Installation de réfrigération. La présente invention a pour objet une installation de réfrigération par absorption, caractérisée en ce qu'elle comprend une en veloppe contenant l'absorbeur et l'év apora- teur, une seconde enveloppe, adjacente à la première, et contenant le générateur et le condenseur,
et une pompe pour retirer la so lution riche en fluide réfrigérant de 1 absor- beur et pour envoyer une partie de cette solu tion an -énérateur et le reste à travers un éjecteur.@le courant de solution riche traver sant l'éjecteur servant à retirer la solution pauvre en fluide réfrigérant du et le niélanr,-e (le solution,
pauvre et de solution riche fourni par l'éjecteur étant envoyé par celui-ci à 1'absorbeur.
lie dessin représente, à titre d'exemple, une forme d'e-écution de l'installation objet de l'invention et plusieurs variantes de détail. Dans ce dessin: La J=i-,,*. 1 est unie vue seliéniatiqne mon- trant le cirerait général de cette form-z d'exé cution.
lia fier. '? est une vile en élévation latérale de cette forme d exécution.
lia fi-. 3 est une vue en bout de cette forme d'exécution.
lia -1 est une coupe de l'enveloppe (le l'absorbeur et l'évaporateur de cette forme i d'exécution.
La rig. :) est. une vue en élévation, piii'- tiellement en coupe, de l'organe présentant les buses de pulvérisation du réfrigérant de cette forme d'exécution. La fig. 6 est une coupe suivant 6-6 de la fin . 5.
La fi. 7 montre, à plus grande échelle, une partie de la coupe de la fig. 6.
La fig. 8 est une coupe de la buse mon trée à la fig. 7.
La fig. 9 est une vue en plan de la buse montrée aux fic. 7 et 8.
La fig. 10 est une coupe de l'organe pré sentant les dispositifs de pulvérisation du réfrigérant<I>d'une</I> variante de cette forme d'exécution.
La. fil. 11 est une coupe suivant 11-11 de la fig. 10.
La fi-. 1? est une vue en plan du disposi tif de pulvérisation de l'absorbeur de cette forme d'exécution.
La fi-. 13 est une vue en élévation latérale du dispositif de pulvérisation de la fi-. 12. La fig. 14 est une vue en bout du disposi <I>tif</I> de pulvérisation de la fig. 12.
La fig. 15 est une vue en élévation de l'échangeur de chaleur de cette forme d'exé cution.
La fil. 16 est une coupe suivant 16-16 de la. fia. 15.
La. fi-. 17 est une coupe longitudinale de l'échangeur de chaleur de la fig. 15.
La fil. 18 montre en élévation l'enveloppe du u#énérateur et du condenseur de cette forme d'exécution.
La fi-. 1.9 est une coupe suivant 19-19 de la fia. 1â. La fig. 20 est une coupe suivant 20-20 de la fig. 18.
La. fig. 21 est. une vue en élévation de l'en veloppe de l'évaporateur et de l'absorbeur de cette forme d'exécution.
La fig. 22 montre en coupe un détail re latif à la. fig. 21.
La fig. 23 est une vue schématique illus trant la disposition et le fonctionnement du dispositif de commande de cette forme d'exé cution.
La fig. 24 est un diagramme illustrant. le fonctionnement de cette forme d'exécution. La fig. 25 montre schématiquement une partie d'une deuxième variante de cette forme d'exécution.
La fia. 26 montre schématiquement. une partie.d'une troisième variante.
La fig. 27 montre schématiquement une quatrième variante de cette forme d'exécu tion.
La fig. ?8 montre schématiquement., à éelielle fortement agrandie, un dispositif de commande d'une cinquième variante, et la fig. 29 montre une vue schématique d'une partie d'une sixième variante de cette forme d'exécution.
L'installation représentée aux fig. 1 à 3 présente un socle 2 et des supports 3, pour des enveloppes 4 et 5 s'étendant horizontale ment. L'enveloppe 5 est disposée au-dessus de l'enveloppe 4. L'enveloppe 4 renferme un dis positif absorbeur 6 s'étendant longitudinale ment et un dispositif évaporateur 7 s'étendant également longitudinalement et disposé au- dessus de l'absorbeur 6 dans la partie supé rieure de ladite enveloppe 4.
L'enveloppe 5 renferme un dispositif gé nérateur 8 s'étendant longitudinalement et un dispositif condenseur 9 s'étendant longitu dinalement et disposé au-dessus du générateur 8 dans la partie supérieure de l'enveloppe 5. La solution diluée est retirée de l'absorbeur 6 par la pompe 10, par l'intermédiaire de la conduite 11, et est envoyée au générateur 8 par des conduites 12 et 13, par un échangeur de chaleur 14 et une conduite 15.
La solution concentrée est extraite du générateur par une conduite 16 et amenée, par un dispositif de trop-plein 7.7, par une conduite 18, par l'échangeur de chaleur 14 et par une con duite 19, à un éjecteur 20 qui envoie un mé lange de solution concentrée et de solution di luée par une conduite 21, vers un dispositif de pulvérisation 22 qui sert à pulvériser la solution sur les tubes \33 de l'absorbeur 6. La conduite 19 est coudée, dans un but qui sera décrit ci-après.
Le dispositif de trop-plein 17 sert. à empêcher que la solution se trouvant dans le générateur 8 r.e s'élève au-dessus ou ne descende au-dessous d'un niveau prédéter miné, comme il sera décrit ci-après.
Diverses combinaisons de réfrigérant. et d'absorbant peuvent être utilisées dans l'ins tallation indiquée ci-dessus. L'eau et une so lution aqueuse de bromure de lithium con viennent excellemment. D'autres solutions sa lines peuvent également être utilisées comme absorbant, par euemple une solution aqueuse de chlorure de lithium ou une solution aqueuse d'ht-dros--.-de de sodium peuvent être utilisées. Quand l'installation est utilisée pour obtenir de basses températures, on peut, par exemple, emploi-er l'ammoniaque comme fluide réfrigérant et l'eau comme absorbant.
