FR2588941A1 - Water-jet-type electrical steam generator - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B1/00—Methods of steam generation characterised by form of heating method
- F22B1/28—Methods of steam generation characterised by form of heating method in boilers heated electrically
- F22B1/30—Electrode boilers
- F22B1/303—Electrode boilers with means for injecting or spraying water against electrodes or with means for water circulation
- F22B1/306—Electrode boilers with means for injecting or spraying water against electrodes or with means for water circulation with at least one electrode permanently above the water surface
Abstract
Description
La présente invention concerne un générateur électrique de vapeur d'eau perfectionné. The present invention relates to an improved electric steam generator.
On connaît déjà des générateurs de vapeur d'eau du type à jets dans lesquels le courant circule dans des jets d'eau établis entre des électrodes métalliques soumises à une différence de potentiel. Water vapor generators of the jet type are already known in which the current circulates in water jets established between metal electrodes subjected to a potential difference.
Dans les générateurs de ce type, des jets d'eau sont émis à partir d'un réservoir formant une électrode et viennent frapper une seconde électrode qui est habituellement une plaque, les jets d'eau étant habituellement obliques. In generators of this type, water jets are emitted from a reservoir forming an electrode and strike a second electrode which is usually a plate, the water jets being usually oblique.
La longueur et la section des jets d'eau étant invariables, un effet d'électrolyse de l'eau se produit à certains régimes de fonctionnement, qui a pour résultat un dégagement d'oxygène et d'hydrogène dans la vapeur engendrée et la présence d'oxygène dissous dans les condensats. The length and cross-section of the water jets being invariable, an effect of water electrolysis occurs at certain operating regimes, which results in the release of oxygen and hydrogen in the vapor generated and the presence dissolved oxygen in the condensate.
La présence d'hydrogène et d'oxygène dans la vapeur entraine des risques d'explosion. The presence of hydrogen and oxygen in the vapor entails the risk of explosion.
De plus la présence de 11 oxygène entraîne un risque élevé d'oxydation qui est inacceptable dans de nombreuses installations. In addition, the presence of oxygen leads to a high risk of oxidation which is unacceptable in many installations.
L'invention a pour but de remédier à ces inconve- nients en fournissant un générateur de vapeur d'eau du type à jets dans lequel la surface de contact des jets avec les électrodes est plus grande et dans lequel la longueur des jets est réglable. The object of the invention is to remedy these drawbacks by providing a jet type water vapor generator in which the contact surface of the jets with the electrodes is larger and in which the length of the jets is adjustable.
L'invention a pour objet à cet effet un générateur de vapeur d'eau du type comportant, dans une cuve fermée, des moyens pour établir des jets d'eau entre des électrodes présentant une différence de potentiel, caractérisé en ce qu'il comprend un bac conducteur constituant l'une des électrodes et au moins un bac conducteur constituant l'autre électrode, espacés à la verticale l'un au-dessus de l'autre, des moyens pour alimenter en eau le bac supérieur, au moins celui-ci comportant des moyens pour permettre à l'eau de s'écouler par gravité à travers sa paroi dans le bac situé au-dessous. -
Suivant une autre caractéristique de l'invention, l'un desdits bacs est réglable verticalement par rapport à l'autre.The subject of the invention is for this purpose a steam generator of the type comprising, in a closed tank, means for establishing water jets between electrodes having a potential difference, characterized in that it comprises a conducting tank constituting one of the electrodes and at least one conducting tank constituting the other electrode, spaced vertically one above the other, means for supplying water to the upper tank, at least this ci comprising means to allow the water to flow by gravity through its wall in the tank located below. -
According to another characteristic of the invention, one of said tanks is adjustable vertically with respect to the other.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, ladite autre électrode est constituée par deux bacs conducteurs connectés ensemble, disposés l'un au-dessus et l'autre au-dessous du bac constituant la première électrode. According to one embodiment of the invention, said other electrode is constituted by two conductive tanks connected together, one arranged above and the other below the tank constituting the first electrode.
De préférence, les deux bacs connectés ensemble sont mobiles et réglables en position par rapport au bac intermédiaire. Preferably, the two tanks connected together are mobile and adjustable in position relative to the intermediate tank.
La description qui va suivre en regard des dessins annexés à titre d'exemple non limitatif permettra de bien comprendre comment l'invention peut être mise en pratique. The description which follows with reference to the accompanying drawings by way of nonlimiting example will make it possible to understand clearly how the invention can be put into practice.
