LU82348A1

LU82348A1 - METHOD OF LAUNCHING THE COMPRESSOR GROUP OF AN EVAPORATOR WITH MECHANICAL VAPOR RECOMPRESSION

Info

Publication number: LU82348A1
Application number: LU82348A
Authority: LU
Inventors: E Pradines
Original assignee: Laguilharre Sa
Priority date: 1980-04-08
Filing date: 1980-04-08
Publication date: 1981-12-02
Also published as: FR2479700A1

Description

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La presente invention concerne un procédé de lancement, avant mise sous tension de son moteur d’entraînement, du groupe compresseur d'un évapo-rateur à recompression mécanique de vapeur comportant au moins un effet.The present invention relates to a method of launching, before energizing its drive motor, the compressor unit of an evaporator with mechanical vapor recompression comprising at least one effect.

Dans le domaine de l’évaporation des liquides, comme par exemple des produits laitiers en vue de leur concentration, il est connu d’utiliser 5 un compresseur mécanique pour réinjecter à haute température dans le corps de chauffe de l’évaporateur, la vapeur produite en cours d'évaporation. Pour ce faire, le compresseur est mis en communication, du côté de l’aspiration, avec le séparateur liquide-vapeur de l’évaporateur, et du côte du refoulement, avec le corps de chauffe de ce dernier.In the field of the evaporation of liquids, such as for example dairy products with a view to their concentration, it is known to use a mechanical compressor for injecting the vapor produced at high temperature into the evaporator heating body. during evaporation. To do this, the compressor is placed in communication, on the suction side, with the liquid-vapor separator of the evaporator, and on the discharge side, with the heating body of the latter.

10 Un compresseur de ce type comporte, du fait des exigences de fonc tionnement, un rotor relativement lourd, entraîné par un moteur électrique qui, dans ces conditions, doit être très puissant. Par ailleurs, le couple que doit communiquer au démarrage le moteur au compresseur doit être très 'élevé. Si l'on utilise un moteur standard "basse-tension pour l’entraînement 15 du compresseur, il en résulte alors des inconvénients bien connus, et il s’est avéré nécessaire d'employer des équipements spéciaux très coûteux.A compressor of this type has, due to operational requirements, a relatively heavy rotor, driven by an electric motor which, under these conditions, must be very powerful. Furthermore, the torque which the engine must communicate at start-up to the compressor must be very high. If a standard "low-voltage" motor is used for driving the compressor, this results in well-known drawbacks, and it has proved necessary to use very expensive special equipment.

La presente invention se propose de remédier à ces inconvénients et, pour ce faire, elle a pour objet un procédé du type précité qui se caractérise en ce qu'il consiste à injecter de la vapeur dans le conduit d'aspira-20 tion du compresseur, et à assurer l'évacuation de la vapeur à travers le compresseur.The present invention proposes to remedy these drawbacks and, to do this, it relates to a method of the aforementioned type which is characterized in that it consists in injecting steam into the suction pipe of the compressor. , and to ensure the evacuation of steam through the compressor.

Par ce moyen simple, le rotor du compresseur pourra être amené à une vitesse légèrement inférieure ou égale à sa vitesse nominale de rotation, avant d’être entraîné par le moteur, de sorte que ce dernier n'aura à appli-25 quer qu'un couple relativement réduit par rapport au couple de démarrage. Il s'ensuit qu'un moteur standard basse-tension peut être avantageusement utilisé pour l’entraînement du compresseur.By this simple means, the compressor rotor may be brought to a speed slightly less than or equal to its nominal speed of rotation, before being driven by the motor, so that the latter will only have to apply 25 a relatively reduced torque compared to the starting torque. It follows that a standard low-voltage motor can advantageously be used for driving the compressor.

Selon une forme préférée de réalisation de l'invention, la vapeur injectée dans ledit conduit d'aspiration est produite par un thermoeompres-30 seur alimenté, d'une part, par de la vapeur vive et, d'autre part, par une partie de la vapeur ayant traverse le compresseur. On réduit ainsi, dans une mesure importante, la quantité de vapeur vive consommée pour le lancement du compresseur, en récyclant de la vapeur ayant déjà travaillé.According to a preferred embodiment of the invention, the steam injected into said suction duct is produced by a thermo-compressor-30 seur supplied, on the one hand, by live steam and, on the other hand, by a part steam having passed through the compressor. This reduces, to a significant extent, the amount of live steam consumed for launching the compressor, by recycling steam that has already worked.

Selon une forme avantageuse de réalisation de l'invention, une par-35 tie au moins de la vapeur ayant traversé le compresseur et n'ayant pas encore été recyclée, est dirigée dans un condenseur de vapeur.According to an advantageous embodiment of the invention, at least part of the steam which has passed through the compressor and which has not yet been recycled, is directed into a steam condenser.

