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Patent Searching and Data


Title:
CONTAINER FOR CONDENSING THE PRODUCTS OF BLEEDING A STEAM SYSTEM AND ASSOCIATED SYSTEM FOR TREATING THE PRODUCTS OF BLEEDING
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2011/131917
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a condensation container (9), suitable for condensing the products of bleeding a steam system, such as a district heating system, the container including: a lower water inlet (11) and an upper water outlet (12), said two openings being provided for being connected to a cooling circuit; a steam-supply opening (13), connected to a steam diffuser (15) arranged between the lower inlet and upper outlet; the steam injected into the condensation container (9) via the diffuser (15) condensing in contact with the water contained in the condensation container (9), which is reheated and flows through the condensation container (9) due to the thermosiphon effect.

Inventors:
LE PIRONNEC YVES (FR)
TOULGOAT LOUIS (FR)
Application Number:
PCT/FR2011/050940
Publication Date:
October 27, 2011
Filing Date:
April 22, 2011
Export Citation:
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Assignee:
CIE PARISIENNE DE CHAUFFAGE URBAIN (FR)
LE PIRONNEC YVES (FR)
TOULGOAT LOUIS (FR)
International Classes:
F24D1/08; F24D10/00; F28B9/06; F28B9/08
Foreign References:
DE3707678A11988-09-22
DE20007262U12000-08-03
DE9207062U11992-10-22
DE4432464A11996-03-14
FR2687213A11993-08-13
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
SCHMIT-CHRETIEN (FR)
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Claims:
REVENDICATIONS

1 . Récipient de condensation (9), adapté à la condensation de produits de purge d'un réseau de vapeur, caractérisé en ce qu'il comporte :

- un orifice bas (1 1 ) d'entrée d'eau et un orifice haut (12) de sortie d'eau, ces deux orifices étant prévus pour être connectés à un circuit de refroidissement ;

- un orifice d'alimentation (13) en vapeur, relié à un diffuseur (15) de vapeur disposé entre les deux orifices bas et haut ; la vapeur d'eau introduite dans le récipient de condensation (9) via le diffuseur (15) se condensant au contact de l'eau contenue dans le récipient de condensation (9) qui se réchauffe et circule à travers le récipient de condensation (9) par effet thermosiphon.

2. Récipient selon la revendication 1 , comprenant en outre au moins un moyen de limitation de débit (16) disposé entre l'orifice d'entrée d'eau et le diffuseur.

3. Récipient selon la revendication 2, comprenant une dérivation (17) en parallèle de l'ensemble formé par au moins un moyen de limitation du débit (16) et le diffuseur (15).

4. Récipient selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel le diamètre interne du récipient de condensation (9) est adapté à éviter la présence de courants descendants.

5. Récipient selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel une contre pression est maintenue en aval du récipient de condensation, au niveau de l'orifice bas.

6. Récipient selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel le diffuseur (15) comprend au moins une plaque percée d'une pluralité de trous

(22).

7. Récipient selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel le diffuseur (15) est de forme tronconique.

8. Système de traitement de produits de purge d'un réseau de vapeur, comprenant un récipient de condensation (9) de vapeur et un circuit de refroidissement d'eau (18), caractérisé en ce que le récipient de condensation (9) comporte :

- un orifice bas (1 1 ) d'entrée d'eau et un orifice haut (12) de sortie d'eau, ces deux orifices étant connectés à un circuit de refroidissement ;

- un orifice d'alimentation (13) en vapeur, relié à un diffuseur (15) de vapeur disposé entre les deux orifices bas et haut ; la vapeur d'eau introduite dans le récipient de condensation (9) via le diffuseur (15) se condensant au contact de l'eau contenue dans le récipient de condensation (9) qui se réchauffe et circule à travers le récipient de condensation (9) et le circuit de refroidissement (18) par effet thermosiphon.

9. Système selon la revendication 8, comprenant en outre au moins un moyen de limitation de débit (16) disposé entre l'orifice d'entrée d'eau (1 1 ) et le diffuseur (15).

10. Récipient selon la revendication 9, comprenant une dérivation (17) en parallèle de l'ensemble formé par au moins un moyen de limitation du débit (16) et le diffuseur (15).