Une pompe \_-.'4 amène de l'eau de refroi dissement par une conduite 25 aux tubes 23 formant le serpentin de l'ahsorbeur 6. L'eau de refroidissement, après son passage à tra vers les tubes de l'absorbeur, est dirigée, par une conduite 26, vers (les tubes 27 formant le serpentin du condenseur 9. On pourrait aussi faire passer cette eau dans la direction inverse ou en parallèle à travers les tubes 23 et 27.
L'eau quitte les tubes 27 du conden seur 9 par une conduite 28 et peut être di rigée vers une tour de refroidissement ou vers une évacuation.
L'eau refroidie par évaporation partielle quitte l'évaporateur 7 par une conduite 29 et est mise en circulation à travers le serpentin échangeur de chaleur (non représenté) d'un dispositif de conditionnement d'air, grâce à une pompe 30. Cette eau refroidie est ra menée du dispositif de conditionnement d'air, par une conduite 31, et est pulvérisée, au moyen du dispositif 32, dans l'évaporateur 7.
La pression dans l'enveloppe 4 est telle que l'agent réfrigérant, qui y est pulvérisé, est refroidi par évaporation d'une partie de net agent, la vapeur se dirigeant vers le bas pour être absorbée par la solution présente dans l'absorbeur 6.
Une conduite 33 sert à envoyer l'eau con densée provenant du condenseur 9 à l'évapo rateur 7, cette eau passant à travers un dis- positif prérefroidisseur 34, intercalé dans la conduite 33. Le prérefroidisseur 34 comprend deux tuyaux coaxiaux entre lesquels passe le fluide de refroidissement. Le prérefroidisseur 34 a la forme d'une boucle, de façon à réali ser un obturateur liquide sûr entre les enve loppes 4 et 5 et à maintenir la différence de pression entre ces enveloppes.
Un dispositif purgeur 35 sert. à. purger le condenseur 9 et l'absorbeur 6 de l'air ou des autres gaz non condensables qu'ils renfer ment. Le purgeur 35 peut fonctionner de façon intermittente ou de façon continue. se lon le désir.
Comme montré en détail à la fig. 4, l'éva porateur 7 de l'installation des fig. 1 à. 3 com prend un fond, des parois latérales 36 et des parois terminales (non montrées), qui forment un compartiment en forme de boîte s'étendant longitudinalement. et supporté par les parois terminales 38 de l'enveloppe 4. Des sépara teurs d'eau 39, s'étendant longitudinalement, sont. disposés au voisinage du sommet. de l'éva porateur -t pour capter les gouttes d'eau en traînées par la vapeur et les faire retomber dans l'évaporateur.
Le dispositif 32 est disposé entre les sépa rateurs 39. LTne partie 40 de l'évaporateur 7 s'étend vers le bas, comme montré à. la fig. 4, cet agencement. permettant à l'eau refroidie d'être drainée aisément par la conduite 29, sans qu'il soit besoin de maintenir un niveau d'eau élevé dans l'évaporateur.
Comme montré aux fig. 5, 6 et 7, le dispo sitif 32 comprend un tuyau intérieur 43 d'axe horizontal recevant l'eau arrivant par la con duite 31 et muni d'ouvertures 44. Le tuyau 43 est disposé dans un tuyau extérieur 45 portant des buses 42, l'axe du tuyau 43 étant. parallèle à celui du tuyau 45, mais situé à un niveau plus élevé que ce dernier axe. Les buses sont disposées de part et d'autre du plan vertical passant par l'axe du tuyau 45, dans le bas du tuyau 45. Les ouvertures 44, ménagées dans le tuyau 43, sont également disposées de part et d'autre du plan vertical passant par l'axe de ce tuyau. Ces ouvertures 44 sont placées à un niveau supérieur à celui des buses 42.
Cet agencement assure une ré partition adéquate et égale de L'eau parmi toutes les buses 42, et réduit la. 1 urbulence du courant d'eau dans le tuyau 45 et la vitesse dans les buses. Les buses 42 présentent cha cune deux canaux dont les axes convergent dans la direction d'écoulement. se coupent en dehors du tuyau 45, forment entre eux un angle de moins de 180 et sont orientés d2 façon que chaque buse donne un jet plat en éventail dirigé suivant. un plan passant. par l'axe du tuyau 45.
Les buses 42 peuvent être orientées soit de façon que les jets qui en proviennent. ren contrent les parois 36 de ].'évaporateur 7, soit de façon que les jets rencontrent. la surface de l'eau se trouvant . au fond de cet évapora teur. Dans l'un et l'autre cas, les jets donnent une surface d'eau adéquate pour l'évapora tion et ne gênent pas l'écoulement. de la va peur qui monte vers les séparateurs 39.
-Une variante de l'installation décrite pour rait comprendre le dispositif de pulvérisa tion représenté aux fi-. 10 et. 11. Ce dispositif ne présente pas de buses distinctes. Dans la paroi du tuyau extérieur 45 sont. simplement ménagées des paires d'ouvertures 46, 47 dis posées comme les paires de canaux des buses 42, de façon que chaque paire d'ouvertures donne un jet en éventail.
Les tubes 23 du serpentin de l'absorbeur 6 sont disposés horizontalement entre les pa rois de l'enveloppe 4, de façon à permettre à la vapeur de passer entre ces tubes 23 vers le bas. Les tubes 23 sont placés en quinconce afin de donner lieu à une répartition uni forme du liquide d'absorption sur toute la surface des tubes. La plupart des tubes 23 sont disposés suivant les arêtes de prismes droits dont les bases sont des losanges dont le grand axe est horizontal.
