Brevet FR2605720A1 — publié le 19880429

"Chaudière à condensation" La présente invention concerne une chaudière à condensation comprenant un bloc-foyer - échangeur ainsi qu'au moins un laveur de l'air comburant en amont du foyer. On connais déja' une telle chaudière à condensation notamment selon les brevets français FR 81 20 178 et FR 83 18 956. La présente invention a pour but de perfectionner de telles chaudières à condensation en diminuant leur encombrement et en règlant le débit du liquide de lavage suivant l'état de fonctionnement de la chaudière, c'est-à-dire suivant le débit de celle-ci. A cet effet, l'invention concerne une chaudière de type ci-dessus, caractérisée par un capteur de débit d'air commandant le débit de liquide de lavaqe des moyens de lavage dans le laveur de l'air comburant. Ainsi en captant le débit d'air comburant alimentant la chaudière, on détecte en même temps l'état de fonctionnement de la chaudière et par suite on détermine le déb. de liquide de lavage dans le laveur d'air comburant et dans le laveur de fumées. Suivant une caractéristique particulièrement importante, le capteur de débit d'air est un diaphragme placé dans la conduite d'arrivée d'air en amont du laveur et une prise d'air en amont du diaphragme, ce capteur étant relié au sommet de chaque laveur, au-dessus du plateau perforé correspondant. Ce capteur de débit d'air est particulièrement simple. Comme il est placé en amont du laveur, il mesure le débit d'air sec. La pression en amont du diaphragme est transmise à la partie supérieure de chacun des laveurs au-dessus de la plaque perforée. Comme la pression en aval du diaphragme est celle de l'air dans le laveur, en négligeant les pertes de charge dans le laveur, le liquide sur les plaques perforées est donc soumis à la pression différentielle de part et d'autre du diaphragme d'air, pression différentielle proportionnelle au débit d'air sec. I1 en est de même pour la pression différentielle appliquée au laveur des fumes. I1 est à remarquer que pour un bon fonctionnement il faut avoir une chute de pression importante dans le diaphragme d'air pour que les différents paramètres de l'installation n'influencent pas la pression différentielle notamment dans le laveur des fumées. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le moyen de lavage est constitué par une plaque perforée placée dans la partie supérieure du laveur, plaque sur laquelle arrive le liquide de lavage, ainsi a g e, a i n Si q u qu'un trop-plein laissant une certaine hauteur de liquide au-dessus de la plaque. La réalisation du moyen de lavage par une plaque perforée permet une répartition régulière des gouttelettes tombant dans le laveur ; de plus, comme il s'agit d'une plaque perforée et non d'un pulvérisateur on forme une épaisseur de liquide qui est limitée par un trop plein. Suivant une autre caractéristique, le trop-plein est relié par un siphon au collecteur de liquide de lavage. Le siphon permet d'éviter que de l'air ou des gaz ne circule nt à travers le trop-plein. Suivant une autre caractéristique, le laveur d'air et le laveur de fumées sont superposés, la partie inférieure du laveur supérieur étant reliée directement à la partie supérieure du laveur inférieur et la partie inférieure du laveur inférieur est reliée à la partie supérieure du laveur supérieur. Cette disposition est particulièrement intéressante pour réduire l'encombrement au sol, dans la mesure où la hauteur du local de la chaudière permet cette disposition. En outre, cette dispositiion simplifie l'installation, la commande et la régulation puisque la circulation du liquide de lavage est assurée par une seule pompe, le retour se faisant par gravité. Suivant une caractéristique intéressante, la conduite reliant la partie inférieure du laveur inférieur à la partie supérieure du laveur supérieur est munie d'une pompe. Suivant une autre caractéristique, la conduite inférieure du laveur supérieur à la partie supérieure du laveur inférieur comporte un siphon Suivant une autre caractéristique de l'invention, la conduite de sortie d'air du laveur d'air est inclinée dans le sens montant, au moins dans sa partie proche du laveur, vers le brûleur pour faire revenir les condensats dans le laveur d'air. La présente invention sera décrite à l'aide des dessins annexés dans lesquels - La figure 1 est un schéma