1 1 . Système selon l'une des revendications 8 à 10, dans lequel le circuit de refroidissement (18) comporte au moins un moyen de refroidissement par air (19).

12. Système selon l'une des revendications 8 à 1 1 , dans lequel le circuit de refroidissement (18) comporte au moins un moyen de refroidissement direct par eau.

13. Système selon la revendication 12, dans lequel le refroidissement direct est obtenu par dérivation sur une conduite (20) de retour d'eau du réseau de vapeur.

14. Système selon l'une des revendications 12 ou 13, comprenant deux récipients de condensation disposés en série, chaque récipient étant associé à un circuit de refroidissement différent.

15. Système selon la revendication 14, dans lequel un premier récipient de condensation est associé à un circuit de refroidissement par air, un deuxième récipient de condensation étant associé à un circuit de refroidissement par eau.

16. Système selon l'une des revendications 8 à 15, dans lequel le diamètre interne du récipient de condensation (9) est adapté pour éviter la présence de courants descendants.

17. Système selon l'une des revendications 8 à 16, dans lequel une contre pression est maintenue en aval du récipient de condensation, au niveau de l'orifice bas.

18. Système selon l'une des revendications 8 à 17, dans lequel le diffuseur (15) comprend au moins une plaque percée d'une pluralité de trous (22).

19. Système selon l'une des revendications 8 à 18, dans lequel le diffuseur (15) est de forme tronconique.

20. Réseau de vapeur, notamment réseau de chauffage urbain, comprenant au moins un récipient de condensation (9) selon l'une des revendications 1 à 7 et/ou au moins un système de traitement de produits de purge selon l'une des revendications 8 à 19.

21 . Procédé de condensation de produits de purge d'un réseau de vapeur, tel qu'un réseau de chauffage urbain, caractérisé en ce qu'il comporte :

- une étape d'introduction d'eau dans un orifice bas d'un récipient de condensation fermé comportant, en outre, un orifice haut ; - une étape d'alimentation en vapeur, entre les orifices bas et haut ; la vapeur d'eau introduite dans le récipient de condensation via le diffuseur se condensant au contact de l'eau contenue dans le récipient de condensation qui se réchauffe et circule à travers le récipient de condensation par effet thermosiphon.

Description:
RECIPIENT DE CONDENSATION DE PRODUITS DE PURGES D'UN RESEAU DE DISTRIBUTION DE VAPEUR ET SYSTEME DE TRAITEMENT DES PRODUITS DE PURGES ASSOCIE

DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION

La présente invention concerne un récipient de condensation de produits de purges d'un réseau de distribution de vapeur et un système de traitement des produits de purges associé. La présente invention se rapporte au domaine des réseaux de distribution de vapeur, notamment ceux destinés au chauffage urbain.

ETAT DE LA TECHNIQUE

Les réseaux de chauffage urbain, ou réseaux de chaleur, sont des équipements collectifs de distribution de chaleur, produite sous forme de vapeur par au moins une unité de production. La vapeur est acheminée par des canalisations desservant les immeubles qui sont équipés de postes de livraisons, couramment appelés « sous-stations ». La vapeur d'eau cède ses calories aux installations de l'immeuble. Un réseau de chaleur fonctionne en circuit fermé et comprend donc toujours au moins deux canalisations : l'une pour conduire la vapeur vers les utilisateurs, et l'autre pour le retour d'eau de condensation de cette vapeur. Les canalisations nécessaires passent en général, pour leur majeure partie, sous la voirie.

Un réseau de chauffage urbain comprend trois types d'éléments indispensables : les sources de chaleur assurant la production de vapeur, le réseau de distribution et les sous-stations situées dans les immeubles. La chaleur est ainsi délivrée aux utilisateurs (immeubles d'habitation, bâtiments publics, établissement de santé, bureaux, commerces etc.) à partir d'un branchement réalisé sur le réseau principal pour alimenter un poste de livraison. Le poste de livraison assure le transfert de la chaleur depuis le réseau de distribution vers les réseaux d'utilisation de l'immeuble raccordé. Le poste de livraison module l'échange de chaleur en fonction des besoins des utilisateurs et restitue le fluide caloporteur. La chaleur ainsi prélevée est principalement destinée au chauffage et à la production d'eau chaude sanitaire dans l'immeuble. Cependant, la chaleur livrée par un réseau de vapeur peut être utilisée pour de nombreuses autres applications, en particulier des applications industrielles.