Le dispositif de pulvérisation 22 utilisé pour pulvériser la solution concentrée sur les tubes 23 de l'absorbeur 6 est représenté en détail aux fig. 12, 13 et 14. Ce dispositif 22 comprend un collecteur 48 qui reçoit la solu tion concentrée arrivant par la conduite 21. Du collecteur 48, la solution concentrée passe dans plusieurs tuyaux 49, munis de tuyères à jet conique 50 faisant par rapport à un plan horizontal les angles voulus, de façon à per mettre que chaque tuyère desserve une plus grande surface du serpentin.
Chaque tuyère 50 envoie donc son jet obliquement vers les tubes du serpentin, de façon à produire un écoulement de la solution concentrée aussi bien horizontalement le long de ces tubes que verticalement sur ces tubes, ce qui augmente le transfert de chaleur et permet un mouillage uniforme des tubes du serpentin de l'absor- beur, tout en requérant moins d'espace entre le dispositif de pulvérisation et ces tubes.
La vapeur de réfrigérant qui se dégage dans l'évaporateur 7 sort de celui-ci en pas sant à travers les séparateurs 39 et se dirige ensuite vers le bas à l'extérieur et autour de l'évaporateur, de façon à envelopper celui-ci et contribuer à l'isoler de l'ambiance. Cette vapeur est enfin absorbée par la solution cou centrée projetée sur les tubes 23 du serpentin de l'absorbeur. La solution concentrée pro jetée sur les tubes 23 est refroidie par l'eau de refroidissement passant dans ces tubes, ce qui favorise l'absorption rapide des vapeurs de réfrigérant.
Le serpentin est disposé à une certaine distance du point le plus bas de l'en veloppe 4, afin de procurer nu espace adé quat pour l'emmagasinage de liquide dans l'enveloppe 4 en cas d'augmentation de vo lume de la solution.
A l'enveloppe 5, dans laquelle sont. dis posés le générateur 8 et le condenseur 9, est accolée une auge 51 s'étendant longitudinale ment, et qui reçoit la solution diluée venant de l'absorbeur. Des ouvertures 52, débouchant dans l'auge 51, sont ménagées dans l'enve- loppe 5 à des intervalles tels que la solution diluée soit répartie uniformément sur toute la longueur du générateur. Le générateur est chauffé au moyen de vapeur envoyée dans les tubes 53 d'un serpentin de chauffage par la conduite de vapeur 54, la vapeur étant dé chargée des tubes 53 par la conduite 55.
Le condenseur 9 est disposé longitudinale ment dans l'enveloppe 5 au-dessus du généra teur 8, et comprend une boîte longitudinale 56 formant réservoir, contenant le serpentin formé des tubes<B>27.</B> Des séparateurs 57 sont disposés de part et d'autre du condenseur 9 et servent à empêcher l'entraînement de gouttes de liquide qui pourraient être trans portées par la vapeur se dirigeant, suivant. un mouvement aseenda.nt du générateur vers le condenseur 9.
La boîte 56 du condenseur 9 est supportée de telle façon dans l'enveloppe 5 que cela permette la dilatation. indépendante de ces deux éléments. La boîte 56, des déflecteurs et les séparateurs 57 forment. un ensemble indé pendant qui peut être glissé librement dans l'enveloppe 5 où il repose sur des supports. Comme illustré aux fig. 18, 19 et. 20, des pla ques de support terminales 58 et 58' de la boîte 56 sont soudées aii fond de l'enveloppe 5. Chaque plaque terminale a une forme telle qu'elle se conforme au contour de la boîte 56. Vers le milieu de la longueur de l'enve loppe 5 est disposée une plaque de support 59 sondée à l'enveloppe.
La plaque 59 est pourvue d'une extension 60 dont la forme correspond à celle du contour de la boîte 56 et qui sert de support à celle-ci. La. plaque 59 comprend également une extension 61 qui supporte au moins quelques-uns des tubes 53 dut serpentin de chauffage du générateur.
Une partie de l'eau est chassée de la solu tion diluée par vaporisation, la vapeur se di rigeant vers le haut. de l'enveloppe 5, où elle passe par les séparateurs 57 et entre dans le condenseur où elle est condensée.
Le dispositif de trop-plein qui sert à main tenir dans des limites déterminées le niveau de la solution dans le générateur 8 comprend un récipient. cylindrique à axe vertical: dans sa partie inférieure débouche la conduite 16 à travers laquelle la solution concentrée sort par le bas du générateur 8.
La conduite 18, par contre, qui descend dans l'axe du réci pient, part de la partie supérieure de celiii-ei. Ainsi, la solution qui quitte Je générateur 8 par la conduite 16 ne petit se déverser dans la conduite 18 due lorsque le niveau de la so lution dans le dispositif de trop-plein 17 se trouve au-dessus du niveau de l'entrée de la conduite 18. Normalement, l'écoulement par la conduite<B>1.6</B> suffit à. empêcher que le ni veau dans le générateur 8 ne morte sensible ment plus haut. que dans le dispositif de trop- plein 17.
Cependant, pour qu'il. ne dépasse pas accidentellement un certain maximum, une conduite 62 raccorde un point du géné rateur 8. situé au niveau clé ce maximum, au dispositif de trop-plein. et permet â l'excé dent de liquide de s'échapper sans passer par la conduite 16. L'installation des fig. 1 à 3 est. agencée de faqon que sa capacité soit. modifiée lorsque la température de l'eau refroidie dans l'évapo rateur varie, c'est-à-dire lorsque la charge de l'installation varie. Cette modification de la capacité de l'installation est obtenue en modi fiant le débit. de la solution concentrée pas sant à l'absorbeur.
