Brevet FR2225701A1 — publié le 19741108

La présente invention concerne un réchauffeur de liquide à basse température, c'est-à-dire à une température de l'ordre de 50 à 60 C, convenable pour la production d'eau chaude pour systèmes de réchauffage diffus, pour systèmes sanitaires, pour piscines et s.rni- laizes, et pour 1 l'évaporation de liquides à bas point d'ébullition. En particulier, le réchauffeur selon la présente invention rend possible l'utilisation, d'une manière pratiquement complète, de la valeur ou capacité calorifique nette des combustibles gazeux ou liquides. A l'heure actuelle, l'ea1t chaude utilisée à des fins sanitaires ou pour alimenter de systèmes de chauffage diffus, est obtenue directement ou indirectement (par mélange ou au moyen d'un échangeur de chaleur) en faisant appel à des chaudières ou à une transmission de la chaleur à travers une surface métallique, selon la technique primitive des casseroles léchées par la flamme. De tels procédas impliquent un certain nombre de problèmes, tels que ceux relatifs au volume et à la géométrie reciproques de la flamme et de la chambre de combustion, ainsi que ceux relatifs à la tempé- rature d'évacuation économique des gaz d'échappement sortant du générateur, ce qui, en pratique limite l'achèvement de la combustion et le rendement thermique. Le réchauffeur conforme à la présente invention permet de remédier aux inconvénients susmentionnes et il pressente d'autres avantages qui deviendront plus apparent à l'homme de l'art à la lecture de la description détaillée qui sera donnée plus loin. Le réchauffeur selon la présente invention permet; la combustion complète du combustible avec un minimum d'air en excès, provoquant la réaction dans le réchauffeur ou, autrement dit, dans un espace limité, à une température élevée; la transformation de la chaleur des gaz d'--'chappement en chaleur d'évaporation du liquide finement dispersé, au moyen d'un contact direct avec les gaz d'échanpement; la transmission de 1 chaleur de condensation dtliqui- de évaporé, à travers une paroi de sparation, au fluide utilisa- teur ou fluide secondaire (gnnéralement de l'eau). I1 est possible, au cours dc cette dernière op-rat-orl, d'abais- ser la température d'évacuation des gaz d' échappement, et ce, de manière convenable, au-dessous de leur point de condensation, ro- voquant ainsi la condensation du liquide vaporisé. I1 s'ensuit par conséquent que le coefficient de transmission de chaleur gazïparoi de séparation augmente par suite de la vapeur qui se condense, augmentant par conséquent le coefficient de transmission gaz/liquide et réduisant proportionnellement les surfaces d'échange de chaleur. I1 doit être noté que dans le ré chauffeur selon la présente invention, tout contact entre les gaz et le liquide de refroidissement est empêché, de même que, par conséquent, la pollution de ce liquide de refroidissement par les gaz. Lé rchauffeur selon la présente invention convient particuliè remuent pour être utilisé avec du gaz naturel à titre de combustible et, comparé aux unités conventionnelles de même capacité, il rend possible l'obtention d'un rendement thermique nettement plus grand, pratiquement égal à 100% de la capacité calorifique nette du combustible. 'Sa puissance n.canique requise en ce qui concerne le fonctionnement du ré chauffeur est limite à a) celle requise pour l'alimentation en air nécessaire pour la combustion (à une pression de 20 à 30 bars); b) celle requise pour la nébulisation du combustible liquide (gasoil ou kérosène à une pression de 10 à 15 bars) ou, d'une manière qui en découle, celle requise pour amener les gaz combustibles à la pression désirée (10 à 20 mbars). c) celle requise pour la nébulisation de l'eau de recyclage (1-2 à 10-15 bars pour chaque Mcal developpé dans le réchauffeur). La consommation d'énergie électrique, pour le soufflage de l'air nécessaire à la combustion et pour la nébulisation de l'eau de recyclage, est de l'ordre de 2,5 à.3 W pour chaque Mcal/h, développé nendant la combustion. Par conséquent, on notera que les besoins en énergie mécanique du réchauffeur son't très limités. La présente invention sera maintenant décrite titre titre d'exem- ple non limitatif en faisant référence à la figure unique du dessin annexé qui donne une reprsentatio schématique du réchauffeur selon la présente invention. Dans le dessin, le numéro de référence 1 désigne un réchauffeur con-portant d?sp-zDis en matériau réfractaire, et auxquelles est associé un mélangeur g alimenté en air A et en combustible 1, dans le cas d'un combustible gazeux, Qu un générateur de tourbillons d'air et un atomiseur dans le cas d'un combustible liquide. Le numéro de référence 2 désigne une chambre de vaporisation comportant une paroi cylindrique et équipée d'un ou plusieurs atomiseurs n dirigés vers l'avant du réchauffeur. Le numéro de référence 7 désigne un récipient de récupération pour le liquide de recyclage (non vaporisé ou condensé), avec une chicane d, un tuyau de décharge b pour le trop plein d'eau d'ali- mentation et un siphon s nour le trop-plein. Le liquide est maintenu à un niveau constant dans le récipient 3. le numéro de référence 4 désigne une pompe d'alimentation pour l'atomiseur n. le numéro de référence 5 désigne un condenseur par surface pour la condensation des gaz d'echappement humides, au moyen duquel la chaleur est transmise au fluide de refroidissement (liquide ou fluide d'évaporation entrant en e et sortant en u). Le numéro de référence 6 désigne un épurateur pour l'épuration des gaz d'échappèment humides quittant le condenseur, avant que ceux-ci entrent dans la cheminée d'évacuation c pour s'échapper vers l'atmosphère. le numéro de référence 7 désigne une vanne de court-circuit du système condenseur-évaporateur, pour l'évacuation directe des gaz vers l'atmosphère au moment du démarrage. I1 va de soi que le mode de réalisation qui a été décrit cidessus a été donné à titre d'sxemple purement indicatif et nullement limitatif et que de nombreuses modifications peuvent etre apportées sans pour autant sortir du cadre de la présente invention. - REVENDICATION Un réchauffeur de liquide à basse température, conrenant particulièrement pour un système de chauffage, caractérisé en ce qu'il comnorte un réchauffeur fonctionnant à l'aide d'un combustible liquide ou gazeux, une chambre reliée audit réchauffeur, dans laquelle de l'eau est dispersée au moyen d'un ou plusieurs atomiseurs, un récinient de récupération pour l'eau de recyclage maintenue à un niveau constant dans ce récipient, un condenseur par surface pour le chauffage d'un fluide de refroidissement à l'aide des gaz humides, et une pompe de recirculation pour l'eau condensée et non v & orisée.