d'ensemble de la chaudière à condensation, - La figure 2 est un détail du moyen de lavage d'un laveur, - Les figures 3 et4 montrent deux dispositions des laveurs. Selon la figure 1, la chaudière à condensation se compose d'un bloc-foyer-échangeur 1, muni d'un brûleur 2, d'un laveur d'air comburant 3 et d'un laveur de fumées 4 ainsi que d'un capteur de débit d'air 5. Le fond 31 du laveur d'air comburant 3 est relié par une tuyauterie 5 munie d'une pompe 6 à la partie supérieure 42 du laveur de fumées 4. Le fond 41 du laveur de fumées 4 est relié de façon analogue par une tuyauterie 7 munie d'une pompe 5 à la partie supérieure 32 du laveur d'air comburant. Chaque laveur 3, 4 contient une charge 9, 10 telle qu'une charge d'anneaux de RASCHIG pour favoriser le contact entre le gaz (air ou fumées) et le liquide de lavage. Le circuit d'air comburant et de fumées se compose d'une tuyauterie d'arrivée 11 munie d'une vanne de règlage de débit 12. Cette conduite 11 débouche dans la partie inférieure 31 du laveur d'air comburant 3. Le circuit de l'air traverse la charge 9 du laveur 3 pour sortir en partie haute par la tuyauterie 13 qui arrive au bru leur 2. La tuyauterie 13 de sortie d'air comburant allant au brûleur 2 est inclinée dans le sens montant en sortie du laveur 3 de manière à faire revenir les condensats qui se produisent dans le tuyau 13, au laveur 3 en évitant de les laisser arriver dans le brûleur 2. L'autre extrémité du bloc 1 comporte une sortie 15 traversée par les fumées de combustion pour déboucher, par une conduite 16, à la partie inférieure 41 du laveur 4. Dans ce laveur, les fumées de combustion remontent à travers la charge 10 pour sortir en partie haute par le conduit de fumées 17. Les liquides condensés recueillis se collectent dans le tuyau 16 reliant la sortie 15 à la partie inférieure 41 du laveur 4 formant ainsi un collecteur. I1 est à remarquer que ce tuyau 16 est relié à sa base par un tuyau 18 à la partie inférieure 31 du laveur 3 pour permettre une mise à niveau des liquides et surtout l'évacuation du trop-plein de liquide par le tuyau d'évacuation 19 de la partie inférieure 31 du laveur 3. Le circuit de liquide caloporteur (eau) arrive par l'entrée 20 et sort par la sortie 21 au-dessus du bloc 1. La chaudière à condensation selon l'invention comporte un capteur de débit d'air 5 pour commander le débit de liquide de lavage des moyens de lavage formés des laveurs d'air comburant et de fumées 3, 4. Le capteur de débit d'air 5 est par exemple constitué par un diaphragme 22 placé en aval de la vanne de règlage de débit 12. En amont du diaphragme 22, il y a une prise de pression 23 reliée par une conduite de liaison 24 à la partie supérieure 32 du laveur d'air 3 et à la partie supérieure 42 du laveur de fumées 4, chaque fois au-dessus du moyen de lavage. Selon la figure 2, le moyen de lavage 50 de chaque laveur 3, 4 est constitué par un plateau 51 perforé au-dessus duquel débouche la sortie 52 de la conduite 53 de liquide de lavage. Ce moyen de lavage 50 comporte également un trop-plein 54 débouchant à une hauteur fai-ble, au-dessus du plateau 51 (par exemple 20 mm) et relié par une tuyauterie 55 avec un siphon 56 au collecteur de liquide de lavage. A la figure 1, le moyen de lavage du laveur 3 se compose d'un plateau perforé 33 sous la sortie 34 de la conduite 7 de liquide de lavage, un trop-plein 35 relié par une tuyauterie 36 munie d'un siphon 37 à la conduite 16 formant le collecteur des eaux de lavage et de condensats. De la même manière, le moyen de lavage du laveur 4 se compose d'un plateau perforé 43 sous la sortie 44 de la conduite 5 de liquide de lavage, un trop plein 45 relié par une tuyauterie 46 munie d'un siphbn 47 à la conduite 16 formant le collecteur. Selon la figure 3, le laveur de fumées 104 est placé sous le laveur d'air comburant 103 de manière à n'avoir qu'une pompe de circulation de liquide de lavage. Ainsi la partie inférieure 141 du laveur 104 est reliée par la conduite 107 munie d'une pompe 106 à la partie supérieure 132 du laveur 103. La partie inférieure 131 du laveur 103 est reliée à la partie supérieure 141 du laveur 4 par une conduite 105 munie d'un siphon 106. Les fumées chaudes arrivent dans la partie inférieure 141 du laveur 104 par la conduite 116 formant collecteur d'eau de lavage et de condensats pour sortir à l'état