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Installation de chauffage L'installation de chauffage selon l'invention comprend une chaudière pour la vaporisation d'un fluide de chauffage, montée en série avec deux circuits de chauffage utilisant la chaleur transportée par le fluide de chauffage, et une pompe pour renvoyer le fluide de chauffage condensé à la chaudière.
Cette installation est caractérisée par le fait qu'entre lesdits circuits de chauffage est monté un dispositif de contrôle et de réglage de la circulation du fluide, présentant un canal commandé par un clapet de retenue et un pointeau d'étranglement, et pourvu de moyens permettant de contrôler visuellement un niveau de fluide condensé dans le canal, le tout afin que l'on puisse faire fonctionner l'installation de manière que le premier appareil thermique utilise la chaleur latente de vaporisation du fluide de chauffage, et que le second appareil thermique ne soit traversé que par du fluide de chauffage condensé.
Le fluide de chauffage peut être de l'eau, mais il pourrait être un composé organique tel qu'un oxyde diphén.yle, notamment dans le cas de température de marche de l'ordre de 250 à 3500 C.
Le dessin représente, à titre d'exemple, deux formes d'exécution de l'installation selon la présente invention.
La fia. 1 est une vue d'ensemble schématique, d'une première forme d'exécution.
La fig. 2 est une vue schématique, en perspective, d'une partie de la deuxième forme d'exécution.
La fig. 3 est une vue en élévation et en coupe, à plus grande échelle, d'un élément des installations des fig. 1 et 2.
Dans les différentes figures, les mêmes notations de référence désignent des éléments analogues. L'installation représentée à la fig. 1 comprend une chaudière à vapeur 1 dans laquelle le fluide de chauffage est vaporisé. Le fluide utilisé est par exemple un oxyde de diphényle H5Cs-O-C6Hs et qui peut être employé jusqu'à des températures de 3800 C.
La vapeur est amenée par une conduite 2 à un premier appareil thermique d'utilisation de la chaleur latente 3 comprenant un circuit de chauffage dans lequel la vapeur se condense partiellement en cédant des calories. Cet appareil thermique peut avoir des caractéristiques très différentes suivant le genre d'industrie dans lequel on emploie le circuit décrit. Il peut servir au séchage d'une matière, au chauffage d'un fluide, à provoquer une réaction chimique endothermique, etc.
Un dispositif 4 de contrôle et de réglage de la circulation du fluide est monté entre l'appareil thermique 3 et un second appareil thermique 5, comprenant un deuxième circuit de chauffage. Ce dispositif peut être réglé pour ne laisser passer pratiquement que la phase liquide seule du fluide sortant de l'appareil thermique 3, avec éventuellement des traces de ce fluide dans sa phase gazeuse.
En fig. 3, on voit que ce dispositif 4 comprend, à partir de la tubulure d'entrée 5, un clapet de retenue 7 à bille empêchant la circulation du fluide en sens inverse de celui de la circulation normale et un pointeau d'étranglement 8, réglable, disposé à un niveau inférieur à celui du clapet 7. Une canalisation verticale 9 réunit la conduite dans laquelle est monté le pointeau 8 et un logement prévu au-dessus de la bille du clapet 7. Entre l'entrée 6 et la sortie 13 du dispositif est ainsi formé un siphon permettant le fonctionnement du clapet 7 comme soupape hydraulique.
En effet, lorsque le pointeau 8 est réglé pour assurer un débit de la phase liquide seule du fluide
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vers la sortie 13, par accumulation de liquide dans le canal 9, on noie le clapet 7, de telle sorte que d'une part celui-ci empêche un refoulement du liquide et que, d'autre part, la phase gazeuse du fluide reste confinée dans la partie supérieure du canal d'entrée 6 du siphon.
Bien entendu, le fonctionnement du dispositif tel que décrit n'est possible que par un réglage correct du pointeau 8. Si celui-ci donne lieu à un débit trop important du fluide, la phase liquide n'a pas le temps de s'accumuler dans le siphon et la séparation entre celle-ci et la phase gazeuse ne peut être réalisée. Pour contrôler le réglage correct du pointeau 8, on prévoit deux voyants transparents 11 et 12 en verre, ou autre matière transparente, résistant à la pression élevée qui peut régner dans le circuit. On peut donc ainsi vérifier que le débit du pointeau n'est pas trop élevé et que le fluide à l'état liquide atteint un niveau dépassant celui du clapet de retenue de manière à constituer une soupape hydraulique, comme indiqué ci-avant.