A cet effet. (voir fig. 1, 2 et 23), une vanne 65 est intercalée dans la conduite 12 entre la pompe 10 et la. jonction de la con duite 12 avec la conduite 13. La vanne 65 est réglée au moyen d'un dispositif thermostati que 66 comprenant une sonde 67 placée dans la conduite 29 ou au voisinage de celle-ci. Quand la température de l'eau refroidie pas sant par la conduite 29 diminue, la vanne 65 est actionnée pour diminuer la quantité de solution diluée qui est. envolée au générateur 8 par les conduites 12, 13 et 15, et en même temps diminuer la quantité de solution diluée se dirigeant vers l'éjecteur 20, et ce propor tionnellement à la diminution de température de l'eau refroidie.
La réduction dans la quan tité de solution diluée se dirigeant. vers l'éjec- teur 20 réduit la quantité totale de solution se dirigeant vers l-'absorbeur 6. La. capacité de l'absorbeur 6 est. ainsi diminuée par la réduc tion du mouillage des tubes 23, et. la. capacité de L'installation est réduite par suite de la di minution de la circulation totale.
Une vanne 68 règle la quantité de vapeur passant dans les tubes 53 du serpentin de chauffage du générateur h, suivant la charge imposée à. l'installation. Cette vanne 68 est actionnée par un dispositif thermostatique 69 comprenant une sonde 70 disposée dans la conduite 16, reliant le générateur 8 au dispo sitif de trop-plein 17. Quand la charge di minue, la quantité de solution concentrée ve nant du générateur 8 et s'écoulant dans la conduite 16 diminue et sa température aug mente. Une telle augmentation de tempéra ture indique que trop de vapeur est fournie au générateur 8, ce qui a pour effet un chauf fage de la solution et une augmentation de sa concentration à un degré non néces saire et, en fait, à un degré non désirable.
Le dispositif thermostatique 69 déplace alors la vanne 68 vers une position fermée, ce qui provoque une diminution de la quantité de vapeur passant au travers des tubes 53 du serpentin de chauffage du générateur 8 jus qu'à ce qu'elle soit en équilibre avec la nou velle charge.
La quantité d'eau de refroidissement qui passe à travers les tubes 23 du serpentin de l'absorbeur 6 et les tubes 27 du serpentin du condenseur 9 est réglée au moyen d'une vanne 71 placée dans la conduite 28. La vanne 71 est. actionnée par un dispositif thermostatique 72 comprenant une sonde 73 placée dans la conduite de condensai 33. La vanne 71 pour rait aussi être disposée dans la conduite 25 ou la conduite 26. La fi,-. 23 montre en va riante cette vanne disposée dans la conduite 26.
La concentration de la solution concentrée quittant le générateur 8 dépend de la tempé rature et de la pression dans l'enveloppe 5. La pression dans l'enveloppe 5 peut être maintenue grâce au condenseur 9. La pression dans l'enveloppe 5 dépend de la tempéra- Cure du coridenseïir 9. Une diminution de la température du condensat dans la conduite 33 indique qu'une trop grande quantité d'eau de refroidissement circule dans les tubes du serpentin du condenseur 9. Le dispositif thermostatique 72 agit dans ce cas sur la vanne 71 pour faire diminuer la quantité (l'eau de refroidissement circulant dans les tubes 23 de l'absorbeur 6 et 27 du condenseur 9.
La température de condensation pourrait aussi être modifiée en réglant la température de l'eau de refroidissement. La. température et la. pression dans l'enveloppe 5 sont ainsi réglées par les dispositifs thermostatiques 70 et 72 qui règlent ainsi indirectement la con centration de la solution. Pour faire diminuer la concentration de la solution à charge par- tielle, des fig. 1 à. 3 comprend un dispositif de réajustement. du-point de ré glage du thermostat 69 (voir fig. 1 et 23).
Dans une variante, l'installation pourrait aussi comprendre un dispositif de réajuste ment maintenant la concentration de la so lution à n'importe quel niveau désiré ou dans n'importe quelles limites désirées. Dans l'ins tallation des fig. 1 à 3, les thermostats 66, 69 et 72 commandent les vannes correspondantes par pression d'air et le point ou intervalle de réglage du thermostat 69 varie avec la pres sion d'air dans la conduite 71 reliée à la con duite d'air 75 qui relie le thermostat 66 à la vanne 65. Dans une variante, on pourrait utiliser au lieu de la conduite 74 une conduite d'air reliée à. la conduite d'air reliant le thermostat 72 à la. vanne 71, pour obtenir l'effet. de réajustement désiré.
Comme montré- à la fig. 23, l'installation comprend un commutateur à pression 78 sen sible à la pression de refoulement de la pompe 10. Quand la pompe 10 est mise en marche, la pression de refoulement de la pompe, dès qu'elle atteint une valeur donnée, actionne le commutateur 78 qui, à son tour, amène une vanne automatique d'interruption d'air 79, disposée dans la conduite d'air prin cipale 80, à s'ouvrir, ce qui permet à. l'air d'être fourni aux différents éléments du dis positif de commande, comme il a été indiqué ci-dessus.
Si, en cours de fonctionnement, )a pompe 10 cesse de fonctionner pour l'une ou l'autre raison, la perte de pression de refou lement provoque l'actionnement du commu tateur de pression 78 qui, à. son tour, amène la vanne automatique d'interruption d'air 79 à se fermer. La fermeture de la vanne -i1) interrompt l'approvisionnement d'air au dis positif de commande, en permettant aux thermostats de revenir à la position normale pour fermer les vannes 65, 68 et 67. Un filtre 81 et un régulateur de pression 82 sont monté dans la conduite d'air principale 80.
Le fonctionnement de l'installation qui vient d'être décrite est illustré par le dia gramme de la fig. 24 qui se rapporte à l'em ploi du bromure de lithium. Cette figure montre pour la pleine eliarge les température de l'eau refroidie fournie à. l'évaporateur et quittant celui-ci, de la vapeur fournie au gé nérateur et de l'eau de refroidissement. en trant clans l'absorbeur et quittant le conden- seur.
