Brevet FR2695980A1 — publié le 19940325

DESCRIPTION Objet de l'invention 1) Dispositif d'évacuation des condensats de vapeur d'eau, caractérisé par la constitution, à l'intérieur d'un corps de forme cylindrique possèdant les connexions aux deux extrémités, d'une voie d'écoulement composée de plusieurs passages successifs de différents diamètres possédant un même axe, dans laquelle passent des condensats de vapeur d'eau, par le positionnement, dans cette voie d'écoulement, d'un filtre et d'un élément de contrôle doté d'un orifice depuis l'entrée vers la sortie, et par la fixation, sur un même axe, de l'orifice de l'élément de contrôle et de l'ouverture de la (des) pièce(s) de blocage démontable(s), sur le coté entrée et/ou sortie, avec des espaces de détente avant et après l'élément de contrôle. 2) Dispositif d'évacuation des condensats de vapeur d'eau, décrit précédamment, et, caractérisé, en particulier, par la présence de plusieurs éléments de contrôle, dont les orifices sont positionnés sur un même axe, avec des espaces de détente avant et après chaque élément de contrôle. Explications détaillées de l'invention (0001) Domaine d'utilisation en industrie Cette invention peut être utilisée pour divers appareils utilisant de la vapeur, tels que des collecteurs de vapeur de réseau de distribution de vapeur, des échangeurs de chaleur, des séchoirs, des chauffages, etc., et permet d'évacuer les condensats de vapeur d'eau ( appelé ci-après " condensats presque sans fuite de vapeur. (0002) Technique classique Pour évacuer les condensats des appareils, tels que des collecteurs de vapeur de reseau de distribution de vapeur, des échangeurs de chaleur, des séchoirs, des chauffages, etc., on utilise généralement des dispositifs mobiles, appelés a purgeurs de condensats " et possédant un mécanisme de contrôle doté d'un clapet qui fait des mouvements d'ouverture et de fermeture. On peut citer, par exemple, un dispositif avec un flotteur ouvert placé à l'intérieur d'un compartiment, le clapet étant monté à l'intérieur du flotteur, et l'orifice d'évacuation au dessus du clapet. Avec cette structure, quand des condensats arrivent à l'intérieur du compartiment, le flotteur se soulève avec une poussée et ferme l'orifice, et quand ils remplissent le flotteur, celui-ci baisse et ouvre l'orifice pour évacuer les condensats avec de la vapeur. (0003) Objectif de l'invention La plupart des dispositifs d'évacuation mobiles avec un mécanisme tels que celui décrit précédamment pose les problèmes suivants. 1/Comme le mécanisme effectue des mouvements très fréquents, il y a souvent des problèmes mécaniques. Comme l'acheminement intérieur de condensats depuis l'entrée jusqu'à la sortie du dispositif se fléchit en nombreux endroits, les condensats se heurtent contre les parois intérieures et provoquent de l'érosion. 2/Comme le mécanisme doit fonctionner avec précision pour diminuer des fuites de vapeur, il est nécessaire d'assurer un entretien complexe et couteux. 3/Une grande quantité de vapeur s'échappe avec des condensats, ce qui n'est pas économique. 4/L'évacuation des condensats s'effectue de façon intermittente, et les condensats ont tendance à s'accumuler, ce qui diminue le rendement thermique. Sa superficie importante provoque des pertes de chaleur importantes. 5/I1 y a de nombreuses contraintes quant au montage. Son encombrement et son poids importants nécessitent parfois des structures de support. 6/Comme l'acheminement intérieur est sinueux, l'évacuation de l'air ne peut s'effectuer que lentement, ce qui demande plus de temps pour la mise en route. 7/Comme les condensats ne sont pas évacuées complètement à la fin de l'utilisation, cela provoque des coups de bélier. Certains dispositifs classiques ne résistent pas aux coups de bélier. 