Brevet FR2004413A1 — publié le 19691121

La présente invention est relative à un éva-porateur permettant d'obtenir de l'eau douce à partir d'eau saline brute à l'aide d'un faisceau de tubes ascendants chauffés de l'extérieur, qui débouchent sur le côté secondaire dans une 5 chambre de séparation agencée au-dessus d'eux et dans laquelle la saumure résiduaire entraînée par la vapeur tombe pour être déchargée. Dans les évaporateurs utilisés jusqu'à présent dans le but mentionné ci-dessus, les bouilleurs individuels du 10 faisceau se terminent dans la plaque de fond de la chambre de séparation, qui est recouverte en service de la saumure résiduaire. Il en résulte cet inconvénient primordial que la vapeur s'écou-lant des bouilleurs à grande vitesse et la saumure résiduaire entraînée par cette vapeur ne peuvent monter dans les tuyaux libre-15 ment. Gomme l'expérience le révèle dans la pratique, la saumure résiduaire située par dessus les extrémités des bouilleurs est retenue sur une couche de vapeur disposée en-dessous et est refoulée dans la partie supérieure de la chambre d'évaporation ou de séparation. C'est pourquoi on ne peut obtenir la sépara-20 tion désirée de la saumure résiduaire et de la vapeur d'eau que si l'on donne à la chambre de séparation de très grandes dimensions, c'est-à-dire, si on la dote d'une coupe transversale qui est sensiblement plus importante que celle de l'évaporateur, et si l'on prévoit des fonds bombés ou d'autres struc» 25 tures supplémentaires qui augmentent le prix de l'évaporateur. L'invention vise un évaporateur amélioré susceptible de séparer complètement la vapeur d'eau et la saumure malgré un dimensionnement minimal , c'est-à-dire, sans agrandissement de la chambre de séparation. 30 L'objectif précédent est atteint selon la présente invention en faisant en sorte qu'au moins une partie des extrémités des tubes ascendants du faisceau soit disposée avec leurs ouvertures de sortie au-dessus du niveau de la saumure dans la chambre de séparation;de préférence, toutes les 35 ouvertures de sortie des tubes dépasseront le niveau de la saumure. Lorsqu'il s'agit de l'agencement d'un évaporateur sur des navires, il faut veiller à ce que,même lorsque le bateau donne de la bande au maximum, les ouvertures de sortie des tubes ne puissent se trouver sous le niveau de la saumure. 6908118 2 2004413 Grâce aux mesures apportées par la présent e invention, à chaque colonne d'eau ou de saumure, qui s'échappe des tubes ascendants avec la vapeur d'eau, est attribué un volume d'écoulement de saumure propre, constitué par L'espace qui 5 se trouve au-dessus de la plaque de fond de la chambre de séparation et qui entoure chaque tube. Du fait du contact intime avec la surface externe des extrémités des tubes, il peut se produire ensuite une autre évaporation. L'expérience révèle qu'il n'apparaît plus de 10 couche de vapeur d'eau compacte sous une voûte d'eau fermée. Les bouchons d'eau ou de saumure éjectés par les extrémités des tubes individuels ne montent dans ]fi s tubes que jusqu'à ce que leur impulsion d'écoulement est dépassée par la force de la pesanteur, la saumure s'écoulant alors goutte à goutte dans le volume qui 15 lui est imparti au voisinage des tubes. En outre, on exclut également une forte projection répétée des gouttelettes de saumure qui tombent dans la partie inférieure de la chambre de séparation. Pour améliorer encore la ré-évaporation, con-20 formément à une caractéristique de 1'inrention, les extrémités des tubes du faisceau dépassant dans la chambre de séparation peuvent être dimensionnées sous le rapport de leur diamètre, de leur écart mutuel et de leur répartition selon un schéma triangulaire de telle sorte que la saumure ait à parcourir, dans son 25 cheminement vers l'orifice de décharge, une distance maximum avec un grand nombre de changements de direction. L'invention sera mieux comprise à la lumière de la description suivante d'une forme de réalisation préférée, cette description étant réalisée en se référant aux dessins ci-30 annexés dans lesquels î - la figure 1 représente une coupe verticale schématique à travers un évaporateur