Les ordonnées indiquent les concentrations de la. solution en pour-cent en poids de bro mure de lithium. Les abscisses indiquent la tension de vapeur de ]'eau dans la solution en millimètres. Les lignes courbes se rappor tent aux températures constantes de la solu tion, qui correspondent, à la. pression et à ]a concentration en n'importe quel point du dia gramme dans des conditions saturées. Tout point du diagramme projeté horizontalement de la. ligne (le concentration nulle indique la température de l'eau en équilibre avec la so lution en ce point.
Lorsque l'installation fonctionne à pleine charge, la température de la vapeur fournie au générateur est d'environ 1.32 C, la tempé rature de l'eau de rei'roidissenient entrant dans l'absorbeur est de ?6 C, et la. tempéra ture de l'eau de refroidissement quittant le condenseur est, de 33 C. La, température de l'eau entrant dans l'évaporateur est. d'environ 13 C et cette eau se refroidit à une tempéra ture d'environ 9 C (température de l'eau -re froidie quittant l'évaporateur).
La ligne h' sert. à indiquer les températures et les con- centrations auxquelles Je sel commence à cris talliser et à précipiter de la solution. Le cy cle de réfrigération est montré en traits pleins. Le point A, qui est pris comme point initial du cycle, indique le point auquel le mélange de solution diluée et de solution con centrée est formé dans l'éjecteur '?0. La ligne pleine ,1-B indique le passage de la solution de l'éjecteur 20 à l'échangeur de chaleur 14, en passant par l'absorbeur 6.
La ligne en traits interrompus B--A sert à montrer la. so lution diluée, à plus basse température, re tournant au point A et se mélangeant. à la solution concentrée en ce point. Au point. B, où la solution. diluée entre dans l'échangeur de chaleur, sa température est d'environ 35 C.
L'ordonnée B-C illustre le passage de so lution diluée à travers l'échangeur de chaleur. La température de la solution diluée augmente par son passage à travers l'échangeur de cha leur. La continuation C-D de l'ordonnée B-C montre l'augmentation de température pendant la période de préchauffage dans le générateur (l'augmentation de température exigée pour amener la solution à son point d'ébullition dans le générateur). L'abscisse D-E illustre l'évaporation de ].'eau de la solu tion dans le générateur, à. une pression cons tante, laquelle évaporaüon s'accompagne d'une augmentation de température de la concentra tion de la solution.
L'ordonnée E-F illustre le passage de la solution concentrée à travers l'échangeur de elialeur, montrant la diminu tion de température causée par son échange thermique avec la solution diluée (indiquée par l'ordonnée B-C). La ligne F-A (en traits interrompus indique le passage de solu tion concentrée de l'échangeur à. l'éjecteur (point A), où elle est. mélangée à la solution faible de l'absorbeur, comme indiqué par la ligne en traits mixtes B-A.
Si, par exemple, la charge imposée au sys tème diminue, les températures de l'eau de condensation et de la vapeur restant cons tantes, le cycle illustré par les lignes pleines 'changera d'une manière correspondant au changement de la charge. Une telle diminu tion de charge est indiquée par les lignes en traits interrompus figurant. du côté droit du diagramme.
Lorsque la charge imposée à l'installation diminue, c'est-à-dire lorsque la. température de l'eau quittant l'évaporateur 7 diminue, le thermostat 66 ferme la vanne 65 pour taire diminuer le débit de solution diluée vers le générateur et, simultanément, faire diminuer le débit de solution vers l'absorbeur. Comme le débit de vapeur à travers le générateur est suffisant pour maintenir une température donnée de la solution concentrée sortante, à pleine charge, la température et la concentra tion de cette solution sont augmentées.
Cette augmentation de température provoque la fermeture de la vanne<B>68</B> par le thermostat 69, ce qui fait diminuer la quantité de vapeur fournie au générateur et, par conséquent, la pression maintenue dans l'enveloppe 5, en sorte que l'évaporation de l'eau est intensifiée et qu'il se produit une nouvelle augmenta tion de la concentration de la solution quit tant le générateur.
Ces changements de tenî- pérature ont été illustrés par des lignes en traits interrompus E-E'x et Ex-Ey. En réalité, les lignes reliant les points E<I>et</I> Ey pourraient aussi bien être indiquées par une simple ligne, puisque les effets illustrés par ces lignes sont, en fait, la résultante de deux forces différentes. La ligne a été illustrée par deux composantes pour montrer plus claire ment qu'un certain nombre de facteurs sont. affectés par la diminution de la charge.
L'ordonnée Ey-Fy illustre le passage de solution forte, à charge réduite, à travers l'échangeur de chaleur. On voit que cette ligne vient non seulement dangereusement près de la ligne de cristallisation, mais peut réellement la traverser. Ainsi, une condition de fonctionnement très dangereuse et très peu satisfaisante est. créée par le fonctionne ment à charge réduite.
C'est ici qu'intervient le dispositif (le ré ajustement. Lors d'une diminution de la température de l'eau quittant l'évaporateur, le thermostat 66 fonctionne de façon qu'il y ait diminution de la pression d'air régnant dans la conduite 75, ce qui a pour effet de fermer la vanne 65. La diminution de la pres sion d'air régnant dans la conduite 75 est. transmise par la conduite 74 au thermostat 69. Cette diminution de la pression d'air ajuste le point. de réglage du thermostat 69, de faon à provoquer fuie diminution de la température de la solution concentrée, à la quelle ce thermostat est sensible.
Par suite de cette diminution de température de 1a so lution concentrée, la ligne indiquant le pas sage de cette solution à travers l'échangeur de chaleur est déplacée vers la gauche, donc éloignée de la ligne de cristallisation.