8/Comme le choix du dispositif peut être effectué avec des conditions approximatives, par exemple, avec le diamètre du tuyau, sans connaître le débit réel de condensats, le modèle ainsi choisi est souvent trop sur-dimensionné, ce qui conduit à augmenter les fuites de vapeur. (0004) Solutions Cette invention a pour objectif de résoudre les problèmes décrits précédamment, et concerne le dispositif d'évacuation des condensats caractérisé par la constitution, à l'intérieur d'un corps de forme cylindrique possèdant les connexions aux deux extrémités, d'une voie d'écoulement composée de plusieurs passages successifs de différents diamètres possédant un même axe, dans laquelle passent des condensats, par le positionnement, dans cette voie d'écoulement, d'un filtre et d'un élément de contrôle doté d'un orifice depuis l'entrée vers la sortie, et par la fixation, sur un même axe, de l'orifice de l'éléments de contrôle et de l'ouverture de la (des) pièce(s) de blocage démontable(s), sur le coté entrée et/ou sortie, avec des espaces de détente avant et après l'élément de contrôle. (0005) Effets Comme il possède une structure décrite ci-dessus, le dispositif d'évacuation des condensats, objet de cette invention, résout les problèmes sus-mentionnés ( 1 à 8 posés par le dispositif d'évacuation avec un mécanisme. Utilisé pour les appareils utilisant de la vapeur, tels que des collecteurs de vapeur de réseau, des échangeurs de chaleur, des séchoirs, des chauffages, etc., il permet d'évacuer des condensats presque sans fuite de vapeur, tout en assurant un bon rendement thermique. (0006) Exemples d'exécution Nous allons expliquer ci-après les exemples d'exécution en détail avec des schémas. (0007) Le dispositif d'évacuation, objet de cette invention, se compose, en résumé, d'une voie d'écoulement (2) constituée de plusieurs passages successifs (3) de diamètres différents dans un corps de forme cylindrique (1), avec, à l'intérieur, un filtre (4) et des éléments de contrôle (5) dans l'ordre depuis l'entrée vers la sortie, et la voie d'écoulement (2) posséde une pièce de blocage (6) sur un côté ou sur les deux côtés et des connexions (7) sur les deux côtés. (0008) Dans le premier exemple d'exécution indiqué dans les schémas 1 et 2, la voie d'écoulement (2), par laquelle passent des condensats, est constituée successivement par le premier passage (3/1) depuis l'entrée jusqu'à un peu plus loin qu'au milieu, par le deuxième passage (3/2) dont le diamètre est environ un tiers de celui du premier passage (3/1), par le troisième passage (3/3) de diamètre grandissant vers la sortie, et à la fin par le quatrième passage (3/4) dont le diamètre est environ 2 fois plus grand que celui du deuxième passage (3/2), et ces passages (3/1),(3/2), (3/3) et (3/4) se succèdent les uns après les autres en série. Le côté entrée du passage (3/1) possède une partie taraudée. (0009) Comme mentionné précédemment, on positionne un filtre (4) et un élément de contrôle (5) dans la voie d'écoulement (2) dans l'ordre depuis l'entrée vers la sortie. Dans le premier exemple d'exécution, le filtre (4) et l'élément de contrôle (5) sont fixés par la pièce de blocage qui se fixe du côté entrée de la voie d'écoulement (2). Le filtre (4) est fait de mailles de forme cylindrique, dont le fond est fermé, et possède du côté entrée un anneau d'étanchéité intégré de fixation (10), dont la section est en forme de chapeau. Un orifice (11) est percé au centre de l'élément de contrôle (5), qui se présente en forme de tasse avec le pourtour soulevé (12) du côté entrée et abaissé (13) du côté sortie. La pièce de blocage (6) possède une partie filetée (14) pour se visser dans la partie taraudée (9) mentionné ci-dessus, et se présente en forme de disque épais avec une ouverture (15) de forme héxagonale à son centre. Dans cet exemple, une entretoise longue et cylindrique (16) est insérée entre le filtre (4) et l'élément