Selon une autre forme avantageuse de réalisation de l'invention, une partie au moins de la vapeur ayant traversé le compresseur et n'ayant pas encore été recyclée, est dirigée dans au moins un corps de chauffe de l'éva- Γ ' 2 ι porateur, et en ce qu’elle est condensée à l'intérieur de ce corps de chauffe utilise alors comme condenseur. La condensation de la vapeur se fait en envoyant un liquide froid dans le circuit "produit" du corps de chauffe. La vapeur peut ainsi être éliminée sous forme de condensât.According to another advantageous embodiment of the invention, at least part of the steam which has passed through the compressor and which has not yet been recycled, is directed into at least one heating body of the eva 2 '2 ι porator, and in that it is condensed inside this heating body then uses as a condenser. The condensation of the vapor is done by sending a cold liquid in the "product" circuit of the heating body. The vapor can thus be removed in the form of condensate.

5 On remarquera que le corps de chauffe utilisé comme condenseur peut être associé au condenseur précédemment mentionné pour décharger celui-ci d'une partie de la condensation. Par ailleurs, la vapeur introduite dans le corps de chauffe permet de chasser les incondensables hors de celui-ci, ce ¥ I qui le met dans les meilleures conditions possibles pour son fonctionnement i J 10 ultérieur-en tant qu'évaporateur.It will be noted that the heating body used as a condenser can be combined with the previously mentioned condenser to discharge the latter from part of the condensation. Furthermore, the steam introduced into the heating body makes it possible to drive the noncondensables out of it, which ¥ I which puts it in the best possible conditions for its subsequent operation as an evaporator.

Selon encore une autre forme avantageuse de réalisation de l'invention, une partie au moins de la vapeur ayant traverse le compresseur et n'ayant ; * pas encore été recyclée, est introduite dans au moins un corps de chauffe d'un i autre évaporateur., et en ce qu'elle est condensée à l'intérieur de celui-ci ί 15 qui est utilisé alors comme condenseur. La condensation s'effectue de la I même façon que décrit ci-dessus. Là aussi, ce corps de chauffe peut être uti- | lisé en association avec le premier corps de chauffe mentionné ci-dessus, ou I avec le condenseur ou avec les deux pour condenser la vapeur ayant traversé j i le condenseur.According to yet another advantageous embodiment of the invention, at least part of the steam having passed through the compressor and having not; * not yet been recycled, is introduced into at least one heating body of another i evaporator, and in that it is condensed inside this l'intérieur 15 which is then used as a condenser. Condensation takes place in the same way as described above. Again, this heater can be used | lized in association with the first heating body mentioned above, or I with the condenser or with both to condense the vapor having passed j i the condenser.

20 On décrira ci-après, à titre d'exemples nullement limitatifs, et en j référence aux figures 1, 2 et 3> trois installations d'évaporation a recom- | pression mécanique de vapeur auxquelles sont appliqués les principes du pro1- ! cédé selon la présente invention.20 There will be described below, by way of nonlimiting examples, and with reference to FIGS. 1, 2 and 3> three evaporation installations which have been recommended. mechanical vapor pressure to which the principles of pro1- are applied! assigned according to the present invention.

L ' évaporateur représenté sur la figure 1 est un évaporateur simple 25 effet à flot tombant. D'une manière connue en soi, il sert à concentrer un produit liquide, tel qu'un produit laitier, qui est reçu au sommet du corps de chauffe 1 de l'évaporateur par un conduit 2. Le produit concentré est éva- > cué à la base de l'évaporateur, et amené par une pompe 3 et un conduit k vers son lieu de stockage ou d'utilisation. La vapeur d'évaporation créée est ama- I 30 née, après passage· dans un séparateur vapeur-liquide 5» dans un compresseur mécanique de vapeur é par un conduit d'aspiration 7, et la vapeur ayant traversé le compresseur 6 est ensuite envoyée dans le corps de chauffe 1 de l'évaporateur par le conduit 8. Le compresseur 6 est d'une manière générale de type centrifuge.The evaporator shown in FIG. 1 is a simple effect evaporator with falling flow. In a manner known per se, it serves to concentrate a liquid product, such as a dairy product, which is received at the top of the heating body 1 of the evaporator by a duct 2. The concentrated product is evacuated> at the base of the evaporator, and brought by a pump 3 and a conduit k to its place of storage or use. The evaporation vapor created is conveyed after passage through a vapor-liquid separator 5 in a mechanical steam compressor via a suction duct 7, and the vapor having passed through the compressor 6 is then sent in the heating body 1 of the evaporator via the pipe 8. The compressor 6 is generally of the centrifugal type.