Le diagramme de la fig. 24 montre que l'ajustement, lors d'une réduction de la charge du point de réglage du thermostat 69, .fait passer le point E du cycle au point E', qui indique la nouvelle température de la solu tion quittant le générateur.
Si les températures de l'eau de refroidis sement étaient maintenues constantes et si on faisait passer la même quantité d'eau de refroidissement à travers les tubes du serpen tin de l'absorbeur, cela élargirait inutilement les limites du cycle, ce qui pourrait provo quer une variation brusque et irrégulière du fonctionnement du dispositif de commande. Une telle condition de fonctionnement est indiquée par les lignes en traits interrompus figurant à la gauche du diagramme de la fig. 24, reliant les points<I>B',</I> Bx, Dx et D'.
Dans les conditions décrites ci-dessus, la température de l'eau quittant le condenseur diminuera. La diminution de température de cette eau provoquera la fermeture de la vanne 71 par le thermostat 72, de façon à réduire le débit de l'eau traversant les tubes de l'ab- sorbeur et du condenseur.
Le changement de température est illustré par la ligne en traits mixtes. Dans ces condi tions, la température de l'eau de condensation entrant dans l'absorbeur reste à, 26 C, alors que la température de l'eau de condensation quittant le condenseur a été portée à 38 C.
La diminution de la quantité d'eau de re froidissement fournie à l.'absorbeur et au condenseur déplace, en conséquence, les points Bx et Dx vers la droite vers les points <I>B'</I> et<I>D',</I> resserrant en fait les limites du cycle pour permettre un fonctionnement plus efficient et. plus satisfaisant. à. charge partielle.
Le dispositif de commande de l'installa tion décrite, dont les éléments entrent automa tiquement en action pour effectuer les chan gements spécifiés ci-dessus dans le cycle de réfrigération, effectue un réglage immédiat et exact, du fonctionnement depuis une charge totale, par exemple 150 tonnes de réfrigéra tion, jusqu'à des charges partielles notam ment de l'ordre de 10 tonnes. Le dispositif de commande décrit permet un fonctionne ment économique à n'importe quelle charge partielle dans les limites décrites plus haut.
Le dispositif de trop-plein 17 aide à ré gler la distribution de la solution dans ce sys tème, puisqu'il assure en tout. temps le main tien d'une quantité minimum de solution dans le générateur. Le rendement de l'éjee- teur 20 est réglé, dans une certaine mesure, par la colonne de solution concentrée main tenue dans la conduite 18 et par la pression maintenue dans l'enveloppe 5.
Afin de permettre un fonctionnement sa tisfaisant à. de plus hautes concentrations en solution dans le générateur, la variante à la quelle se rapporte la fig. 25 est agencée de. façon à permettre clé court-circuiter une par tie de l'échangeur de chaleur 14. Dans cette variante, une conduite de dérivation 85 relie la conduite 12 à, une boucle voulue 86 de l'échangeur de chaleur 14. Une vanne action nable manuellement 87 est disposée dans la conduite 85. Une vanne similaire 88 est dis posée dans la conduite 12 en aval du branche ment de la conduite 85.
Quand on désire court, cireuiter une certaine partie de l'échan geur de chaleur, la vanne 87 est, ouverte et la vanne 88 fermée pour permettre à la soiii- tion diluée de passer par la conduite 85 vers l'échangeur de chaleur, sans passer dans la totalité de celui-ci. La solution quittant l'échangeur de chaleur à une température plus élevée, qui permettra le fonctionnement à une concentration plus élevée de la solution quittant le générateur, sans danger d'appro cher de la ligne de cristallisation.
Dans la variante à, laquelle se rapporte la fig. 26, une conduite de by-pass 89 est. dis posée pour permettre à une partie de l'eau de refroidissemént passant par la conduite 26 de l'absorbeur 6 d'éviter le condenseur 9. Une vanne 90, disposée dans la conduite 89, per met de régler les quantités d'eau de refroi dissement passant respectivement par le con- denseur 9 et la conduite 89.
Le purgeur 35, de l'installation des fig. 1 à 3, sert à enlever les gaz non condensables de l'absorbeur et du condenseur. Ce purgeur 35 comprend un boîtier formé par une em7e- loppe 91 contenant un serpentin 92 par lequel on fait. passer de l'eau de refroidissement. LTne conduite de vapeur 93 est connectée à l'enveloppe 91, et. un éjecteur 91 est disposé dans cette conduite 93.
Un tuyau purgeur 95 s'étend longitudinalement dans l'absorbeur 6 et présente des ouvertures pour aspirer l'air ou les gaz non condensables se rassemblant dans l'absorbeur 6. Le tuyau 95 est. connecté, par une conduite 96, à. l'éjecteur 94. Un cla pet à bille 9 7 est. intercalé dans la conduite 96 pour empêcher le liquide d'être aspiré par le purgeur quand il est en fonctionnement. Le passage de vapeur à travers l'éjecteur 94 entraîne l'air et les autres gaz non conden- sables de l'absorbeur 6 à. travers la conduite 96 quand la. vanne 97 est ouverte.
La vapeur et les gaz entraînés sont transportés dans l'en veloppe<B>91,</B> oir une grande partie de la vapeur se condense par suite de son refroidissement par l'eau circulant dans le serpentin 92. L'enveloppe 91 est également connectée au condenseur 9 par la conduite 98. La pression régnant dans l'enveloppe 91 est inférieure à la pression régnant dans l'enveloppe 5. En conséquence, l'air et les autres gaz, non con- densables se dirigent vers l'enveloppe 91 par la conduite 98.
