FR2560729A1 - Uninsulated electric resistance boiler with insulation tank for receiving and removing sludge. - Google Patents

Abstract

Electric boiler characterised by a heating element in contact with the fluid to be heated, characterised in that the heating element consists of at least one uninsulated resistor wire 4 of predetermined length, which is immersed in the fluid to be heated and whose ends are connected to a potential difference, the said uninsulated electrical resistor wire 4 extending some distance above the bottom of a box of insulating material 6 which is open in its upper part, the bottom of the said box being pierced by an opening to which is joined a tube 7 having a predetermined length and connecting the interior of the box with the water chamber 11 of the boiler.

Description

Chaudière électrique.Electric boiler.

La présente invention concerne une chaudière à chauffage électrique, et plus particulièrement une construction nouvelle d'élémont chauffant pour chaudière électrique.The present invention relates to an electrically heated boiler, and more particularly to a new construction of a heating element for an electric boiler.

Dans les chaudières électriques, l'élément chauffant est généralement constitué de résistances blindées ou d' électrodes noyées dans le fluide à chauffer. Les chaudières à résistances blindées sont très sensibles à l'entartrage des résistances, qui provoque progressivement une perte de transfert et à la longue meme, la destruction de ces résistances. Quant aux chaudières à électrodes noyées, elles sont comme inconvénient de voir leur puissance varier en fonction de la conductivité du fluide à chauffer qui varie fortement avec la température et la salinité du fluide.Il en résulte que les chaudières électriques doivent idéalement être alimentées avec un fluide purifié pour éviter la présence de sels dissous, mais les techniques connues ne pallient que partiellement aux inconvénients précités et elles ont une incidence sur le prix de revient
Le but de l'invention est de procurer une chaudière électrique qui peut être alimentée avec un fluide chargé de sels dissous, même incrustants sans subir d'endommagements dûs à l'entartrage ni de variation sensible de sa puissance due à la modification de conductivité du fluide. In electric boilers, the heating element generally consists of armored resistors or electrodes embedded in the fluid to be heated. Armored resistance boilers are very sensitive to scaling of resistors, which gradually causes a loss of transfer and in the long run, the destruction of these resistors. As for boilers with submerged electrodes, they have the drawback of seeing their power vary according to the conductivity of the fluid to be heated which varies greatly with the temperature and the salinity of the fluid. As a result, electric boilers should ideally be supplied with a purified fluid to avoid the presence of dissolved salts, but known techniques only partially overcome the aforementioned drawbacks and they affect the cost price
The object of the invention is to provide an electric boiler which can be supplied with a fluid charged with dissolved salts, even encrusting salts, without suffering damage due to scaling or significant variation in its power due to the change in conductivity of the fluid.

Ce but est atteint gr ce à l'invention par une chaudière électrique comprenant un élément chauffant en contact avec le fluide à chauffer, caractérisée en ce que l'élément chauffant est constitué d'au moins un fil résistant électrique non isolé de longueur prédéterminée, plongé dans le fluide à chauffer et dont les extrémités sont connectées à une différence de potentiel, ledit fil résistant électrique non isolé s'étendant à une certaine distance au-dessus du fond d'une botte en matériau isolant ouverte à sa partie supérieure, le fond de ladite botte étant percé d'une ouverture à laquelle est raccordé un tube ayant une longueur prédéterminée et mettant en communication l'intérieur de la botte et la chambre d'eau de la chaudière.This object is achieved thanks to the invention by an electric boiler comprising a heating element in contact with the fluid to be heated, characterized in that the heating element consists of at least one non-insulated electric resistant wire of predetermined length, immersed in the fluid to be heated and the ends of which are connected to a potential difference, said non-insulated electrical resistant wire extending at a certain distance above the bottom of a boot of insulating material open at its upper part, the bottom of said boot being pierced with an opening to which is connected a tube having a predetermined length and connecting the interior of the boot and the water chamber of the boiler.

L'inventlon est exposée plus en détails dans ce qui suit sur un exemple de mode de réalisation illustré sur les dessins ci-annexés. The inventlon is explained in more detail in the following on an exemplary embodiment illustrated in the attached drawings.

la figure 1 montre schématiquement une vue intérieure d'un corps de chaudière à vapeur selon l'invention, la figure 2 est une vue transversale schématique suivant la ligne II-II de la figure 1. FIG. 1 schematically shows an interior view of a body of a steam boiler according to the invention, FIG. 2 is a schematic transverse view along line II-II of FIG. 1.

