Brevet FR2027769A1 — publié le 19701002

4S729 ,202776? L'invention, concerne un ^procédé de réglage de la presâiôfi oû'âtt-*! flux de vapeur prélevée „sur un surchauffeur à injection d'eau et à chauffage ' direct et/ou indirect par les flammes de son foyer, le surchauffeur recevant de la vapeur saturée--provenant: d\une installation chauffée individuellement ou d'une installation libérant de la chaleur perdue. Les gaz ou fumées dégagés par, certains processus industriels sont fréquemment encore utilisables. Us permettent souvent de produire de la vapeur saturée ou certains processus eri libèrent eux-mêmes. Pour certaines applications, cette vapeur saturée doit ensuite être surchauffée» Le flux de vapeur doit alors aussi être adapté aux.conditions voulues. La vapeur passe dans des surchauffeurs à balayage direct ou indirect par la chaleur du foyer ou dans une installation de récupération de chaleur perdue dont le foyer fournit le complément de chaleur. Le flux ou la pression et la température de la vapeur surchauffée subissent un réglage pour lui permettre d'être .utilisable La différence fondamentale de cette disposition et des générateurs classiques de vapeur est que l'évaporateur (le générateur de vapeur proprement dit) et le surchauffeur sont dans des enceintes chauffées indépendamment. Le foyer du surchauffeur n'influe donc pas sur l'évaporateur. L'invention concerne donc une régulation simple, utilisable pour un surchauffeur du genre mentionné et perméttant de faire correspondre très exactement la pression, ou une grandeur équivalente du bilan énergétique, et la température de la vapeur avec les valeurs voulues. Selon une particularité essentielle de l'invention, le flux de l'eau injectée est réglé en fonction de la pression dè la vapeur1 ou d'une grandeur équivalente du bilan énergétique de manière que le flux de vapeur sortant du surchauffeur corresponde à la demande et le réglage de la puissance du foyer du surchauffeur compense les variations de température de la vapeur sortant de ce dernier dues aux variations du flux de l'eau injectée. Ce procédé de régulation a l'avantage sur les procédés connus que l'influence de la variation du flux d'eau injectée sur la pression de la vapeur'et l'influence de la variation de la .puissance du foyer du surchauffeur - ' ; • une_ -• .'Y---'.-* sur la température de la vapeur confèrent au réglage/act-ion transitoire ' extrêmement favorable, permettent d'augmenter la vitesse. de variation de la charge ou permettent d'améliorer le réglage, par rapport aux procédés antérieurs de régulation, dans les cas de variations prédéterminées de- charge. Suivant un mode de mise en oeuvre particulièrement avantageux du procédé de l'invention, le conduit de l'eau d'injection et le foyer du surchauffeur comportent■chacun un dispositif de réglage, le conduit de sortie ou d'entrée du surchauffeur comportant un appareil manométrique relié par un régulateur de pression et un conducteur de signaux au dispositif de réglage du conduit d'injection et le conduit de sortie du surchauffeur conçjortant un appa- 69 45729 -a. 2027769 - » i*' '- - - Ifc . ~ rail thermométrique relié par un régulateur de tençérature et un conducteur de signaux au dispositif de réglage du-foyer» : - - ■ ' ..— Le r^ïage de la pression pe&t égaléùbnt; être rençlacé par-un réglage du flux"de vapeur. Dans "cë cas,-une prise-"dérivée du conduit dé sortie 5 du surchauffeur conçorte lin débit-mètre qu run"conducteUr de signaux passant par un régulateur du débit de la vapeur relié ati dispositif de réglage du con--duit d'injection. Le réglage*de là tençérature reste - le même que" dans.-le. cas précédent. -"V * ' D'autres caractéristiques et avantages de l'invention rassortiront 10 de la description qui va suivre, faite en regard dès dessins annexés et illustrant plusieurs modes de réalisation donnés'à" titre* explicatif, sais nullement limitatif. "" " - ~ Sir ces dessins' r ' : ïa figure 1 est uh schéma général d'une installation de craquage 15 d'essence comportant un surchauffeur à réglage-conforme à l'invention j. la figure 2 est un schéma: d'une variante de réalisation, du réglage du surchauffeur ; et ... - . , la figure 3 est un schéma d'une autre variante à- deux points d'injection. , • . 