selon l'invention doté d'une chambre de séparation; et - la figure 2 est une vue en coupe transver-35 sale selon la ligne II-II de la figure 1. L'évaporateur représenté dans lesdessins est logé dans une enceinte cylindrique 1, qui contient, dans sa moitié inférieure, un faisceau de tubes ascendants 2. L'enceinte 1 est fermée à sa partie inférieure par un dôme 3, qui comporte 6908118 3 2004413 un raccord d'entrée 4 pour l'eau brute. Au-dessus du faisceau de tubes ascendants 2, dans l'enceinte 1, se trouve une chambre de séparation 5 conformée de manière habituelle, qui est reliée , comme de coutume, à un condenseur par son raccord 6. La chambre 5 de séparation 5 est fermée dans sa partie inférieure par une plaque de fond 7, à travers laquelle passent les extrémités 8 des tubes individuels du faisceau. La partie inférieure de l'enceinte 1 comprise entre le dôme 3 et la plaque de fond 7 es"t chauffée. Ce chauf-10 fage se fait de manière connue et habituelle, par exemple, à l'aide de la chaleur perdue des machines d'un bateau, lorsqu'il s'agit de produire de l'eau douce en mer. Grâce au chauffage externe du faisceau de tubes ascendants, qui plonge >à son extrémité inférieure, dans l'eau brute introduite en 4, cette der-15 nière s'évapore et monte dans les tubes 2. La saumure résiduaire entraînée avec la vapeur d'eau tombe dans la chambre de séparation, se rassemble au-dessus de la plaque de fond 7 et peut alors être évacuée par le raccord 9. La hauteur du raccord 9 délimite le niveau 10 de la saumure déposée au fond de la chambre de sé-20 paration . Le faisceau de tubes ascendants est dimensionné, conformément à la présente invention, de te lié manière que les extrémités 8 des tubes soient disposées au-dessus du niveau 10 \ dans toutes les positions de fonctionnement (éventuellement,en tenant compte de la bande d'un navire). 25 Les tubes ascendants individuels- ou leurs extrémités qui dépassent dans la chambre de séparation sont dimensionnés et répartis de telle manière que la saumure résiduaire subisse le maximum de changements de direction dans son cheminement vers le raccord de décharge 9, afin qu'il se pro-30 duise une ré-évaporation supplémentaire. Les tubes individuels sont disposés aux extrémités de triangles équilatéraux et peuvent, par un choix correspondant de leur écart mutuel et de leur diamètre, empêcher qu'il ne se produise des jonctions de courant rectilignes dans la direction de la sortie 9° 35 Dans l'évaporateur selon la présente inven tion, la seconde séparation permet d'obtenir un distillât de qualité très élevé tel qu'on puisse 1e" traiter dans les séparateurs suivants avec des vitesses de la vapeur d'eau qu'il n'était pas possible d'atteindre dans les structures habituelles du fait de la forte t eneur en humidité. CQPVjf 18 4 2004413 REVENDI CATIONS le- Evaporateur permettant d'obtenir de l'eau douce à partir d'eau saline brute à l'aide d'un faisceau de tubes ascendants chauffés de l'extérieur, qui débouchent sur le côté secondaire dans une chambre de séparation agencée au-dessus d'eux et dans laquelle la saumure résidu?ire entraînée par .caractérisé la vapeur tombe pour être déchargée,/en qu'au moins une partie des extrémités des tubes du faisceau sont disposées de telle manière que leurs ouvertures de sortie soient situées au-dessus du niveau de la saumure dans la chambre de séparation. 2.- Evaporateur suivant^ la revendication 1, carac térisé en ce que toutes les ouvertures de sortie des tubes du faisceau dépassent du niveau de la saumure. 3Evaporateur selon les revendications 1 et 2, permettant d'obtenir de l'eau douce sur des navires, caractérisé en ce que les ouvertures de sortie des tubes du faisceau dépassent du niveau de la saumure de telle"manière qu'elles ne puissent plonger au-dessous du niveau précité,même lorsque le navire donne de la bande au maximum. 4.- Evaporateur selon les revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les extrémités des tubes du faisceau dépassant dans la chambre de séparation sont dimensionnées, agencées et alignées de telle sorte que le chemin suivi par la saumure résiduaire vers la décharge se prolonge.