Brevet FR2194462A1 — publié le 19740301

La présente invention est relative à un dispositif pour le dégazage d'un liquide en circuit fermé, et comporte un réservoir avec garnitures intérieures pour chasser les gaz, muni dans sa partie supérieure d'un dôme dans lequel la vapeur, en courant ascendant avec les gaz chassés, est condensée et les gaz incondensables sont évacués. Dans les processus en circuit fermé eau-vapeur, l'oxygène libre est extrait du circuit fermé dans un premier étage de dégazage pour protéger de la corrosion les éléments de l1installation, le plus souvent en acier. Dans ce but, l'eau du circuit fermé est amenée à ébullition dans des dégazeurs thermiques, les gaz libérés étant ainsi séparés de liteau. Au cours de l'ébullition, il se forme un mélange constitué d'une partie de vapeur et d'une partie de gaz. A un emplacement déterminé, situé dans la partie supérieure de ltétage de dégazage, une dépression est engendrée par un condenseur refroidi par l'eau froide en circulation et auquel est amené le mélange de vapeur et de gaz incondensables se dégageant lors de l'ébullition.La vapeur se dépose sur le condenseur froid et l'eau de condensation revient goutte à goutte dans l'enceinte de vaporisation. Les gaz incondensables sont recueillis dans un réservoir et aspirés vers l'extérieur. Pour transmettre la chaleur, on a utilisé Jusqutà présent des faisceaux tubulaires à travers lesquels l'eau froide en circuit fermé s'écoule en totalité ou en partie. Ces faisceaux constituaient des appareils séparés ou des systèmes logés dans la partie supérieure du dégazeur, où ils représentaient un appareillage compliqué, prenant beaucoup de place et très coùteux. La présente invention a pour but de réaliser un dispositif de dégazage, dans lequel le condenseur peut autre exécuté sous la forme d'une extension simple et bon marché du dégazeur. Ce but est atteint par l'invention grâce au fait que le transmetteur de chaleur est agencé en un ré chauffeur de mélange et qu'il est prévu une chambre de ruissellement parcourue par le liquide froid en circulation pour transmettre la chaleur devant être cédée par le mélange au liquide froid en circuit fermé. Selon une forme de réalisation préférée de l'invention, le transmetteur de chaleur est pourvu d'un fond intermédiaire percé de trous, dont la face supérieure limite vers le bas une enceinte fermée destinée à recevoir le liquide froid en circuit fermé arrivant et dont la face inférieure limite vers le haut la chambre de ruissellement, qui est parcourue par le liquide en circuit fermé passant par les trous et qui comporte dans sa partie supérieure, pour recueillir les gaz incondensables sortant vers le haut du réservoir aménagé en dégazeur, une chambre collectrice affleurant la face inférieure du fond intermédiaire et pourvue d'une évacuation de gaz la chambre de ruissellement étant ouverte vers le bas pour laisser entrer le mélange ascendant. La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 représente en coupe longitudinale la partie supérieure d'un appareil conforme à l'invention. La figure 2 est une coupe longitudinale d'une partie du fond intermédiaire encerclée en Il dans la figure 1. Un dispositif pour le dégazage d'un liquide en circuit fermé se compose essentiellement d'un dégazeur 1 à enveloppe 2 et d'un transmetteur de chaleur 3, qui ressort de l'enveloppe 2 vers le haut à la façon d'un dôme. Le transmetteur de chaleur 3 possède une enveloppe externe cylindrique 4, fermée par une plaque 5 à son extrémité supérieure. Le liquide froid en circulation entre latéralement en direction radiale par une tubulure 6 dans cette enveloppe 4 et se répand à l'intérieur du transmetteur de chaleur 3. Le transmetteur de chaleur 3 est subdivisé par un fond intermédiaire 7 en une chambre supérieure 8 et en une chambre inférieure de ruissellement 9. Sur son diamètre extérieur, le fond intermédiaire 7 est muni d'anneaux concentriques de trous 10, à travers lesquels le liquide froid en circuit fermé peut parvenir de la chambre supérieure 8 dans la chambre de ruissellement 9. Le