Brevet FR2027778A1 — publié le 19701002

i. 2027778 L'invention se rapporte à une chaudière à laquelle sont conjoints un appareil de préparation de l'eau industrielle, tel un accumulateur d'eau industrielle, et/ou un chauffe-eau qui sont logés dans une enveloppe de chaudière commune. 5 De telles chaudières sont déjà connues. Dans ces chau dières, l'échangeur de chaleur destiné à la préparation de l'eau industrielle, est généralement disposé au—dessus ou a côté de la chambre de combustion, tout en étant soit monté dans la chambre d'eau de la chaudière, soit monté sur la chaudière en tant qu'élé-10 ment séparé et étant relié à la chaudière par le moyen de conduites d'eau de chauffage, particulièrement quand l'échangeur de chaleur constitue un récipient d'eau chaude et non pas un chauffe-eau. Pour simplifier les choses, on ne se rapporte dans ce qui suit qu'à des récipients à eau chaude, bien qu'en principe on 15 puisse également adopter la même disposition pour un chauffe-eau, de même qu'à la fois pour des récipients à eau chaude et les chauffe-eau. Pour accélérer le chauffage de l'appareil de préparation de l'eau industrielle, il est d'usage d'insérer dans les 20 conduites d'eau de chauffage une pompe à révolution également désignée par le terme de pompe de chargement. Grâce à la pompe de chargement, il est possible de régler la température de l'eau industrielle à échauffer, c'est-à-dire de l'eau chaude. A cette fin on place dans l'appareil de préparation de l'eau chaude un 2 5 thermostat qui enclenche la pompe lorsqu'on descend en-dessous de la valeur théorique, et qui la fait déclencher lorsque la valeur théorique est atteinte. Le réglage de la température de l'eau chaude, c'est-^ à-dire la limitation de la température de l'eau chaude,"wr* le haul/ >0 susceptible d'avoir de l'importance pour diverses raisons, par exemple lorsque l'eau est agressive. S'il est prévu des tuyaux d'acier galvanisés pour les conduites à eau chaude, il est possible d'atténuer l'action corrosive de l'eau en limitant la température de l'eau chaude, par exemple à 65°C. Si l'eau est très 35 dure, il est possible de limiter la précipitation des éléments engendrant la dureté, dans l'appareil de préparation de l'eau chaude et dans les conduites à eau chaude se trouvant en aval. En raison des conditions actuelles se rapportant à l'eau, les problèmes de corrosion deviennent de plus en plus 40 précaires. Les tuyaux en acier galvanisés ne sont plus à utiliser 70 00173 2. 2027778 que dans des régions déterminées» Dans de nombreuses régions, l'eau attaque les matières premières en fer. De fait, les conduites à eau chaude devraient être des tuyaux en cuivre. Lesprix du cuivre sont cependant très variables. En règle générale, le 5 cuivre est extrêmement coûteux, de sorte que le prix élevé des conduites en cuivre représente en général une entrave sérieuse. En ce qui concerne les tuyaux en matière synthétique, il est certain qu'ils résistent à la corrosion par l'eau potable, mais ils sont sensibles à des températures supérieures à 60°C. 10 Dans le cas des conduites à eau chaude réalisées en tuyaux de matière synthétique, la limitation vers le haut de la température du boiler est absolument indispensable. Abstraction faite de cela, lorsqu'on dispose des appareils de préparation d'eau chaude et des appareils à contre-15 courant au-dessus ou sur le côté de la chaudière, il est nécessaire de prévoir un clapet de retenue, dans le but d'éviter une circulation par gravité et, dès lors, Ton échauffement inadmissible de l'appareil de préparation de l'eau chaude, lorsqu'on arrête la pompe de chargement. 20 Si les appareils de préparation de l'eau chaude sont placés dans le haut de la chaudière, éventuellement au-dessus de la chaudière, l'eau industrielle prend presque la même température que l'eau de chauffage. En règle générale, l'eau échauffée à un tel degré ne peut être utilisée pour le lavage ni pour une 25 opération analogue. Gela étant, il faut la mélanger à de l'eau froide, ce qui requiert des installations complémentaires. Par ailleurs, l'eau échauffée provoque la corrosion dans les installations se trouvant en aval. Jusqu'à l'heure actuelle, l'eau de chauffage chaude était amenée à la partie supérieure des boilers 30 à eau chaude, et elle.en sortait à la partie inférieure. Il en résulte que l'eau industrielle prend une température élevée dans le boiler. L'inconvénient en est que le A T, c'est-à-dire la différence de température entre l'eau de chauffage amenée et l'eau industrielle à chauffer, a une valeur relativement.réduite 35 lorsque l'eau de. chauffage est, par exemple, amenée à 65° et que l'eau industrielle a une température de 70 ou de 75°. Eù. raison de la valeur réduite du /X T, 1*échauffement prend plus de temps. L'objet de la présente invention consiste à définir • une solution à apporter à l'ensemble de ce. problème, à savoir à 40 ne pas produire d'eau industrielle chaude qui soit aussi chaude 70 00173 3- 2027778 que possible. A cette solution répond une chaudière du.genre cité qui, selon l'invention, est caractérisée par le fait qufen-dessous de la chambre constituée suivant la façon connue, par une chambre de combustion, des conduits à gaz de chauffage et une enveloppe 5 d'eau entourant le tout et contenant l'élément de chauffage, est disposé au moins un accumulateur d'eau industrielle et/ou un chauffe-eau comportant une enveloppe d'eau propre qui les entoure, alors que les enveloppes d'eau de la chaudière et du, ou des appareils de préparation d'eau industrielle sont reliées entre elles 10 par des conduites de circulation de l'élément de chauffage, de manière telle que les conduites d'amenée de l'eau chaude vont de la partie