de contrôle (5). Le choix de matière pour chaque composant n'est pas limité, mais doit être fait en fonction de la pression de de la température de vapeur de chaque poste. (ooio) Pour la fabrication ou le montage du dispositif d'évacuation des condensats possédant une structure sus-mentionnée, on peut insérer dans l'ordre les composants nécessaires depuis 1 ' entrée de la voie d'écoulement (2). D'abord, insérer, dans le premier passage (3/1), l'élément de contrôle (5), où le joint (17) a été fixé sur la partie abaissée (13). Ensuite, insérer dans l'ordre l'entretoise (16) et le filtre (4). Et, à la fin, visser la partie filetée (14) de la pièce de blocage (6) dans la partie taraudée (9) du premier passage (3/1), insérer une clef à 6 pans ( non indiquée ) dans l'ouverture (15), et la serrer pour fixer solidement le filtre (4) et l'élément de contrôle (5) dans le premier passage (3/1).Comme le filtre (4), l'entretoise (16), l'élément de contrôle (5) et le joint (17) sont poussés vers le fond, l'ouverture (15), le filtre (4) et l'orifice (11) se succèdent de façon étanche sur un même axe. En plus, avec cette structure, des espaces de détente (18) et (19) sont crées avant et après l'élément de contrôle. (0011) Dans le premier exemple d'exécution, le corps possède des brides (7) aux extrêmités, sur lesquelles des trous (8) sont percés Ici, il y a 4 trous sur chaque bride, et on peut passer à travers ces trous des boulons de fixation ( non indiqués ) pour l'installation de ce dispositif d'évacuation des condensats. (0012) Lors de l'installation du dispositif d'évacuation des condensats possédant une telle structure, placer un joint non indiqué ) sur la partie extérieure du côté entrée (20). (0013) Quand ce dispositif d'évacuation des condensats est installé, des condensats arrivent dans la voie d'écoulement (2) ( premier passage (3/1)). En passant dans le filtre (4) depuis l'ouverture (15), les saletés transportées par les condensats sont éliminées par le filtre (4) et n'atteignent pas l'orifice (11). Même quand des condensats et de la vapeur arrivent mélangés, comme la densité de condensats est beaucoup plus importante que celle de vapeur, et que la vapeur cherche à passer à une vitesse plus de 30 fois supérieure à celle de condensats, l'entrée de l'orifice est toujours couverte par les vagues de condensats, comme le vent provoque des vagues sur la surface de la mer, ceci même si la voie d'écoulement (2) n'est pas remplie complètement par des condensats.Or, comme l'orifice (11) est en forme cylindrique, les condensats occupent toute la section à l'intérieur de l'orifice (11) et freine le passage de vapeur. Cela a pour effet de diminuer les fuites de vapeur et d'évacuer des condensats avec priorité et de façon continue. (0014) Le dispositif d'évacuation des condensats possédant une telle structure peut être démonté très facilement avec une clef à 6 pans pour la maintenance ou le nettoyage. (0015) Comme dans le deuxième exemple indiqué dans les schémas 3 et 4, le dispositif d'évacuation des condensats, objet de cette invention peut recevoir plusieurs éléments de contrôle (5') dans cet exemple, il y a 3 éléments, que l'on désigne (5/1'), (5/2') et (5/3') dans l'ordre depuis le côté entrée. ). L'élément de contrôle (5/3') qui se trouve le plus au fond possède le pourtour abaissé (13), structure similaire à l'élément de contrôle (5) décrit précédemment, et les éléments de contrôle (5/2') et (5/3') n'ont pas de pourtour abaissé, mais, autrement similaires à l'élément de contrôle (5). Ils sont positionnés successivement avec des petites entretoises (21) intercalées. Ces petites entretoises (21) possèdent le pourtour abaissé (22) des deux côtés. Un joint (17') est fixé à chacune de ces parties abaissées (22) et (13').Des rainures (23) sont prévues sur les deux côtés (20) pour recevoir des