La figure 1 est une vue en section verticale d'un générateur de vapeur suivant l'invention. Figure 1 is a vertical sectional view of a steam generator according to the invention.
La figure 2 est une vue similaire à celle de la figure 1 d'un mode de réalisation préféré de l'invention. Figure 2 is a view similar to that of Figure 1 of a preferred embodiment of the invention.
La figure 3 en est une vue en section suivant la ligne III-III de la figure 2. Figure 3 is a sectional view along line III-III of Figure 2.
La figure 4 est une vue partielle à plus grande échelle montrant les lignes de courant obtenues au moyen des ajutages dans les différents bacs. Figure 4 is a partial view on a larger scale showing the current lines obtained by means of the nozzles in the different tanks.
En se référant à la figure 1, le générateur de vapeur suivant l'invention comprend une cuve 1 portée par des pieds 2 et comportant un revêtement isolant 3. Referring to FIG. 1, the steam generator according to the invention comprises a tank 1 carried by feet 2 and comprising an insulating coating 3.
Le générateur de vapeur est pourvu d'une ouverture d'accès 4 et de conduits 5 et 6 de sortie de vapeur et d'entrée d'eau d'alimentation respectivement. The steam generator is provided with an access opening 4 and conduits 5 and 6 for steam outlet and feed water inlet respectively.
Un conducteur 8 constituant une phase d'une alimentation triphasée haute tension s'étendant à travers la cuve 1 par l'intermédiaire d'un isolateur 7 porte un bac 11 en une matière conductrice, par exemple en acier inoxydable, qui est disposé à la verticale au-dessous d'un bac 9 également en acier inoxydable, porté par un support 10. A conductor 8 constituting a phase of a high-voltage three-phase power supply extending through the tank 1 via an insulator 7 carries a tank 11 made of a conductive material, for example stainless steel, which is disposed at the vertical below a tank 9 also made of stainless steel, carried by a support 10.
Le fond de chacun des bacs 9 et 11 est percé de plusieurs trous à travers lesquels sont disposés des ajutages 12 en une matière isolante qui font saillie à l'intérieur de chacun des bacs sur une hauteur différente. The bottom of each of the tanks 9 and 11 is pierced with several holes through which are disposed nozzles 12 made of an insulating material which protrude inside each of the tanks at a different height.
Le générateur comporte enfin une pompe 13 de recyclage de l'eau dans le fond de la cuve 1, comportant un tuyau 14 d'alimentation qui débouche au-dessus du bac supérieur 9. Enfin, la cuve est reliée au neutre comme représenté en T. The generator finally comprises a pump 13 for recycling the water in the bottom of the tank 1, comprising a supply pipe 14 which opens above the upper tank 9. Finally, the tank is connected to the neutral as shown in T .
Le fonctionnement de ce générateur est le suivant. La pompe d'alimentation 13 envoie l'eau prélevée dans le fond de la cuve dans le bac supérieur 9 d'où elle s'écoule par gravité à travers les ajutages 12 dans le bac 11 relié à une phase de l'alimentation. Du bac 11 l'eau provenant du bac 9 s'écoule par l'intermédiaire des ajutages 12 dans le fond de la cuve. The operation of this generator is as follows. The feed pump 13 sends the water taken from the bottom of the tank to the upper tank 9 from which it flows by gravity through the nozzles 12 into the tank 11 connected to a phase of the supply. From tank 11 the water coming from tank 9 flows through the nozzles 12 into the bottom of the tank.
Le courant circule entre les bacs 9 et 11 qui constituent les électrodes du générateur et entre le bac 11 et la cuve 1 par l'intermédiaire des jets 15 et s'échauffe par effet Joule et se vaporise. The current flows between the tanks 9 and 11 which constitute the electrodes of the generator and between the tank 11 and the tank 1 via the jets 15 and heats up by Joule effect and vaporizes.