Une vanne 99 est disposée dans la conduite 98, clé fac,on à permettre la fermeture (le cette dernière quand on le dé sire. Des vannes, non représentées, sont. clis-- posées dans la conduite de vapeur 93 et dans la conduite d'eau 100 décrite ci-après. Un éjecteur à eau 102, alimenté par une conduite d'eau auxiliaire 100, est relié par la conduite 103 à l'enveloppe 91, l'échappement se faisant par une conduite 101. Le passage d'eau à travers l'éjecteur 102 entraîne les liquides et les gaz accumulés dans L'enve loppe 91, assurant ainsi leur enlèvement du circuit de réfrigération.
La vapeur et l'eau utilisées pour actionner le purgeur peuvent être obtenues des mêmes sources d'approvi sionnement que celles utilisées pour approvi sionner le générateur en vapeur et l'absorbear et le condenseur en eau de refroidissement. Le purgeur décrit peut fonctionner de façon intermittente ou continue, selon le désir.
L'enveloppe 91 du purgeur 35 est disposée à une certaine hauteur au-dessus du fond (le l'absorbeur 6. Une telle disposition du pur geur 35 est. d'une valeur particulière quand, comme cela se produit dans certaines circons tances, le niveau du liquide dans l'absorbeur 6 s'élève au-dessus de celui du tuyau de purge 95.
L'éjecteur 94 est. disposé de façon telle que, dans ces conditions, il ne puisse pas faire monter le liquide à une hauteur suffi sante pour retirer une partie de la solution du circuit, mais soit adéquat, pour retirer l'air et les autres gaz non condensables de l'absor- beur 6 quand le niveau de liquide dans l'a:b- sorbeur est tel qu'il permet que ces gaz soient. retirés par L'intermédiaire du tuyau de purge 95.
Les fig. 21 et. 22 illustrent la, manière dont le tuyau de purge est disposé dans l'ab- sorbeur 6 et y est fixé en place de façon à. empêcher toute entrée de gaz dans l'absor- beur. Le tuyau de purge 95 s'étend le long de l'absorbeur 6 et est. supporté à, une extrémité de l'absorbeur au moyen d'un coussinet 104 soudé à l'enveloppe 4. L'extrémité du tuyau 95 repose sur le coussinet. 104 et est supportée par lui mais n'y est pas attachée. A l'extré mité opposée, le tuyau de purge 95 passe à.
travers le tond 38 de l'enveloppe 4 et à tra- vers la paroi du collecteur d'eau de refroi dissement. 105. Une ouverture est ménagée dans la paroi 38 et est taraudée pour recevoir une bague filetée 108 soudée au tuyau 95. Quand ou monte le tuyau de purge, la douille est enduite d'un produit de scellement appro prié et est vissé dans l'ouverture taraudée pratiquée dans la paroi 105, cette douille servant ainsi à. fermer et à sceller les ouver tures dans l'absorbeur et le collecteur 105. Dans la paroi du collecteur est ménagée une ouverture, à travers laquelle passe le tuyau 95.
Une partie au moins de la paroi de ladite ouverture est taraudée pour recevoir une douille filetée 109. Une bague de garnissage <B>110</B> est disposée autour du tuyau 95 dans l'ouverture précitée et est comprimée en place contre un éfoulement de l'ouverture au moyen de la douille, en sorte qu'un joint par faitement étanche est obtenu entre le tube et l'atmosphère ambiante, ce qui empêche la fuite d'eau pendant le fonctionnement.
Comme le montre la fia. 1, la. conduite 19 a une partie coudée 19'. L'éjecteur 20 est dis posé dans un plan situé en dessous du plan dans lequel l'échangeur de chaleur 14 s'étend. Le coude 19' sert à empêcher l'échangeur de chaleur 14 de s'assécher pendant le fonction nement de la machine, même si le niveau de liquide dans la conduite 18 diminue exagé rément. La boucle 19' sert à assurer, en tout temps, la présence d'une quantité adéquate de solution concentrée dans l'échangeur de chaleur 14, ce qui assure un bon échange de chaleur.
Le détail de l'échangeur de chaleur 14 est montré aux fia. 15, 16 et 17. Cet échan geur comprend plusieurs enveloppes 111 con nectées l'une à l'autre. La solution concentrée s'écoule par l'espace compris entre la paroi de l'enveloppe et les tuyaux d'un faisceau de tuyaux 112 pour le passage de la solution di luée disposée dans l'enveloppe 111. Chaque faisceau de tuyaux 112 comprend un tuyau central et un premier groupe de tuyaux dis posés autour du tuyau central à une cer taine distance l'un de l'autre et séparés du tuyau central par des anneaux 113 enfilés à intervalles sur ce tuyau.
Un second groupe de tuyaux a ses tuyaux disposés autour de ceux du premier groupe à une certaine dis tance l'un de l'autre et séparés de ce premier groupe par des anneaux 11.3 enfilés sur ce premier groupe. Le faisceau de tuyaux 112 est maintenu espacé de la paroi de l'enveloppe 111 par des anneaux 115 enfilés sur ce fais ceau. La. solution concentrée s'introduit dans l'échangeur de chaleur 14, au point 116 relié à la conduite 18 et en sort au point 117 relié à la conduite 19. La solution diluée entre dans l'échangeur de chaleur 14 par la con duite 13 et en sort par la conduite 15.
Une conduite 118 munie d'une vanne d'ar rêt 119 (voir fia. 1) permet d'introduire de l'eau supplémentaire dans l'absorbeur pour diluer la solution.
La variante de l'installation des fia. 1 à 3 représentée à la fia. 27 comprend un dispo sitif de réglage du niveau d'eau maintenu dans l'évaporateur 7. Ce dispositif comprend une chambre 120 dans laquelle est disposé un flotteur 121 relié à. un levier 122 portant la valve 123. Une conduite d'air 124 relie uno vanne 125, disposée clans la conduite de re tour 31 de l'eau refroidie, à. la valve 123. Le dispositif est connecté à la conduite d'air principale de l'installation. La valve 123 est. normalement en position ouverte. Dans ces conditions, l'air peut s'échapper de la. con duite 124.