C'est par la tubulure de sortie 13 (fig. 1 et 3) qu'est amené à l'appareil thermique 5 (fig. 1) le fluide sortant en phase liquide du dispositif de réglage 4.
Après refroidissement dans l'appareil thermique 5, le fluide à l'état liquide passe dans un collecteur de récupération 14, d'où il est repris par une ou plusieurs pompes 15, pour être réinjecté dans le générateur 1. Par mesure de sécurité il est intercalé un dispositif 16, identique au dispositif 4 entre l'appareil thermique 5 et le collecteur 14, ce dispositif étant constitué comme précédemment. On arrête ainsi les traces de fluide à l'état gazeux qui pourraient franchir fortuitement le dispositif 4 et qui n'auraient pas été condensées ensuite.
Cette installation peut, par exemple, fonctionner comme suit La chaudière 1 contenant l'oxyde de diphényle est chauffée à 280,) C et la pression absolue dans la chaudière est alors de 1,740 atmosphère. La vapeur envoyée vers l'appareil thermique 3 s'y condense en abandonnant sa chaleur de vaporisation, soit 65 calories par kg.
Le débit du fluide condensé sortant de l'appareil 3 est réglé au moyen du pointeau 8 de façon qu'un minimum de fluide à l'état de vapeur le traverse.
Dans l'appareil 5, le fluide condensé est refroidi à une température voisine de 1801, C, abandonnant ainsi 69 calories par kg.
Les appareils thermiques 3 et 5 peuvent être de diverses espèces. Si, par exemple, l'installation décrite est destinée à soumettre une huile à un traitement thermique, on fera passer cette huile dans l'appareil 5, où elle subira un préchauffage en enlevant des calories au fluide de chauffage condensé ; l'huile préchauffée passera ensuite dans l'appareil 3, où elle subira le traitement thermique proprement dit.
La fig. 2 représente une installation du chauffage d'un réservoir à mazout placé dehors et qui doit être maintenu à une température suffisante, pendant les grands froids.
Le réservoir considéré 19 est représenté en traits pointillés. On prévoit un serpentin de chauffage 20 constituant le premier circuit de chauffage au fond de ce réservoir et un autre serpentin 21 constituant le deuxième circuit de chauffage dans la partie médiane du réservoir. Le serpentin 20 est divisé en deux sections séparées par des vannes, telles que 22. On met en série les sections du serpentin 20 et on alimente ce dernier, en 23, au moyen de vapeur d'eau sous pression, par exemple de la vapeur à 10 kg/cm= (pression effective) et à 180 C. Le serpentin 21 est raccordé en série avec le serpentin 20, avec interposition d'un dispositif de réglage et de contrôle 24, analogue au dispositif 4 de la fig. 3.
On règle le débit du pointeau du dispositif 24, de manière à ne laisser passer en pratique que l'eau condensée.
La chaleur latente de vaporisation de la vapeur admise dans le serpentin 20 est utilisée pour le ré- chauffage du liquide contenu dans le réservoir. Le dispositif 24 laisse donc passer de l'eau à 180o C. Dans le serpentin 21, l'eau se refroidit, puisqu'une partie de ses calories est utilisée pour le réchauffage du contenu du réservoir. L'eau sort par exemple à 1330 C du serpentin 21.
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Heating installation The heating installation according to the invention comprises a boiler for vaporizing a heating fluid, mounted in series with two heating circuits using the heat transported by the heating fluid, and a pump for returning the fluid. condensed heating to the boiler.
This installation is characterized by the fact that between said heating circuits is mounted a device for controlling and regulating the circulation of the fluid, having a channel controlled by a check valve and a throttle needle, and provided with means allowing to visually check a level of condensed fluid in the channel, all so that the installation can be operated so that the first thermal device uses the latent heat of vaporization of the heating fluid, and the second thermal device does not is only crossed by condensed heating fluid.
The heating fluid can be water, but it could be an organic compound such as a diphenyl oxide, especially in the case of an operating temperature of the order of 250 to 3500 C.
The drawing shows, by way of example, two embodiments of the installation according to the present invention.
The fia. 1 is a schematic overview of a first embodiment.
Fig. 2 is a schematic perspective view of part of the second embodiment.
Fig. 3 is a view in elevation and in section, on a larger scale, of an element of the installations of FIGS. 1 and 2.
In the various figures, the same reference notations designate similar elements. The installation shown in fig. 1 comprises a steam boiler 1 in which the heating fluid is vaporized. The fluid used is for example a diphenyl oxide H5Cs-O-C6Hs and which can be used up to temperatures of 3800 C.