On se reportera maintenant à la figure 4 qui montre à plus grande échelle un ajutage 12 et une partie de chacun des bacs 9 et 11. On a représenté en traits interrompus, schématiquement, les lignes de courant obtenues. On constate en effet que les bacs 9 et 11 étant entièrement conducteurs le contact avec l'eau s'établit sur la totalité de la surface des bacs qui est remplie, les lignes de courant se concentrant ensuite dans les jets 15. Reference will now be made to FIG. 4 which shows on a larger scale a nozzle 12 and part of each of the tanks 9 and 11. The current lines obtained are shown in dashed lines, schematically. In fact, it can be seen that the tanks 9 and 11 being fully conductive, contact with water is established over the entire surface of the tanks which is filled, the current lines then concentrating in the jets 15.
On remarquera à la figure 1 que les ajutages 12 font saillie à l'intérieur des bacs 9 et 11à des hauteurs différentes. Cet agencement permet de moduler la puissance fournie par le générateur. En effet, en fonction du débit assuré par la pompe 13, le niveau d'eau dans chaque bac alimentera soit la totalité, soit une partie seulement des ajutages 12, modifiant ainsi le nombre des jets 15. Note in Figure 1 that the nozzles 12 protrude inside the tanks 9 and 11 at different heights. This arrangement makes it possible to modulate the power supplied by the generator. Indeed, depending on the flow rate provided by the pump 13, the water level in each tank will supply either all or only part of the nozzles 12, thus modifying the number of jets 15.
On remarquera également à la figure 4 que la surface métallique de chaque bac constituant une électrode, qui est intéressée par le passage du courant, est indépendante de la section des jets. Cette surface est calculée de façon que la densité de courant correspondante soit inférieure à celle qui provoquerait le phénomène d'électrolyse de l'eau. It will also be noted in FIG. 4 that the metal surface of each tank constituting an electrode, which is interested in the flow of current, is independent of the section of the jets. This area is calculated so that the corresponding current density is less than that which would cause the phenomenon of electrolysis of water.
En se référant à la figure 2, on a représenté un mode de réalisation préféré de l'invention dans lequel les organes identiques sont désignés par les mêmes références. Referring to Figure 2, there is shown a preferred embodiment of the invention in which the identical members are designated by the same references.
Dans ce mode de réalisation, l'électrode de phase est constituée par le bac 11 comme dans l'exemple précédent. In this embodiment, the phase electrode consists of the tank 11 as in the previous example.
Cependant, l'électrode au potentiel zéro est constituée par deux bacs disposés alignés verticalement l'un au-dessus et l'autre au-dessous du bac 11. Le bac supérieur 9 et le bac inférieur 16 sont montés mobiles par rapport au bac 11 qui est fixe.However, the zero potential electrode consists of two tanks arranged vertically aligned one above and the other below the tank 11. The upper tank 9 and the lower tank 16 are mounted movable relative to the tank 11 which is fixed.
Les bacs 9 et 16 sont portés par des supports 10, îOa respectivement qui présentent un filetage coopérant avec une vis-mère 17 portant deux filetages 18a, 18b de sens opposé. La vis-mère 17 s'détend verticalement suivant l'axe de la cuve 1 et peut être entraînée en rotation au moyen d'un dispositif moteur 19. The tanks 9 and 16 are carried by supports 10, îOa respectively which have a thread cooperating with a lead screw 17 carrying two threads 18a, 18b in opposite directions. The lead screw 17 extends vertically along the axis of the tank 1 and can be rotated by means of a motor device 19.
Bien que dans les exemples des figures 1 et 2 on n'ait décrit qu'un seul groupe de bacs, on comprend bien entendu que dans un générateur de vapeur alimenté en courant triphasé à haute tension il est prévu un groupe de bacs pour chaque phase, ce groupe comprenant au moins un bac relié au conducteur 8 de phase tandis que le ou les bacs constituant l'électrode au potentiel zéro sont portés par la vis-mère, elle-même soutenue dans la cuve par un support 20. A cet égard on se référera à la figure 3 qui montre en vue de dessus l'agencement des bacs constituant les électrodes. Although in the examples of FIGS. 1 and 2 only one group of tanks has been described, it will of course be understood that in a steam generator supplied with high-voltage three-phase current there is provided a group of tanks for each phase , this group comprising at least one tank connected to the phase conductor 8 while the tank or tanks constituting the electrode at zero potential are carried by the lead screw, itself supported in the tank by a support 20. In this regard reference is made to FIG. 3 which shows a top view of the arrangement of the tanks constituting the electrodes.