20 La figure 1 représente un four de craquage 15 relié à une installation 26 de traitement ultérieur par l'intermédiaire d'un réfroidisseur 21 dont le flux secondaire débouche dans:un surchauffeur 1. Les dispositifs-15 et 26 n'entrènt toutefois pas dans le cadre de l'invention. Toute autre installation industrielle dégageant cles gaz chauds aptes à . la production de-vapeur sa-25 turée ou. produisant elle-même de la vapeur saturée peut conçorter en- aval, le surchauffeur 1. • ~ ?. - , .. . Un ensemble de brûleurs 16 chauffe le four de craquage .15 à l'intérieur duquel se -trouvé un système 17 de tubes "Comprenant une arrivée 18 d'essence brute et une arrivée 19 de-vapeur de craquseede l'essence. Dn conduit 30 20 relie le système 19 de tubesà un système 22 de tubes du- refroidisseur 21. Un conduit 25 relié le système tabulaire 22 à l'installation 26. de traitement " ultérieur. Le -refroidisseur*21 comporte à 1'extrémité inférieure une arrivée 23 d'eau dé refroidissement;' L'eau introduite dans-le réfroidisseur abaisse "la tençérat^e du "Iflùidé 'circulant dans 1& système'tubulaire *22 et se^vaporise. 35 La vapeur humide "ainsi produite pSsse dànl un conduit "2^ et parvient dans; un ballon 2'communiquant avec le"surchàuffé\if l ."!::T : - - c f*.;_ ' . Éô' stircliauffeûr-1 est disposé dans un canal.vl^ de fumées qui co-porte un foyer 8 destiné à sto^Kàuîfer'la'vapeur saturée provenant, du ballon *2. th 'co^uit^Si1" répréséirte dé'ÉàriiSre'sin^ifiée-l*àirivée- dô '-c - c - " - '• •- • •./ - v. J ' ! 4~Si xat prbcé'Bsûs indttstriel-dégage "des "ftiméès en plus dé la? vapeùr 69 45729 _3_ 2027769 saturée^ celles-ci peuvent être dirigées dans le canal 14'-dans,lequel elles peuvent- abandonner leur chaleur latente,, le canal ïU-* représenté en lignes -■ brisées représentant" cette arrivée de- fumées. La flèche:dirigée vers le haut' Indique le sens de circulation des fumées. Le foyer S est destiné, dans ce- cas , 5 à appbrter de la chale^. .complémentaire..,aux.fumées» Ce foyer 8 pourrait aussi _ être disposé à 1 ' etngflacemfnt indiqué par une flèche-double. Un appareil -mânométrique 10 et/un appareil thermométrique 11 sont /.disposés dans. le. conduit 9, de sortie du. sur chauffeur. L'appareil mânométrique • i 10 est relié à un jrégnl atëur 3 de pression ét lïappareil thermométrique 11 10 est relié-à-un irégttlâteur 5 de tençérature . .Un..conducteur 12 d^, signaux relie --- lé 'régulateur 3 de pression à une- vanne 4 de réglage disposée dans' un conduit 7 d'injection d'eau. De l'eau est injectée dans.'lë surchauffeur 1 par i le.conduit 7» Un conducteur 13 de signaux relie le régulateur 5 de température •à un dispositif 6 de-réglage de la puissance;^ foyer 8.. Un conducteur 37 de - . ..dé la*- - 15 signaux dirige une grandeur pertubatrïce/èortie du "régulateur 3 de pression - au régulateur 5 de température. ...,. , Ce dispositif de réglage maintient la vapeur surchauffée à une pression et une température constantes à la sortie $ du surchaufîeur. Si l'appareil 1.0 détecte /une chute de pression,.."le régulateur . 3 envoie un signal à 20 la - vanne k de riglage de: manière qu'elle augmente le débit-d'eau injectée. . Ce signal dirige-.dans le conducteur 12 passe également dans le conducteur 37 . et parvient sur le régulateur 5-de température qui adapte par l'intermédiaire du dispositif de réglage 6 la puissance du foyer à l'augmentation du débit de vapeur. L'augmentation du débit d'injection d'eau fait tomber la tempéra-25 ture de la vapeur surchauffée à la sortie du surchauffeur. L'appareil 11 détectant l'abaissement de température transmet ce dernier, au régulateur 5 qui règle la puissance du foyer 8 à l'aide du dispositif 6 de "manière à rétablir la tenpérature-antérieure de la vapeûr à la sortie «du surchauffetïr. ' - -- . . " L'appareil mânométrique 10 peut également être, disposé dans le 30 conduit de vapeur saturée"débouchant dans le surchâuffeur 1 et, dans ce cas,- • la pression- qui est réglée est. celle de la vapeur saturée . \ . . H' est-égialement* possible de, maintenir la vapeur surchauffée ou - • la-vapeûr saturée à-une pression constante à l'aide d'un .dispositif 27* 30, . 