fond intermédiaire 7 est traversé en outre par un tuyau de descente 11, s'étendant coaxialement à travers le transmetteur de chaleur 3. Le tuyau de descente il est entouré concentriquement d'une chambre collectrice 12 obturée vers le haut par le fond intermédiaire 7.La partie supérieure de cette chambre collectrice 12 est ventilée par un tuyau radial d'é- vacuation de gaz 13, qui traverse la chambre de ruissellement 9 et ltenveloppe cylindrique 4 et est en communication avec une enceinte sous pression plus faible. Le tuyau de descente Il surplombe le fond intermédiaire 7 sur une hauteur qui correspond au niveau désiré du liquide en circuit fermé sur le fond intermédiaire 7. L'extrémité supérieure du tuyau 11 est coupée en sifflet pour éviter que le liquide en circuit fermé entrant par la tubulure 6 dans la chambre supérieure 8 ne s'écoule directement dans l'ouverture supérieure du tuyau de descente 11. L'extrémité inférieure du tuyau de descente 11 ressort vers le bas du transmetteur de chaleur 3 et plonge dans une chambre de mise en équilibre 14, disposée dans le dégazeur 1. Cette chambre 14 est formée d'un bassin 15 plein d'eau. La partie inférieure du tuyau de descente 11 plonge dans cette eau et empE- che la vapeur s'élévant dans le dégazeur 1 d'entrer dans l'ex- trémité du tuyau de descente 11. Il est certain par conséquent que la vapeur ne peut pas pénétrer dans la chambre supérieure 8. Le rapport entre le diamètre et la longueur des trous 10 est choisi de telle sorte que la vapeur ne puisse pas parvenir à travers les trous 10 dans la chambre supérieure 8, même à défaut d'un niveau d'eau sur le fond intermédiaire 7. Sur la face inférieure, tournée vers la chambre de ruissellement 9, du fond intermédiaire 7, les trous 10 peuvent être de plus, évasés coniquement, pour accroître la turbulence du liquide en circuit fermé passant par les trous 10. La chambre collectrice 12 est constituée par une collerette 16, entourant concentriquement le tuyau de descente 11 dans la partie supérieure de la chambre de ruissellement 9. Cette collerette est réunie rigidement qu fond intermédiaire 7 et est traversée par le tuyau d'évacuation de gaz 13. Les anneaux concentriques de trous 10 se trouvent à l'extérieur du diamètre de la collerette 16. Le liquide en circuit fermé devant être dégazé est contenu dans le dégazeur 1, dans lequel il est amené à ébullition. Il se forme ainsi un mélange de vapeur et de gaz incondensable, qui s'élève en direction du transmetteur de chaleur 3 dans lequel règne une dépression engendrée par le liquide froid en circuit fermé. Le liquide froid en circuit fermé entre par la tubulure 6 dans le transmetteur de chaleur 3 et se dépose sur le fond intermédiaire 7 à la hauteur du tuyau de descente 11. A travers les trous 10, il s'écoule dans la chambre de ruissellement 9. Par suite du ruissellement il se forme une grande surface de gouttelettes d'eau froide, sur laquelle se condense la vapeur contenue dans le mélange vapeur-gaz. L'eau de condensation se formant de cette manière revient par ruissellement dans le dégazeur 1 avec le liquide froid en circuit fermé et remplit en premier lieu le bassin 15 de la chambre 14.Il est donc certain que la vapeur ne peut en aucun cas pénétrer par le bas dans le tuyau de descente 11, de sorte qu'il ne peut pas se produire de coup de vapeur dans la chambre supérieure 8. La fraction de gaz incondensable du mélange se rassemble dans la chambre collectrice 12, d'où elle est aspirée au moyen du tuyau d'évacuation de gaz 13. Dans le cas où la quantité de liquide en circuit fermé entrant dans la chambre supérieure 8 du transmetteur de chaleur 3 est telle qu'elle ne peut pas s'écouler en totalité par les trous 10, le niveau monte au-dessus du fond intermédiaire 7. Au moment où ce niveau atteint l'ouverture supérieure d'entrée, le liquide en circuit fermé se déverse par le tuyau de descente 11 dans la chambre 14, ce qui évite un remplissage excédentaire de la chambre supérieure 8. Si la chambre supérieure 8 est remplie insuffisairment il peut arriver que les trous 10 ne