joints ( non indiqués ). Comme, à part ce qui précède, la structure est similaire à celle du premier exemple, les mêmes repères avec ' ) sont utilisés pour le reste sans répéter des explications. (0016) Comme le premier exemple d'exécution, ce dispositif d'évacuation des condensats permet d'évacuer des condensats, tout en diminuant les fuites de vapeur. En plus de l'augmentation du nombre d'éléments de contrôle, les petites entretoises (21) constituent des espaces de détente (24) et (25). Comme les condensats qui ont traversé l'orifice (11/1') de l'élément de contrôle (5/1') subissent une détente adiabatique dans l'espace (24), et avec la température qui baisse, une partie des condensats se retransforme en vapeur, ce qui rend encore plus difficile le passage à travers l'orifice (11/2') de l'élément de contrôle (5/2') et l'orifice (11/3') de l'élément de contrôle (5/3'). Donc, par rapport au premier exemple d'exécution, des orifices de diamètre plus grand peuvent être utilisés sans que les fuites de vapeur augmente, ceci pour diminuer les risques de bouchage. (0017) Le dispositif d'évacuation des condensats, objet de cette invention, peut recevoir des pièces de blocage (6A) et (6B) du côté entrée et du côté sortie de la voie d'écoulement (2"), comme dans le troisième exemple indiqué dans le schéma 5. Dans cet troisième exemple, la voie d'écoulement (2") du corps (1") est constituée de 6 passages de diamètres différents (3/1"), (3/2"), (3/3"), (3/4"), (3/5") et (3/6"), et les parois intérieures du premier passage (3/1") et du sixième passage (3/6") sont taraudées (9") et (26). La connexion du côté entrée (7A) est prévue pour le montage avec une bride tournante. La connexion du côté sortie (7B) est taraudée et commune avec le taraudage (26) intérieur du sixième passage (3/6"). (0018) Dans le troisième exemple d'éxécution décrit précédamment, d'abord, le filtre (4") est inséré dans le deuxième passage (3/2") depuis l'entrée de la voie d'écoulement (2"), avec l'anneau de fixation (10") positionné dans le fond du premier passage (3/1"). A ce stade, la partie filetée (14A) de la pièce de blocage (6A) est vissée dans la partie taraudée (9") du premier passage (3/1"), après y avoir placé une rondelle (27). Le serrage de la pièce de blocage (6A), avec une clef à 6 pans ( non indiquée ) insérée dans l'ouverture (15A), fixe le filtre (4) dans le premier passage (3/1"). Comme, à ce moment-la, l'anneau de fixation (10") est poussé solidement contre le pourtour du fond du premier passage (3/1"), l'ouverture (15A) et le filtre (4") sont connectés de façon étanche. D'autre part, les éléments de contrôle (5/1"), (5/2"), (5/3") et (5/4"), en forme de tasse s'ouvrant vers la sortie et de diamètre similaire à celui du cinquième passage (3/5"), sont insérés avec des joints (17") intercalés depuis la sortie de la voie d'écoulement (2"), l'extrémité de l'élément de contrôle (5/4"), qui se trouve le plus du côté de la sortie, saillit vers le sixième passage (3/6"). A ce stade, la partie filetée (14B) de la pièce de de blocage est vissée dans la partie taraudée (26) du sixième passage (3/6), après y avoir placé des rondelles (27). Le serrage de la pièce de blocage (6B), avec une clef à 6 pans ( non indiquée ) insérée dans l'ouverture (15B), fixe les éléments de contrôle (5) solidement dans le sixième passage (3/6).Comme, à ce moment-la, les joints (17") sont comprimés avec force, les orifices (11/1"), (11/2"), (11/3"), (11/4") et l'ouverture (5B) sont connectés de façon étanche. Comme, à part ce qui précède, la structure est similaire à celle du premier exemple d'exécution, les mêmes repères sont utilisés avec " ) sans répéter les explications. (0019) De plus, comme dans le quatrième exemple d'exécution indiqué dans le schéma 6, le dispositif d'évacuation des condensats, objet de cette invention, peut