35 Avant la mise sous tension du moteur d'entraînement du compresseur é, et donc avant que ne s'établisse le cycle décrit ci-dessus, de la vapeur vive V est, conformément à l'invention, injectée au travers d'une conduite 9 dans le conduit a'aspiration 7 du compresseur 6 sous des conditions telles que celui-ci est entraîné à une vitesse progressive. Après avoir traversé / ,Λ I · 3 le compresseur 6, la vapeur se dirige vers un condenseur 10 au travers d'une conduite 11. Si l'on souhaite décharger le condenseur 10 d'une partie de la condensation, on peut utiliser le corps de chauffe 1 comme condenseur. Pour ce faire, on introduit, par le conduit 2, un liquide froid dans le circuit c; "produit" du corps de chauffe. Une fraction de la vapeur ayant traversé le compresseur 6 sera alors dérivée au travers du conduit 8 pour être introduite, puis condensée à l'intérieur du corps de chauffe 1 duquel elle peut être éva-„ cuée sous forme de condensât. Dans ce cas tien évidemment, une vanne ou clapet de fermeture devra être prévue sur le conduit d'aspiration 7, en amont de * 1Q l'embouchure du conduit 9, pour éviter qu'une partie de la vapeur injectée V se dirige vers le corps de chauffe au travers du conduit 7*35 Before the compressor drive motor é is energized, and therefore before the cycle described above is established, live steam V is, according to the invention, injected through a pipe 9 in the suction duct 7 of the compressor 6 under conditions such that the latter is driven at a progressive speed. After passing through /, Λ I · 3 the compressor 6, the steam goes to a condenser 10 through a pipe 11. If it is desired to discharge the condenser 10 from part of the condensation, it is possible to use the heater 1 as condenser. To do this, a cold liquid is introduced through line 2 into circuit c; "product" of the heater. A fraction of the steam having passed through the compressor 6 will then be diverted through the conduit 8 to be introduced, then condensed inside the heating body 1 from which it can be evacuated in the form of condensate. In this case, obviously, a closing valve or flap must be provided on the suction pipe 7, upstream of * 1Q the mouth of the pipe 9, to prevent part of the injected vapor V from going to the heating element through the duct 7 *

Il est bien entendu possible de dériver dans le corps de chauffe. 1, » la totalité de la vapeur ayant traversé le compresseur 6. Il suffit pour cela d'arrêter le processus de condensation à l'intérieur du condenseur 10.It is of course possible to drift in the heating body. 1, »all of the steam having passed through the compressor 6. It suffices to stop the condensation process inside the condenser 10.

15 L'évaporateur représenté sur la figure 1 est à simple effet. Il va de soi cependant, qu'il pourrait s'agir d'un évaporateur multiple effets dans lequel tout ou partie des corps de chauffe seraient associés en série ou en parallèle avec le compresseur 6.The evaporator shown in Figure 1 is single acting. It goes without saying, however, that it could be a multiple-effect evaporator in which all or part of the heating bodies are associated in series or in parallel with the compressor 6.

j Sur la figure 2, est représentée une forme préférée de réalisation 20 de l'invention selon laquelle la vapeur V, injectée' dans le conduit d'aspiration 7 du compresseur 6,provient d'un thermocompresseur 12 qui est alimenté, au travers d'un conduit 13 par une partie de la vapeur ayant traverse le compresseur. On réduit ainsi, dans une mesure importante, la consommation en vapeur vive du système.In FIG. 2, a preferred embodiment 20 of the invention is shown, according to which the vapor V, injected into the suction duct 7 of the compressor 6, comes from a thermocompressor 12 which is supplied, through d 'a conduit 13 through a portion of the steam having passed through the compressor. This significantly reduces the consumption of live steam in the system.

25 La figure 3 représente un évaporateur à deux effets. On a repris pour désigner les éléments du premier effet A, les références désignant les t éléments correspondants de 1'évaporateur simple effet de la figure 2. Dans cette installation, la vapeur ayant traversé le compresseur 6 et n'ayant pas été recyclée dans le thermocompresseur 12, est dirigée au travers des conduits 30 8 et 15 dans les corps de chauffe 1 et 1U des deux effets A et B utilisés comme condenseurs de la façon décrite ci-dessus. Le liquide froid de condensation peut être introduit dans le corps de chauffe 1^ de l'effet B par le conduit 16, ou peut provenir de l'effet A au travers du conduit 17 qui relie les deux effets.Figure 3 shows a two-effect evaporator. We have used to designate the elements of the first effect A, the references designating the t corresponding elements of the single-effect evaporator of FIG. 2. In this installation, the vapor having passed through the compressor 6 and not having been recycled in the thermocompressor 12, is directed through conduits 30 8 and 15 in the heating bodies 1 and 1U of the two effects A and B used as condensers as described above. The cold condensing liquid can be introduced into the heating body 1 ^ of effect B through line 16, or can come from effect A through line 17 which connects the two effects.