Une augmentation du niveau d'eau dans le mécanisme 120 fait monter le flotteur 121, ce qui provoque l'actionnement du le vier 122, en sorte que la valve 123 se ferme plus ou moins, ce qui empêche l'air de s'échap per de la conduite 124 et y établit une pres sion provoquant la fermeture de la vanne 125. Une conduite d'équilibrage 126 connecte la chambre 120 à l'enveloppe 4, de façon à permettre que la même pression que celle qui existe dans l'enveloppe 4 soit maintenue dans cette chambre 120. La vanne 125 règle la quantité d'eau refroidie entrant. dans l'évapo rateur après son passage à travers le disposi tif de conditionnement d'air.
Une conduite 127 connecte la chambre 120 à la conduite 29, de façon que le niveau d'eau dans cette cham bre soit maintenu à la même hauteur que le niveau d'eau dans l'évaporateur 7.
Un clapet de retenue 128 est disposé dans la conduite de retour 31 pour empêcher le retour d'eau refroidie vers l'évaporateur 7. Des vannes 129 et 130 actionnées manuelle ment. ou électriquement sont en outre montées dans les conduites 31 et 29 et sont employées, quand l'installation est arrêtée, pour la nuit par exemple.
Dans la variante de l'installation des fig. 1 à 3 à laquelle se rapporte la fig. 28, la sonde 73 du thermostat 72 est remplacée par une sonde 133 disposée dans un boîtier 131 monté à côté de l'enveloppe 5. Le boîtier 131 est relié à l'enveloppe 5 par une conduite 132. La vapeur d'eau, engendrée dans l'enveloppe 5 par le générateur 8, se dirige par la con duite 132 munie d'une vanne 99' vers le boî tier 131 et s'y condense, en sorte qu'une ré serve d'eau liquide 135 est maintenue dans le fond du boîtier 131. Une mèche 134 entoure la sonde 133. Le niveau de la réserve d'eau liquide 135 est maintenu à un degré voulu suffisant pour humidifier la mèche 134.
A l'intérieur du boîtier 131 s'étend un prolon gement 136 d'une conduite 137, reliant ce boîtier 131 au purgeur 35, ce qui permet le maintien d'une quantité voulue d'eau liquide dans le boîtier 131 et sert également à pur ger ce boîtier des gaz non condensables, en provenance de l'enveloppe 5, qui peuvent s'y rassembler.
Comme le boîtier 131 est relié à l'enve loppe 5, la température de saturation de va peur d'eau dans ce boîtier correspond à la pression maintenue dans l'enveloppe 5. Un changement dans la température de satura tion, agissant sur la sonde 133, correspond à un changement de la pression régnant dans l'enveloppe 5. Donc, à la suite d'un tel chan gement, la sonde 133 actionne le dispositif thermostatique 72, de façon à fermer ou ouvrir la vanne 71, ce qui réduit. ou augmente le débit. de l'eau de refroidissement passant dans les tubes de l'absorbeur et du conden- seur.
La variante de l'installation des fig. 1 à 3 à laquelle se rapporte la fig. 29 permet d'ob tenir deux températures d'utilisation. Un liquide est mis en circulation par une pompe 139 dans une conduite 140 aboutissant à un serpentin 141 (qui est également représenté à la fig. 1), disposé dans l'évaporateur 7. L'eau refroidie dans l'évaporateur 7 refroi dit le liquide passant. dans le serpentin 141. Une conduite 142 -relie le serpentin 141 à plu sieurs échangeurs de chaleur secondaires 143, faisant, par exemple, partie d'un dispositif de conditionnement d'air. L'air à condition ner passe par les échangeurs de chaleur 143 et est refroidi à une température donnée.
lie liquide intermédiaire, après passage dans les échangeurs de chaleur 143, est ren voyé par une conduite 144 vers la pompe 139 et passe à nouveau par le serpentin 141 où il est à nouveau refroidi.
L'eau refroidie dans l'évaporateur 7 est envoyée par la pompe 30 et la conduite 29 à un échangeur de chaleur 145 et revient à l'évaporateur par la conduite 31. L'air à con ditionner passe d'abord par l'échangeur 145 et ensuite par les échangeurs 1.13. Dans la plupart des cas, il est. désirable que l'eau re froidie passant par l'échangeur de chaleur primaire 145 du dispositif de conditionne ment d'air soit à une température différente de celle du liquide intermédiaire passant par les échangeurs de chaleur secondaires 143. Dans la variante de la fi-. 29, cette possibilité est donnée par une vanne de mélange à trois voies 146 disposée dans la conduite 142 pour y régler le flux du liquide intermédiaire pas sant par le serpentin 141.
La vanne 146 est commandée par un thermostat 147, compre nant une sonde 148 disposée dans la conduite 142 ou qui est en contact avec celle-ci, une dérivation 149 reliant la conduite 140 à la vanne 146. Si on suppose qu'on désire main tenir le liquide intermédiaire se dirigeant vers les échangeurs de chaleur 143 à une tempéra ture de 10 C, le thermostat 147 actionne la vanne 149 pour régler les quantités de liquide intermédiaire passant respectivement à tra vers le serpentin 141 et la dérivation 149, de manière à obtenir cette température.
Si on le désire, une vanne d'étranglement montrée en pointillé peut être disposée dans la dérivation 149 en remplacement de la, vanne 1.46, La quantité de liquide intermédiaire pas sant par chaque échangeur de chaleur 143 est réglée an moyen d'une dérivation 150. Une vanne 151 est disposée dans chaque dériva tion<B>150</B> et se règle conformément aux tem pératures individuelles que l'on veut obtenir au moyen des échangeurs 143.