dans sa partie supérieure au-dessus des surchauffeurs une chambre de vapeur surchauffée délimitée par une enveloppe cylindrique coaxiale à la virole cylindrique, l'intervalle entre la virole cylindrique et ladite enveloppe cylindrique formant dans ladite partie supérieure les canaux de passage de ladite partie de l'émulsion d'eau et de vapeur devant circuler au voisinage de la surface interne de la virole.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR7812634 | 1978-04-28 | ||
| FR7812634A FR2424477A1 (fr) | 1978-04-28 | 1978-04-28 | Dispositif echangeur de sechage et de surchauffe de vapeur |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CA1125116A true CA1125116A (fr) | 1982-06-08 |
Family
ID=9207712
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CA326,577A Expired CA1125116A (fr) | 1978-04-28 | 1979-04-27 | Dispositif de sechage et de surchauffe de vapeur |
Country Status (9)
| Country | Link |
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| EP (1) | EP0005225B1 (fr) |
| BE (1) | BE875415A (fr) |
| CA (1) | CA1125116A (fr) |
| CH (1) | CH628132A5 (fr) |
| DE (1) | DE2960260D1 (fr) |
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| FR (1) | FR2424477A1 (fr) |
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|---|---|---|---|---|
| FR2579298B1 (fr) * | 1985-03-22 | 1987-05-07 | Stein Industrie | Dispositif de sechage et de surchauffe de vapeur par echange de chaleur |
| DE3522428A1 (de) * | 1985-06-22 | 1987-01-02 | Steinmueller Gmbh L & C | Vorrichtung zum trocknen und ueberhitzen von dampf |
| DE3531054C1 (de) * | 1985-08-30 | 1986-11-06 | L. & C. Steinmüller GmbH, 5270 Gummersbach | Vorrichtung zum Trocknen von Nassdampf und anschliessendem UEberhitzen des getrockneten Dampfes |
| EP2232166B1 (fr) * | 2008-01-11 | 2012-04-18 | Johnson Controls Technology Company | Système à compression de vapeur |
| DE102017005550A1 (de) | 2017-06-13 | 2018-12-13 | Olaf Berberich | Verfahren für ein persönliches digitales System(PDS) |
| CN112090245A (zh) * | 2020-10-12 | 2020-12-18 | 上海核工程研究设计院有限公司 | 一种汽水分离再热器用汽水分离单元 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE423309C (de) * | 1923-12-25 | 1925-12-29 | Heinrich Lanz Fa | Abhitzekessel mit UEberhitzer |
| US1897722A (en) * | 1929-03-30 | 1933-02-14 | Dahmen Karl | Sound recording and reproducing means |
| US3411486A (en) * | 1967-04-13 | 1968-11-19 | Foster Wheeler Corp | Temperature matching header |
| US3574303A (en) * | 1968-09-30 | 1971-04-13 | Westinghouse Electric Corp | Moisture separator reheater for pressurized vapor |
| FR2224031A6 (fr) * | 1973-03-30 | 1974-10-25 | Stein Industrie | |
| FR2327487A1 (fr) * | 1975-10-07 | 1977-05-06 | Fives Cail Babcock | Appareil pour secher et surchauffer de la vapeur |
| FR2346636A1 (fr) * | 1976-03-30 | 1977-10-28 | Stein Industrie | Dispositif echangeur de surchauffe de vapeur d'eau a deux enveloppes coaxiales et a axe horizontal |
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1978
- 1978-04-28 FR FR7812634A patent/FR2424477A1/fr active Granted
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1979
- 1979-04-09 BE BE1/9346A patent/BE875415A/fr not_active IP Right Cessation
- 1979-04-17 CH CH357879A patent/CH628132A5/fr not_active IP Right Cessation
- 1979-04-23 EP EP79101215A patent/EP0005225B1/fr not_active Expired
- 1979-04-23 DE DE7979101215T patent/DE2960260D1/de not_active Expired
- 1979-04-24 US US06/032,805 patent/US4250841A/en not_active Expired - Lifetime
- 1979-04-26 ES ES479969A patent/ES479969A1/es not_active Expired
- 1979-04-27 IT IT67900/79A patent/IT1118980B/it active
- 1979-04-27 CA CA326,577A patent/CA1125116A/fr not_active Expired
Also Published As
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|---|---|
| CH628132A5 (fr) | 1982-02-15 |
| EP0005225B1 (fr) | 1981-04-15 |
| BE875415A (fr) | 1979-10-09 |
| FR2424477B1 (fr) | 1982-03-05 |
| IT1118980B (it) | 1986-03-03 |
| FR2424477A1 (fr) | 1979-11-23 |
| IT7967900A0 (it) | 1979-04-27 |
| DE2960260D1 (en) | 1981-05-07 |
| ES479969A1 (es) | 1980-01-01 |
| EP0005225A1 (fr) | 1979-11-14 |
| US4250841A (en) | 1981-02-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MKEX | Expiry |