recevoir des connexions (7C) et (7D) des deux côtés sur le même axe que celui de la voie d'écoulement (2"). Ces connexions (7C) et (7D) sont des passages, dont les parois intérieures sont taraudées. Le corps (1") se présente en forme cylindrique. Comme, à part ce qui précède, la structure est similaire à celle du troisième exemple, les mêmes repères sont utilisés répéter les explications. (0020) Comme dans les troisième et quatrième exemples, quand le filtre est inséré d'un côté et les éléments de contrôle de l'autre avec une pièce de blocage démontable sur chaque côté, il est possible de démonter un côté sans démonter l'autre, permettant un travail facile, même si la périodicité de remplacement est différente pour le filtre et les éléments de contrôle (0021) Nous avons jusqu'ici expliqué cette invention avec les schémas d'exemples d'exécution, mais, cette invention n'est pas limitée aux exemples donnés. En effet, différentes exécutions sont possibles, tant que la structure de cette invention n'est pas modifiée. Par exemple, les connexions peuvent être modifiées selon la nécessité, et le simple disque doté d'un orifice peut être utilisé au lieu de l'élément de contrôle. (0022) Effets de l'invention Le dispositif d'évacuation, objet de cette invention, possède des éléments de contrôle, un filtre, et des pièces de blocage positionnés sur un même axe, et comme les pièces de blocage sont démontables, il peut être démonté très facilement avec une clef à 6 pans (0023) Le dispositif d'évacuation, objet de cette invention, possède un filtre qui élimine des saletés transportées par des condensats et permet l'évacuation de ceux-ci presque sans fuite de vapeur sans que les orifices soient bouchés. (0024) Le dispositif d'évacuation, objet de cette invention, résout les problèmes décrits précédamment ( 1 à 8 1/ Comme il ne possède pas de pièces mobiles, il tombe difficilement en panne. 2/ Il ne nécessite presque pas de maintenance. Quand elle est nécessaire, la maintenance est extrémement facile. 3/ Très peu de vapeur s'échappe avec des condensats. 4/ Il évacue des condensats de façon continue et stable, et améliore le rendement thermique et la productivité. 5/ Hormis le sens d'écoulement, il n'y a pas de contrsinte de montage. Il peut être monté verticalement, horisontalement, ou incliné. 6/ Son encombrement et son poids réduits provoquent moins de pertes de chaleur, tout en facilitant les travaux de calorifugeage. 7/ Comme l'acheminement intérieur est tout droit, l'air peut être évacué rapidement, assurant une mise en route prompte. 8/ Il provoque peu de coups de bélier. 9/ Avec des éléments de contrôle ( orifices ) appropriés, il permet d'évacuer des condensats presque sans fuite de vapeur. REVENDICATIONS : ( 12 ) Le dispositif d'évacuation des condensats, objet de cette invention, concerne 1) Dispositif d'évacuation des condensats de vapeur d'eau, caractérisé par la constitution, à l'intérieur d'un corps de forme cylindrique possèdant les connexions aux deux extrémités, d'une voie d'écoulement composée de plusieurs passages successifs de différents diamètres possédant un même axe, dans laquelle passent des condensats de vapeur d'eau, par le positionnement, dans cette voie d'écoulement, d'un filtre et d'un élément de contrôle doté d'un orifice depuis l'entrée vers la sortie, et par la fixation, sur un même axe, de l'orifice de l'élément de contrôle et de l'ouverture de la (des) pièce(s) de blocage démontable(s), sur le coté entrée et/ou sortie, avec des espaces de détente avant et après l'élément de contrôle. 2) Dispositif d'évacuation des condensats de vapeur d'eau, décrit précédamment, et, caractérisé, en particulier, par la présence de plusieurs éléments de contrôle, dont les orifices sont positionnés sur un même axe, avec des espaces de détente avant et après chaque élément de contrôle.