supérieure de la chaudière dans la partie inférieure des, ou de l'appareil de préparation de l'eau industrielle, alors que les conduites de sortie vont des parties supérieures du, où des 15 appareils de préparation de l'eau industrielle dans la partie inférieure de l'enveloppe à eau de la chaudière, au moins une pompe de chargement étant insérée entre la chaudière et les appareils de préparation de l'eau industrielle. Dans cette solution on se sert, paur le chauffage des 20 appareils de préparation de l'eau industrielle, de la pompe à révolution qui, par l'intermédiaire des conduites citées, aspire l'eau chaude dans la zone supérieure de là chaudière et la refoule vers le bas dans le rayon de l'appareil de préparation de l'eau industrielle, à savoir dans sa zone inférieure. Lorsque l'appa-25 reil de préparation de l'eau industrielle a atteint la température théorique, le thermostat se trouvant dans ou sur l'appareil de préparation de l'eau chaude, fait déclencher la pompe. La solution selon l'invention présente des avantages, non seulement en raison de la possibilité du réglage et de la sup-30; pression de la soupape de retenue, mais aussi parce que, comme cela s'est avéré, en dirigeant la circulation d'eau de chauffage vers le bas, l'absorption calorifique peut être accrue du fait de la vitesse accrue du déplacement de l'eau. L'amenée de l'eau de chauffage par le bas est avantageuse parce qu'aiasL l'eau de chauf-35 fage arrive dans la zone du boiler où la température de l'eau industrielle est toujours la plus basse, c'est-à-dire où le T est le plus élevé. En conférant une dimension appropriée à la largeur libre de l'enveloppe d'eau autour de l'appareil de préparation de 70 00173 2027778 l'eau industrielle, il est possible de fixer constructivement la vitesse de circulation de l'eau de chauffage et d'atteindre une transmission calorifique relativement élevée» Si l'on dispose donc l'appareil de préparation de l'eau chaude plus bas que la chau-5 dière, en tant qu'élément séparé, et qu'on amène l'eau de chauffage à la partie inférieure de l'enveloppe d'eau de l'appareil de préparation de l'eau industrielle, et que l'on dimensionne la largeur de l'enveloppe d'eau de manière à ce qu'il en résulte une grande vitesse de circulation de l'eau de chauffage, on obtient 10 iin rendement élevé du chauffage dans l'accumulateur, tout en réalisant une bonne possibilité de réglage de la température dans l'accumulateur. D'autres détails sont commentés de plus près dans ce qui suit, à la lumière de la représentation graphique d'un exem-15 pie d'exécution. Dans ce dessin schématique : La fig. 1 montre la vue de face de la chaudière et La fig. 2 montre la vue de profil de la chaudière selon la fig. 1. 20 Le but des représentations graphiques est uniquement de figurer le principe du raccordement et de la disposition selon l'invention, de sorte qu'il est renoncé à tous les détails d'ordre constructif de la chaudière et de l'appareil de préparation de l'eau industrielle à propos desquels il s'agit de toute manière 25 de détails disponibles et connus. Quant au principe conforme à l'invention, la façon suivant laquelle la chaleur est engendrée et est transmise à l'élément de chauffage, ne joue non plus aucun rôle. Dans la fig. 1, le repère 1 désigne la chaudière, les 30 repères 2 des accumulateurs ou des appareils de préparation de l'eau chaude, le repère 3 un chauffe-eau dit à contre-courant, et le repère 4 l'enveloppe entourant l'ensemble de cette disposition. Les repères 5 désignent les conduites de retour de l'élément de chauffage entre les récipients d'accumulation 2 et le chauffe—eau 35 3 et la chaudière 1, lesquelles conduites sont chaque fols raccordées à la partie supérieure des enveloppes d'eau des appareils de préparation de l'eau chaude, et à la partie inférieure de l'enveloppe d'eau de la chaudière. L'eau chaude requise pour le chauffage de l'eau industrielle dans les appareils de préparation 00173 5. 2027778 de l'eau industrielle, est aspirée à l'aide d'une pompe de chargement 7 par l'intermédiaire d'une conduite 6 partant de la partie supérieure de la chaudière, et elle est refoulée par une ou plusieurs conduites ê dans la partie inférieure des enveloppes d'eau des appareils de préparation de l'eau chaude. Les embouchures des conduites S dans les appareils de préparation de l'eau chaude sont désignées par les repères 9 dans la figure 1. 70 00173 6. 2027778 REVENDICATION . Chaudière à laquelle sont conjoints un appareil de préparation de l'eau industrielle, tel un accumulateur d'eau industrielle, et/ou un chauffe-eau, qui sont logés dans une enveloppe 5 de chaudière commune, caractérisée par le fait qu'en-dessous de la chaudière constituée, suivant la façon connue, par une chambre de combustion, des conduits à gaz de chauffage et une enveloppe d'eau entourant le tout et contenant l'élément de chauffage, est disposé au moins un accumulateur d'eau industrielle et/ou un 10 chauffe-eau comportant une enveloppe d'eau propre qui les entoure, alors que les enveloppes d'eau de la chaudière et du, ou des appareils de préparation d'eau industrielle sont reliées entre elles par des conduites de circulation de l'élément de chauffage, de manière telle que les conduites d'amenée de l'eau chaude vont de 15 la partie supérieure de la chaudière dans la partie inférieure des, ou de l'appareil de préparation de l'eau industrielle, alors que les conduites de sortie vont des parties supérieures du, ou des appareils de préparation de l'eau industrielle dans la partie inférieure de l'enveloppe à eau de la chaudière, au moins une 20 pompe de chargement étant insérée entre la chaudière et les appareils de préparation de l'eau industrielle.