On comprend que compte tenu de l'agencement des ajutages permettant l'écoulement de l'eau par gravité du bac supérieur aux bacs situés au-dessous on peut obtenir un point d'équilibre des niveaux de l'eau dans les bacs, qui correspond à une puissance détermine. It is understood that taking into account the arrangement of the nozzles allowing the flow of water by gravity from the upper tank to the tanks located below it is possible to obtain a point of equilibrium of the levels of the water in the tanks, which corresponds at a determined power.
Les décalages des niveaux des ajutages 12 à l'intérieur des bacs permet le réglage de la puissance obtenue. The shifts in the levels of the nozzles 12 inside the tanks allow the power obtained to be adjusted.
On comprend également que dans le mode de réalisation de la figure 2, le déplacement des bacs 9 et 16 en se rapprochant ou en s'éloignant du bac fixe 11 permet de modifier la longueur des jets d'eau, augmentant ainsi ou diminuant la puissance. fournie par le générateur. It is also understood that in the embodiment of FIG. 2, the displacement of the tanks 9 and 16 while approaching or moving away from the fixed tank 11 makes it possible to modify the length of the water jets, thereby increasing or decreasing the power . supplied by the generator.
Ce mode de réalisation procure l'avantage de permettre d'asservir cette variation de la distance entre les bacs à une régulation de la puissance fournie, afin d'obtenir une régulation continue de la puissance. Par ailleurs, on peut également régler automatiquement ou manuellement la distance entre les bacs en fonction de la conductivité de l'eau, cette conductivité étant fonction de la quantité et de la qualité des sels dissous dans l'eau, quantité et qualité qui varient en fonctionnement.This embodiment has the advantage of allowing this variation in the distance between the tanks to be controlled by regulation of the power supplied, in order to obtain continuous regulation of the power. Furthermore, the distance between the tanks can also be adjusted automatically or manually depending on the conductivity of the water, this conductivity being a function of the quantity and quality of the salts dissolved in the water, quantity and quality which vary in operation.
Il résulte de ce qui précède que le générateur suivant l'invention peut fonctionner avec de l'eau très conductrice sans que se produisent de phénomènes d'électrolyse quel que soit le régime. It follows from the above that the generator according to the invention can operate with very conductive water without the occurrence of electrolysis phenomena whatever the regime.
Dans une variante. non représentée, le fond de chaque bac peut être réalisé en une matière isolante et être incliné par rapport à l'horizontale, les ajutages étant venus de matière avec le fond. In a variant. not shown, the bottom of each tank can be made of an insulating material and be inclined relative to the horizontal, the nozzles having come from the bottom of the material.
Bien entendu, si le bac le plus bas est situé au niveau de l'eau se trouvant dans la cuve 1, comme représenté à la figure 2, il n'est pas nécessaire qu'il soit pourvu d'ajutages 12, l'eau s'en écoulant par simple débordement. Of course, if the lowest tank is located at the level of the water in the tank 1, as shown in FIG. 2, it need not be provided with nozzles 12, the water flowing by simple overflow.
Comme tous les appareils de ce type ce générateur peut également être utilisé pour la production d'eau chaude ou surchauffée. Like all devices of this type, this generator can also be used for the production of hot or superheated water.
Claims (11)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8515407A FR2588941A1 (en) | 1985-10-17 | 1985-10-17 | Water-jet-type electrical steam generator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8515407A FR2588941A1 (en) | 1985-10-17 | 1985-10-17 | Water-jet-type electrical steam generator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2588941A1 true FR2588941A1 (en) | 1987-04-24 |
Family
ID=9323922
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8515407A Pending FR2588941A1 (en) | 1985-10-17 | 1985-10-17 | Water-jet-type electrical steam generator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2588941A1 (en) |
Citations (4)
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| DE410256C (en) * | 1922-12-20 | 1925-03-03 | Elektrobeheizung G M B H | Electrically heated steam boiler or liquid heater |
| DE685856C (en) * | 1937-05-01 | 1939-12-27 | Siemens Schuckertwerke Akt Ges | Electrode boilers |
| DE897317C (en) * | 1951-08-02 | 1953-11-19 | Siemens Ag | Electrode boiler for liquid heating |
| FR2550609A1 (en) * | 1983-08-11 | 1985-02-15 | Sulzer Ag | STEAM GENERATOR BY CIRCULATION OF CURRENT IN WATER MASSES |
-
1985
- 1985-10-17 FR FR8515407A patent/FR2588941A1/en active Pending
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