soient pas tous recouverts d'eau. La vapeur pourrait ainsi parvenir de la chambre de ruissellement 9 dans la chambre supérieure 8 et la conduite située en amont, et il pourrait se produire des coups de vapeur. Pour éviter que de la vapeur n'entre dans la chambre supérieure 8 par les trous 10, ceux-ci sont conformés de façon à ne pas autoriser un courant de vapeur dans la chambre supérieure 8. Dans ce but, le rapport entre le diamètre et la longueur des trous 10 est choisi de telle sorte qu'un courant de vapeur ne peut pas s'établir dans les trous 10. Le mode de fonctionnement du dispositif selon l'invention est indépendant de la forme et de la disposition du transmetteur de chaleur 3, qui peut être aussi bien polygonal par exemple. Le tuyau de descente 11 peut traverser hors-centre le fond intermédiaire 7. Les 10 peuvent n'être pratiqués que d'un côté du fond intermédiaire 7 et être constitués par des perçages ou présenter une autre forme quelconque. R E V E N D I C A T I 0 N s REVENDICATIONS 1. Dispositif pour le dégazage d'un liquide en circuit fermé, comportant un réservoir avec garnitures intérieures pour chasser les gaz, muni dans sa partie supérieure d'un dôme dans lequel la vapeur en courant ascendant avec les gaz chassés est condensée et les gaz incondensables sont évacués, caractérisé en ce que le dispositif (3) est agencé en un réchauffeur de mélange et en ce qu'il est prévu une chambre de ruissellement (9) parcourue par le liquide froid en circulation pour transmettre la chaleur devant ebtre cédée par le mélange au liquide froid en circuit fermé. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le transmetteur de chaleur (3) est pourvu d'un fond intermédiaire (7) percé de trous (i(10), dont la face supérieure limite vers le bas une enceinte fermée (8) destinée à recevoir le liquide froid en circuit fermé arrivant et dont la face inférieure limite vers le haut la chambre de ruissellement qui est parcourue par le liquide en circuit fermé passant par les trous (îo) et qui comporte dans sa partie supérieure, pour recueillir les gaz incondensables sortant vers le haut du réservoir aména gé en dégazeur (1), une chambre collectrice (12) affleurant la face inférieure du fond intermédiaire (7) et pourvue d'une évacuation de gaz (13), la chambre de ruissellement étant ouverte vers le bas pour laisser entrer le mélange ascendant. 3. Dispositif selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que dans la chambre supérieure s'étend par son extrémité supérieure un tuyau de descente (11) surplombant le fond intermédiaire (7) et dont L'extrémité inférieure traversant la chambre de ruissellement (9) débouche dans une chambre de mise en équilibre (14), qui empêche la vapeur s'échappant du dégazeur '(1) de pénétrer dans le tuyau de descente (11). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications & à 3, caractérisé en ce que le tuyau de descente (11) est coupé en sifflet à son extrémité supérieure. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que, coaxialement au tuyau de descente (11) est disposée au-dessous du fond intermédiaire (7) la chambre collectrice (12) constituée par une collerette cylindrique (-16) et en ce que les trous (10) traversent le fond intermédiaire (7) en des cercles concentriques à l'extérieur de la collerette cylindrique (16), l'évacuation des gaz étant assurée par un tuyau (13) qui traverse la chambre de ruissellement (9) et la paroi du transmetteur de chaleur (3). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il est prévu pour les trous (10) un rapport entre le diamètre et la longueur interdisant automatiquement le passage de la vapeur. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'extrémité des trous (10) débouchant dans la chambre de ruissellement (9) présente un évasement conique favorisant la turbulence du liquide en circuit fermé s'écoulant à travers à travers les trous (10). 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7J caractérisé en ce que le liquide en circuit fermé débou che par une tubulure radiale (6) dans l'enceinte supérieure (8).