31 à prise, en dérivation. "• Une- prise 27 en- dérivation, raccordée-à la sortie 9 35 du stirchauffeur débauche-dans un>.débit-mètre^30 en aya3U:duqu^l- se trouve une soupape . 31 de réglage qui maihtieiitr la . vapeur, à 'une pression constante » "Un . t conducteur 29 de-signaux"passant.ipar--uir^^régûIatêOT :2&,:de débit.connecte lrap-pareil de ittésure- 30*à la "-vaiine- ^'dë TiéglagëV'ie''â^ik_ d^eaii.,injectée -dans le surchâuffeur-est'- réglé dans ; ce câs en-fonction ^du-fdébit; de vapeur "circulant dans le copduit 27» Par contre, le .réglage de %ençérature .est le -m^ë.jque ê.£. • celui "du "moàe'dë réalisation dé'la-figure 1. - 7. rl 69 45729 - 4 - Le surchâuffeur 1 de là figure 3 conçorte deux points 50 et 5i d'injection d'eau entre lesquels se trouve une section de surface de chauffe. Le réglage de la température de sortie de la vapeur est le même que dans l'exemple de réalisation de la figure 1. Les débits d'eau aux points d'injec-5 tion 50 et 51 sont réglés en fonction de la pression de vapeur régnant dans le ballon 2, l'appareil mânométrique 10' se trouvant dans ce dernier. Un conducteur 52 de signaux reliant cet appareil de mesure et le régulateur 3 de pression est connecté au centre de rotation d'un levier 53 à trois branches, le centre de rotation de ce levier étant déplacé ainsi en fonction de la pres-10 sion de vapeur. Des barres 5^ et 55 reliées à deux des trois branches du levier commandent les vannes de réglage 4' et 4" affectées aux points d'injection 50 et 51. Un appareil 56 disposé iumédiatement en amont du point d'injection 50 mesure la température de la vapeur et envoie un signal à un régulateur 57 de température qui commande la troisième branche du levier 53» Lorsque 15 la tençérature augmente à l'ençlacement de mesure 56» le levier 53 à trois branches subit une rotation dans le sens des aiguilles d'une montre, de sorte que la vanne dé réglage 4' subit un déplacement dans le sens de la fermeture et la vanne 4" de réglage est déplacée dans le sens de l'ouverture. Ainsi, le débit d'eau injectée au point 51 augmente et le débit d'eau injectée au 20 point 50 diminue, le débit total d'eau d'injection restant toutefois constant*. XL va de soi que l'invention n'a été décrite et représentée qu'à titre explicatif, mais nullement limitatif, et qu'elle est susceptible de diverses variantes sans sortir de son cadre. 69 45729 - 5 - 2027769 REVENDICATIONS 1. Procédé de réglage de la pression ou du flux de vapeur prélevée sur un surchâuffeur à injection d'eau et à balayage direct et/ou indirect par la chaleur du foyer» le surchauffeur'recevant de la vapeur saturée provenant 5 d'une installation chauffée individuellement, ledit procédé étant caractérisé en ce que le flux de l'eau injectée est réglé en fonction de la pression de la vapeur ou d'une grandeur équivalente du bilan énergétique de manière que le flux de vapeur sortant du surchauffeur corresponde à la demande et le réglage de la puissance du foyer du surchauffeur compense les variations de 10 température de la vapeur sortant de ce dernier dues aux variations du flux de l'eau injectée.- 2. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le conduit de l'eau d'injection et le foyer du surchauffeur comportent chacun un dispositif de réglage, le conduit de sor- 15 tie ou d'entrée du surchauffeur comportant*un appareil mânométrique relié par un régulateur de pression et un conducteur de signaux au dispositif de réglage du conduit d'injection d'eau et le conduit de sortie du surchauffeur conçor-tant un appareil thermométrique relié par un régulateur de température et un conducteur de- signaux au dispositif de réglage du foyer. 20 3« Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le surchâuffeur est disposé dans un canal de fumées comportant son propre foyer. h. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le surchauffeur est disposé dans un canal d'arrivée de chaleur perdue comportant un brûleur complémentaire disposé immédiatement en amont du surchauffeur. 25 5» Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le surchauffeur comprend deux points d'injection d'eau et un signal représentatif de la température de la vapeur commande au moins l'un des deux flux d'eau injectée. BAD ORIGINAL