The steam is brought via a pipe 2 to a first thermal apparatus for using the latent heat 3 comprising a heating circuit in which the steam condenses partially by transferring calories. This thermal device can have very different characteristics depending on the type of industry in which the circuit described is used. It can be used for drying a material, heating a fluid, causing an endothermic chemical reaction, etc.
A device 4 for controlling and regulating the circulation of the fluid is mounted between the thermal appliance 3 and a second thermal appliance 5, comprising a second heating circuit. This device can be adjusted so that practically only the liquid phase alone of the fluid leaving the thermal device 3 can pass, possibly with traces of this fluid in its gas phase.
In fig. 3, it can be seen that this device 4 comprises, from the inlet pipe 5, a check valve 7 with a ball preventing the circulation of the fluid in the opposite direction to that of the normal circulation and a throttle needle 8, adjustable , arranged at a level lower than that of the valve 7. A vertical pipe 9 brings together the pipe in which the needle 8 is mounted and a housing provided above the ball of the valve 7. Between the inlet 6 and the outlet 13 of the valve. The device is thus formed a siphon allowing the operation of the valve 7 as a hydraulic valve.
Indeed, when the needle 8 is adjusted to ensure a flow rate of the liquid phase alone of the fluid
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towards the outlet 13, by accumulation of liquid in the channel 9, the valve 7 is flooded, so that on the one hand it prevents a discharge of the liquid and, on the other hand, the gaseous phase of the fluid remains confined in the upper part of the inlet channel 6 of the siphon.
Of course, the operation of the device as described is only possible by a correct adjustment of the needle 8. If this gives rise to an excessive flow of the fluid, the liquid phase does not have time to accumulate. in the siphon and the separation between it and the gas phase cannot be achieved. To check the correct setting of the needle 8, two transparent sight glasses 11 and 12 are provided in glass, or other transparent material, resistant to the high pressure which may prevail in the circuit. It is therefore possible to verify that the flow rate of the needle is not too high and that the fluid in the liquid state reaches a level exceeding that of the check valve so as to constitute a hydraulic valve, as indicated above.
It is through the outlet pipe 13 (fig. 1 and 3) that the fluid exiting in liquid phase from the adjustment device 4 is brought to the thermal device 5 (fig. 1).
After cooling in the thermal apparatus 5, the fluid in the liquid state passes into a recovery manifold 14, from where it is taken up by one or more pumps 15, to be reinjected into the generator 1. For safety reasons it a device 16, identical to device 4, is interposed between the thermal device 5 and the collector 14, this device being constituted as above. This stops the traces of fluid in the gaseous state which could accidentally pass through the device 4 and which would not have subsequently been condensed.
This installation can, for example, operate as follows: Boiler 1 containing diphenyl oxide is heated to 280 ° C. and the absolute pressure in the boiler is then 1.740 atmospheres. The steam sent to the thermal device 3 condenses there, giving up its heat of vaporization, ie 65 calories per kg.
The flow rate of the condensed fluid leaving the apparatus 3 is regulated by means of the needle 8 so that a minimum of fluid in the vapor state passes through it.
In apparatus 5, the condensed fluid is cooled to a temperature in the region of 1801 ° C., thus giving up 69 calories per kg.
The thermal devices 3 and 5 can be of various species. If, for example, the installation described is intended to subject an oil to heat treatment, this oil will be passed into the apparatus 5, where it will undergo preheating by removing calories from the condensed heating fluid; the preheated oil will then pass into the device 3, where it will undergo the actual heat treatment.
Fig. 2 shows an installation for heating an oil tank placed outside and which must be maintained at a sufficient temperature, during very cold weather.
The reservoir in question 19 is shown in dotted lines. There is provided a heating coil 20 constituting the first heating circuit at the bottom of this tank and another coil 21 constituting the second heating circuit in the middle part of the tank. The coil 20 is divided into two sections separated by valves, such as 22. The sections of the coil 20 are placed in series and the latter is supplied, at 23, by means of pressurized steam, for example steam. at 10 kg / cm = (effective pressure) and at 180 C. The coil 21 is connected in series with the coil 20, with the interposition of an adjustment and control device 24, similar to the device 4 of FIG. 3.
The flow rate of the needle of the device 24 is adjusted so as in practice only to allow the condensed water to pass.
The latent heat of vaporization of the vapor admitted into the coil 20 is used for heating the liquid contained in the tank. The device 24 therefore allows water to pass at 180 ° C. In the coil 21, the water cools, since part of its calories are used for heating the contents of the tank. The water comes out for example at 1330 C from coil 21.