Brevet FR2465070A1 — publié le 19810320

L'invention se rapporte à une centrale à va- peur comprenant un condenseur de la valeur de travail d'une machine de la centrale qui est refroidi à l'air ainsi qu'un refroidisseur de l'eau de refroidissement de la machine. Dans les installations connues de ce type, le refroidisseur de l'eau de refroidissement de la machine est refroidi lui-même par de l'eau de sources voisines de la surface de la terre ou, dans les cas ou aucune eau de surface n'est disponible, il est équipé d'un système propre de refroidissement à l'air. L'invention a pour objet une centrale du type tel que spécifié , qui est simplifié et meilleur marché. Selon une particularité essentielle de l'invention, le refroidisseur est conformé en évaporateur dont la canalisation d'arrivée d'eau à évaporer est raccordéeau circuit du produit de condensation du condenseur et dont la canalisation d'évacuation de vapeur est raccordée à un élément par leauel passe le flux de la vapeur d'échappement et qui est situé entre la machine de la centrale et le condenseur. Cette disposition permet non seulement d'atteindre ltobjectif recherché par l'invention, mais de plus réduit le nombre des organes mobiles en améliorant la fiabilité.Une autre économie obtenue réside dans le fait qu'aucun dispositif supplémentaire de protection contre le gel n'est nécessaire et, finalement, un autre avantage obtenu est que le débit minimal de refoulement de la pompe d'extraction est augmenté, ce qui a pour effet de réduire l'usure produite par cavitation dans cette pompe. L'invention va être décrite plus en détail en regard du dessin annexé à titre d'exemple nullement limitatif et sur lequel la figure uniaue est un schéma d'un exemple de réalisation d'une centrale conforme l'invention. Une turbine à vapeur 1 comportant une tubulure d'échappement 2 et commandant une génératrice électrique 16 est montée sur une canalisation 3 de vapeur d'échappement qui débouche dans un distributeur 4 d'une installation de refroidissement à l'air. Deux rangées de tubulures inclinées de refroidissement 5 sont raccordées au distributeur 4. l'extrémité de ces tubulures de refroidissement 5 est reliée par des tronçons de canalisation 6 à des collecteurs 7 qui débouchent sur un réservoir commun 8 du produit de condensation. Une pompe d'extraction 9 qui produit une dépression est raccordée au distributeur 4 et un ventilateur 10 disposé entre les tubulures 5 souffle entre les deux rangées de ces dernières de l'air de refroidissement dans le sens indiqué par les flèches. Des pompes 11 raccordées au réservoir 8 refoulent le produit de condensation dans une canalisation 13 par l'intermédiaire d'une vanne 12 de maintien du niveau dans le réservoir 8. La canalisation 13 est équipée d'un réchauffeur 14 du produit de condensation et éventuellement de pompes non représentées d'élévation de la pression. Cette canalisation débouche dans un réservoir 15 d'eau d'alimentation. Une canalisation d'arrivée 21 équipée d'une vanne 22 raccorde un évaporateur 20 à la canalisation 13 du produit de condensation. Une canalisation 25 raccorde le sommet de ltévaporateur 20 à la canalisation 3 par laauelle passe la vapeur d'échappement. Un système de tuyauteries 30 monté dans l'évaporateur 20 reçoit d'une canalisation 31 l'eau de refroidissenent refluant des machines de la centrale. la sortie du système de tuyauteries 30 est raccordée par une canalisation 32 équipée d'une pompe 33 aux machines à refroidir. Une canalisation de dérivation 36 équipée d'une vanne 37 est montée entre les canalisations 31 et 32. Cette vanne 37 est commandée, par l'intermédiaire d'un régulateur 41,par un capteur de température 40 se trouvant sur la canalisation 32. la vanne 22 est commandée par l'intermédiaire d'un régulateur 46 au moyen d'un.indicateur de niveau 45 disposé sur l'évaporateur 20. Lorsque la centrale est en service, la vapeur s'échappe de la turbine 1 par la canalisation 3 et nasse par le distributeur 4 Dour pénétrer dans les tubulures de refroidissement 5 qui sont munies d'ailettes et dans lesquelles cette vapeur se condense. le produit de condensation est recueilli dans le réservoir 8 duquel il est transporté