Le corps de chaudière est constitué du réservoir 1 alimenté en fluide à évaporer, de l'eau par exemple, par une pompe 2 commandée par un dispositif de contrôle de niveau 3.The boiler body consists of the reservoir 1 supplied with fluid to be evaporated, water for example, by a pump 2 controlled by a level control device 3.

L'élément chauffant est constitué d'au moins un fil résistant électrique non isolé 4 dont les extrémités sont connectées à une différence de potentiel par les conducteurs 5 et les broches de raccordement 12. Le ou les fils résistants 4 sont constitués d'un matériau ayant une conductivité électrique qui varie peu avec la température et s'étend à une certaine distance au-dessus du fond d'une botte en matériau isolant 6 fixée à l'intérieur du réservoir 1. Cette botte est ouverte à sa partie supérieure et son fond est percé dune ouverture à laquelle est raccordé un tube 7 qui met en communication l'intérieur de la botte et la chambre d'eau Il de la chaudière.La botte 6 est plongée partiellement dans le fluide à chauffer de manière que sa partie supérieure soit en communication avec la chambre de vapeur 10 du réservoir et que le ou les fils résistants 4 soient plongés dans le fluide
Lors de l'application dune différence de potentiel aux bornes des résistances 4 un courant électrique important parcourt les fils chauffants 4 et un courant électrique faible traverse le fluide contenu dans la boite 6. La longueur de celle -ci détermine la quantité d'énergie électrique absorbée par le fluide en fonction de la salinité de celui-ci et de la différence de potentiel aux bornes des fils chauffants 4.Le passage de courant à travers le fluide a pour effet de préci piter sous forme amorphe non incrustante, les sels contenus dans le fluide et qui sont normalement incrustants, par exemple les sels calcaires contenus dans l'eau. Les sels précipités sont acheminés dans la chambre d'eau al par les tubes 7 et ils forment dans le fond du réservoir, des boues qui sont éliminées avec les purges par la conduite de purge 8 équipée d'une vanne. La vapeur produite dans la chambre de vapeur 10 est évacuée par une conduite 9 équipée d'une vanne. L'alimentation en fluide par au-dessus de la boite 6 facilite l'entraiement des boues formées vers le tube 7 et la chambre d1eau. The heating element consists of at least one non-insulated electrical resistant wire 4, the ends of which are connected to a potential difference by the conductors 5 and the connection pins 12. The resistant wire or wires 4 are made of a material having an electrical conductivity which varies little with temperature and extends a certain distance above the bottom of a boot of insulating material 6 fixed inside the tank 1. This boot is open at its upper part and its the bottom is pierced with an opening to which is connected a tube 7 which connects the interior of the boot and the water chamber II of the boiler. The boot 6 is partially immersed in the fluid to be heated so that its upper part either in communication with the vapor chamber 10 of the tank and that the resistant wire or wires 4 are immersed in the fluid
When applying a potential difference across the resistors 4, a large electrical current flows through the heating wires 4 and a weak electrical current flows through the fluid contained in the box 6. The length thereof determines the amount of electrical energy absorbed by the fluid as a function of the salinity of the latter and of the potential difference across the heating wires 4. The current flow through the fluid has the effect of precipitating in non-encrusting amorphous form, the salts contained in the fluid and which are normally encrusting, for example the limestone salts contained in the water. The precipitated salts are conveyed into the water chamber al by the tubes 7 and they form in the bottom of the tank, sludge which is eliminated with the purges by the purge line 8 equipped with a valve. The steam produced in the steam chamber 10 is discharged through a line 9 fitted with a valve. The fluid supply from above the box 6 facilitates the entrainment of the sludge formed towards the tube 7 and the water chamber.

Comme on sait que la conductivité de l'eau augmente avec la température et que d'autre part on désire limiter les purges de déconcentration de l'eau en chaudière on limitera par la longueur de la botte le courant absorbé par l'eau à % de la puissance nominale de la résistance 4 calculé pour la résistivité de l'eau à la température ambiante de manière
que le courant d'électrode ne dépasse pas 10 à 15 % de la puissance nominale quand la résistivité de l'eau est la plus faible. Cette différence n'est pas gênante pour l'utilisateur de la chaudière mais permet en mesurant la puissance électrique absorbée de commander une purge de déconcentration quand la puissance atteint 110 ou 115 % de la puissance nominale.Le ou les tubes 7 ont une longueur égale à 35 à 50 fois leur diamètre intérieur dans le but de limiter les fuites vers la masse à une valeur négligeable.As we know that the conductivity of water increases with temperature and that on the other hand we want to limit the purges of deconcentration of water in the boiler we will limit by the length of the boot the current absorbed by water to% of the nominal power of the resistor 4 calculated for the resistivity of water at room temperature so
that the electrode current does not exceed 10 to 15% of the nominal power when the resistivity of water is the lowest. This difference is not annoying for the user of the boiler but allows, by measuring the electrical power absorbed, to order a deconcentration purge when the power reaches 110 or 115% of the nominal power. The tube or tubes 7 have an equal length 35 to 50 times their internal diameter in order to limit leakage to the mass to a negligible value.