35 Le liquide introduit dans le corps de chauffe 1U peut être réchauffe ou évaporé. Dans ce cas un condenseur 18 est prévu à la sortie de l'effet B pour recueillir la vapeur éventuellement produite. Il va de soi cependant qu'un troisième effet dispose à la suite de l'effet B peut jouer le rôle du ! condenseur 18.The liquid introduced into the 1U heating body can be reheated or evaporated. In this case, a condenser 18 is provided at the outlet of effect B to collect any vapor produced. It goes without saying, however, that a third effect has after effect B can play the role of! condenser 18.

! / » k! / »K

En variante, la vapeur ayant traversé le compresseur 6 peut être , dérivée entièrement vers l'effet B. Il suffit pour cela d’arrêter le proces- j sus de condensation dans l'effet A. On comprendra aussi que le condenseur ; 10 des figures 1 et 2 peut être associé au deuxième effet B ou aux deux effets 5 A et B, comme cela est représenté en pointillés sur la figure 3a pour condenser la vapeur ayant traversé le compresseur 6.As a variant, the steam having passed through the compressor 6 can be diverted entirely to effect B. It suffices for this to stop the process of condensation in effect A. It will also be understood that the condenser; 10 of FIGS. 1 and 2 can be associated with the second effect B or with the two effects 5 A and B, as shown in dotted lines in FIG. 3a to condense the vapor having passed through the compressor 6.

Dans cet exemple, l'effet A et l'effet B sont présentés comme appar-„ tenant au même évaporateur. Mais il va de soi qu'ils peuvent faire partie de deux êvaporateurs differents, auquel cas ils ne sont plus reliés par le 10 conduit 17· j On remarquera donc que, grâce au procédé décrit ci-dessus, le corn- ! presseur peut être lancé, avant mise sous tension de son moteur d'entraîne- * | ment. Par un choix judicieux des conditions d’injection de la vapeur de lan- ' . v ' * cernent, on peut amener le compresseur à une vitesse égale ou légèrement infé- !, i* 15 rieure à la vitesse qu'on souhaite lui donner en fonctionnement permanent.In this example, effect A and effect B are shown as belonging to the same evaporator. But it goes without saying that they can be part of two different evaporators, in which case they are no longer connected by the conduit 17 · j. It will therefore be noted that, thanks to the process described above, the corn-! presser can be started, before energizing its drive motor * | is lying. By a judicious choice of injection conditions for lan 'vapor. v '* cernent, you can bring the compressor at a speed equal or slightly lower! i * 15 higher than the speed you want to give it in permanent operation.

| j| ijj Ainsi, le moteur n'aura à fournir à la fin de la période de lancement qu'un ; couple très réduit par rapport au couple de démarrage qu'il doit produire en !..| j | ijj Thus, the engine will have to supply at the end of the launch period only one; very reduced torque compared to the starting torque it must produce in! ..

1 fonctionnement classique. De la sorte, on peut utiliser pour l'entrainement1 classic operation. In this way, we can use for training

Il du compresseur d'un évaporateur à recompression mécanique de vapeur, un mo- II 20 teur standard basse-tension par exemple, beaucoup moins coûteux que tout autre j' dispositif traditionnellement employé.It is the compressor of a mechanical vapor recompression evaporator, a standard low-voltage motor, for example, much less expensive than any other device traditionally used.

j Le procédé selon l’invention est particulièrement bien adapté pour j lancer les compresseurs mécaniques du type centrifuge équipant généralement les êvaporateurs à recompression mécanique de vapeur. Il peut cependant être 25 utilisé pour lancer des compresseurs mécaniques à piston.j The process according to the invention is particularly well suited for launching mechanical compressors of the centrifugal type generally fitted to evaporators with mechanical vapor recompression. It can, however, be used to launch mechanical piston compressors.

i s\ ' U ' *r j| si s \ 'U' * r j | s

Claims

1. Method for launching, before energizing its drive motor, the compressor unit of an evaporator with mechanical vapor recompression comprising at least one effect, characterized in that it consists of j. inject steam into the compressor suction line, and ensure the evacuation of steam through the compressor "

2. Method according to claim 1, characterized in that the steam injected into said suction line is produced by a thermo-compressor supplied, on the one hand, by live steam and, on the other hand, by a part of the steam having passed through the compressor. 3 »A method according to claim 1 or 2, characterized in that at least part of the steam having passed through the compressor and not having been" recycled yet, is directed into a condenser. if. Process according to claim 1 or 2, characterized in that at least part of the steam which has passed through the compressor and which has not yet been recycled is directed into at least one evaporator heating body, and in that it is condensed inside this heating body then used as a condenser.

5 · A method according to claim 1 or 2, characterized in that.a at least 2q part of the steam having passed through the compressor and not yet been recycled, is directed into at least one heating body of another evaporator and in that it is condensed therein used as a condenser. νΛΑΛχχ / *