par la canalisation 13 dans le réservoir 15 d'eau d'alimentation qui sert essentiellement de réserve et qui peut aussi être relié à un dégazer. le niveau est réglé dans le réservoir 8 de produit de condensation par commande de la vanne 12. l'eau de refroidissement provenant des machines de la centrale,par exemple de la génératrice 16, pénètre par la canalisation 31 dans le système de tuyauteries 30 dans lequel elle abandonne sa chaleur au produit de condensation qui ainsi se vaporise. L'eau de refroidissement ayant été elle-même refroidie retourne par la canalisation 32 dans les machines. Le système de tuyauteries 30 est calculé de manière à être suffisamment important pour laisser subsister une certaine marge de réglage de la température de l'eau de refroidissement de manière que ce réglage puisse être effectué en dérivant de l'évaporateur une partie de l'eau au moyen de la vanne 37.La vapeur dégagée dans l'évaporateur 20 est condensée avec la vapeur d'échappement de la turbine dans les tubulures 5 du condenseur refroidi à l'air. Immédiatement après l'arrêt de la centrale, la quantité de chaleur de refroidissement diminue progressivement pendant que la turbine 1 cesse de déverser de la vapeur et que la consommation d'eau prélevée sur les réservoirs d'alimentation est interrompue. La pompe d'etrac- tion 9 demeure encore en service pendant un certain temps de manière que l'évaporateur 20 reste en dépression et puisse continuer de transformer la chaleur. le produit de condensation évaporé est éventuellement remplacé par de l'eau refluant du réservoir 15 et qui est sous pression supérieure à celle du produit de condensation se trouvant dans l'évaporateur 20. Le principe de l'iavention n' exige qu'vn faible agrandissement de l'installation de refroidissement à l'air dont le coût n'est pas très- important. Par contre, le principe de l'invention permet de faire l'économie de refroidisseurs séparés à l'air ainsi que de leurs accessoires et de leurs dispositifs de mise -en réserve et donc le gain net n'est pas négligeable. L'évaporateur 20 peut aussi être équipé pour fonctionner avec un niveau variable, le système de tuyauteries 30 émergeant alors plus ou moins du produit de condensation en fonction du refroidissement nécessaire qui est produit. Un régulateur qui est commandé par le capteur de température 40 et par une consigne correspondante de température et qui correspond approximativement au régulateur 41 neut alors par exemple former une consigne de niveau que reçoit alors le régulateur 46 au lieu de recevoir une consigne fixe. L'avantage d'un tel circuit est que la canalisation de dérivation 36 qui est équipée de la vanne 37 dispalatt. Il est possible d'apporter encore une simpli- fication en branchant la sortie du régulateur 41 directement sur la vanne 22 en permettant d'éviter aussi l'indi- cateur de niveau 45 et le régulateur 46. L'eau arrivant par la canalisation 31 peut aussi provenir de refroidisseurs dans lesquels l'huile des paliers des machines, par exemple de la turbine à vapeur, est refroidie. REVERiDICA?I0tTS 1. Centrale à vapeur comprenant un condenseur de la vapeur de travail d'une machine de la centrale qui est refroidi à l'air, ainsi qu'un refroidisseur de l'eau de refroidissement de cette machine, caractérisée en ce que le refroidisseur est conformé en évaporateur (20) dont la canalisation (21) d'arrivée d'eau à évaporer est est raccordée au circuit du produit de condensation du condenseur (5, 6) et dont la canalisation d'évacuation de vapeur (25) est raccordée à un élément (3) dans lequel passe le flux de la vapeur d'échappement et qui se trouve entre la machine de la centrale (1) et le condenseur (4, 5). 2. Centrale à vapeur selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'évaporateur (20) contient le produit de condensation qu'il reçoit de manière qu'il atteigne un niveau libre et l'eau de refroidissement passe sur une surface de chauffage formée de préférence de tuyaux (30) et immergée dans le produit de condensation, une vanne de réglage (22) montée sur la canalisation (21) d'arrivée de l'eau à évaporer étant commandée par un in dictateur de niveau (45) monté sur ledit évaporateur (20).