Grâce à la disposition selon l'invention, une chaudière électrique peut être alimentée aussi bien avec un fluide chargd de sels dissous, même incrustants, qu'avec un fluide purifié ou de l1eau distillée sans quelle ne subisse de dommages dbs à l'entartrage ni ne voie sa puissance varier de plus de 10 à 15 % environ.Thanks to the arrangement according to the invention, an electric boiler can be supplied both with a fluid charged with dissolved salts, even encrusting, as with a purified fluid or distilled water without it being damaged due to scaling or does not see its power vary by more than 10 to 15% approximately.

Il en résulte par conséquent un meilleur rendement à long terme et une économie de production appréciable.This therefore results in a better long-term yield and an appreciable saving in production.

L'élément chauffant selon 1'invention peut être alimenté par une tension triphasée. En ce cas, trois fils résistants 4 ou trois groupes de fils résistants 4 sont connectés en triangle ou en étoile selon le montage du réseau triphasé. Les fils résistants 4 peuvent être disposés dans trois bottes distinctes 6 comme montré à la figure 2 ou être disposés dans une seule botte en assurant une distance suffisante entre les points de connexion raccordés à deux phases distinctes ou à une phase et au neutre. The heating element according to the invention can be supplied with a three-phase voltage. In this case, three resistant wires 4 or three groups of resistant wires 4 are connected in a triangle or a star depending on the mounting of the three-phase network. The resistant wires 4 can be arranged in three separate bundles 6 as shown in FIG. 2 or be arranged in a single bundle while ensuring a sufficient distance between the connection points connected to two distinct phases or to one phase and to neutral.

Il est bien entendu que la disposition selon l'invention s'applique à n'importe quel type de chaudière: chaudière à vapeur, chaudière à eau chaude, chaudière à surpression par exemple. It is understood that the arrangement according to the invention applies to any type of boiler: steam boiler, hot water boiler, booster boiler for example.

Claims (5)

REVENDICATIONS 1. Chaudière électrique caractérisée par un élément chauffant en contact avec la fluide à chauffer, caractérisée en ce que l'élément chauffant est constitué d'au moins un fil résistant non isolé (4) de longueur prédéterminée, plongé dans le fluide à chauffer et dont les extrémités sont connectées à une différence de potentiel, ledit fil résistant électrique non isolé (4) s'étendant à une certaine distance audessus du fond d'une botte en matériau isolant (6) ouverte à sa partie supérieure, le fond de ladite botte étant percé d'une ouverture à laquelle est raccordé un tube (7) ayant une longueur prédéterminée et mettant en communication l'intérieur de la botte et la chambre doleau (îi) de la chaudière.1. Electric boiler characterized by a heating element in contact with the fluid to be heated, characterized in that the heating element consists of at least one non-insulated resistant wire (4) of predetermined length, immersed in the fluid to be heated and the ends of which are connected to a potential difference, said non-insulated electrical resistant wire (4) extending a certain distance above the bottom of a boot of insulating material (6) open at its upper part, the bottom of said boot being pierced with an opening to which is connected a tube (7) having a predetermined length and connecting the interior of the boot and the water chamber (îi) of the boiler. 2. Chaudière selon-la revendication 1, caractérisée en ce que le fil résistant électrique (4) est constitué d'une matière ayant une conductivité électrique qui varie très faiblement avec la température.2. Boiler according to claim 1, characterized in that the electric resistant wire (4) consists of a material having an electrical conductivity which varies very slightly with temperature. 3. Chaudière selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que les fils résistants électriques (4) sont connectés en triangle ou en étoile pour être raccordés à une tension d'alimentation triphasée.3. Boiler according to any one of claims 1 and 2, characterized in that the electrical resistance wires (4) are connected in a triangle or in a star to be connected to a three-phase supply voltage. 4. Chaudière selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le fluide à chauffer est introduit dans la chaudière au-dessus de la partie supérieure ouverte de la ou des bottes (6). 4. Boiler according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the fluid to be heated is introduced into the boiler above the open upper part of the boot (s) (6). 5. Chaudière selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le fond du réservoir comporte une ouverture (8) pour l'évacuation des boues. 5. Boiler according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the bottom of the tank has an opening (8) for the evacuation of sludge.