refroidi par la conduite 117. L'air comburant arrive à la partie inférieure 131 du laveur 103 par la conduite 111 pour en sortir à l'état chaud et humide par la partie supérieure 132 par la conduite 113 allant au brûleur non représenté. I1 est à remarquer que le liquide de lavage passe directement, par gravité, du laveur 103 au laveur 104. La figure 4 montre la disposition inverse de la figure 3 car le laveur d'air comburant 203 est placé sous le laveur de fumées 204. Les autres moyens de ce montage sont analogues à ceux du montage de la figure 3 et portent les mêmes références, le chiffre 1 des centaines ayant été changé en 2. Le laveur d'air 203 reçoit l'air comburant de la conduite 211 à sa partie inférieure 231 et cet air ressort à l'état chaud et humide par la partie supérieure 232 par la conduite 213 allant au brûleur. Le laveur de fumées 204 reçoit les fumées chaudes à sa partie inférieure 241 pour les rejeter par la conduite 213 en partie haute 242 à l'état refroidi. Les eaux de lavage à la base du laveur 203 sont transmises par la conduite 205 munie d'une pompe 208 à la partie supérieure 242 du laveur 204. De façon analogue, les eaux de lavage du laveur 204 sont prises à sa partie inférieure 241 pour être transférées par la conduite 207 munie d'un siphon 208 à la partie supérieure 232 du laveur 203. REVENDICATIONS 10) Chaudière à condensation comprenant un foyer, un échangeur de chaleur parcouru par le fluide caloporteur et par les fumées de la chaudière ainsi qu'un laveur de l'air comburant en amont du foyer, chaudière caractérisée par un capteur de débit d'air (5) commandant le débit de liquide de lavage des moyens de lavage (33-37) dans le laveur (3) de l'air comburant. 20) Chaudière a condensation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le capteur de débit d'air (5) comprend un diaphragme (22) placé dans la conduite d'arrivée d'air (11) en amont du laveur (3) et une prise d'air (22) en amont du diaphragme (21), ce capteur étant relié au sommet du laveur (3). 30) Chaudière selon la revendication 1, caractérisée en ce que le moyen de lavage (5) est constitué par une plaque perforée (51) placée dans la partie supérieure (32, 42) du laveur (3, 4), plaque sur laquelle arrive le liquide de lavage ainsi qu'un trop-plein (54) laissant une faible hauteur de liquide au-dessus de la plaque (51). 40)'Chaudière à condensation selon la resendication 3, caractérisée en ce que le trop-plein (54) est relié par un siphon (5) au collecteur de liquide de lavage (16). 50) Chaudière selon l'une quelconque des resendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'elle comporte également un laveur de fumées (4, 104, 204) muni d'un moyen de lavage (43 - 47) dans sa partie supérieure (42, 142, 24 ce moyen de lavage étant relié à la partie inférieure (31, 131, 231) du laveur d'air (3, 103, 203) par une conduite (5, 105, 205) et réciproquement, le moyen de lavage (33 - 37) du laveur d'air comburant (3, 103, 203) est relié par une conduite (7, 107, 207) à la partie inférieure (41, 141, 241) du laveur de fumées (4, 104, 204). 60) Chaudière selon la revendication 5, carac- térisée en ce que le laveur d'air (3, 103, 203) et le laveur de fumées (104, 204) sont superposés, la partie inférieure (131, 241) du laveur supérieur (103, 204) étant reliée directement à la partie supérieure (242, 132) du laveur inférieur (204, 104) et la partie inférieure (241, 131) du laveur inférieur (204, 103) est reliée à la partie supérieure (132, 242) du laveur supérieur (103, 204). 70) Chaudière selon la revendication 6, caractérisée en ce que la conduite (107, 205) reliant la partie inférieure (141, 231) du laveur inférieur (104, 203) à la partie supérieure (132, 242) du laveur supérieur (103, 204)'est munie d'une pompe (108, 206). 80) Chaudière selon la revendication 6, caractérisée en ce que la conduite (105, 207) qui relie la partie inférieure (131, 241) du laveur supérieur (103, 204) à la partie supérieure (142, 232) du laveur inférieur (104, 103) comporte un siphon (106, 208). 90) Chaudière selon l'une quelconque des resendications 1 à S, caractérisée en ce que la conduite de sortie d'air (13, 113, 213) du laveur d'air (3, 103, 203) est inclinée dans le sens montant, au moins dans sa partie proche du laveur, vers le brûleur pour faire revenir les condensats dans le laveur d'air (3, 103, 203).