La circulation de la vapeur au sein du réseau de distribution s'accompagne de phénomènes de condensation, qui résultent des pertes thermiques dans le réseau, et génèrent des condensais qui doivent être régulièrement évacués afin de garantir le fonctionnement optimal du réseau de distribution de vapeur. À cette fin, des postes de purges, répartis sur l'ensemble du circuit de distribution, permettent d'évacuer ces condensais à travers des purgeurs. En sortie du poste de purge, la pression du condensât passe d'environ 12 à 20 bars (pression dans le réseau de distribution de vapeur) à environ 2 à 3 bars (pression dans le réseau de retour d'eau). Cette purge est ensuite refroidie par passage dans au moins un échangeur.

Ce traitement conventionnel des purges présente cependant plusieurs inconvénients. En premier lieu, la température très élevée du condensât évacué conduit à une revaporisation de celui-ci. En effet, lors de la purge dans une chambre de purge, le condensât s'évapore spontanément. On parle alors de « vapeur flash », un phénomène qui se produit car le condensât se trouve sous haute pression dans les canalisations de distribution et qu'il passe à faible pression lors de la purge. Comme le point d'ébullition est moins élevé, il y a, de nouveau, transformation du condensât en vapeur. Ce mélange est introduit dans un échangeur (notamment un échangeur air/eau) pour être refroidi, ce qui génère une nuisance sonore sous la forme de claquements lors de la condensation de la vapeur d'eau dans l'échangeur, voire des phénomènes destructeurs tels que des « coups de béliers ». Ensuite, les purges étant refroidies intégralement dans l'échangeur puis évacuées à l'extérieur du poste de purge, on engendre les inconvénients suivants :

- l'énergie thermique contenue dans les purges est entièrement perdue, ce qui grève l'efficacité énergétique globale du réseau de chaleur et

- il se produit en réchauffement des grilles de ventilation nécessaires au fonctionnement des postes de purges, ce qui entraine des risques de brûlure pour les passants lorsque les postes de purges sont situés sur la voie publique.

Il existe donc un besoin d'optimiser la gestion des purges, notamment pour récupérer l'énergie thermique que les purges contiennent. Il est à noter que les contraintes du milieu sont sévères : il ne doit pas y avoir d'élément « mécanique » tel que pompes, compresseurs, etc., du fait des pressions et de l'humidité en jeu, et également du fait que la plupart des ouvrages d'un réseau ne sont pas reliés au réseau électricité, ne permettant donc pas l'alimentation d'engins électriques.

OBJETS DE L'INVENTION

La présente invention a pour objet de pallier tout ou partie des inconvénients de l'art antérieur, notamment en permettant la réinjection des produits de purge après condensation préalable, en particulier dans le réseau de retour des condensais dans le cas d'un réseau de chauffage urbain. En cherchant à améliorer les systèmes existants, les inventeurs ont ainsi constaté que l'objectif serait atteint si l'on s'assure que les purges arrivent dans les échangeurs sous forme liquide et non plus diphasique.

Ainsi, l'invention concerne un récipient de condensation, adapté à la condensation de produits de purge d'un réseau de vapeur, tel qu'un réseau de chauffage urbain, le récipient comprenant :

- un orifice bas d'entrée d'eau et un orifice haut de sortie d'eau, ces deux orifices étant prévus pour être connectés à un circuit de refroidissement ;

- un orifice d'alimentation en vapeur, relié à un diffuseur de vapeur disposé entre les deux orifices bas et haut ; la vapeur d'eau introduite dans le récipient de condensation via le diffuseur se condensant au contact de l'eau contenue dans le récipient de condensation qui se réchauffe et circule à travers le récipient de condensation par effet thermosiphon.

Dans des modes de réalisation, le récipient comprend, en outre, au moins un moyen de limitation de débit, tels qu'un diaphragme, disposés entre l'orifice d'entrée d'eau et le diffuseur.

Dans des modes de réalisation, le récipient comprend une dérivation en parallèle de l'ensemble formé par au moins un moyen de limitation du débit et le diffuseur.

Dans des modes de réalisation, le diamètre interne du récipient de condensation est adapté pour éviter la présence de courants descendants.

Dans des modes de réalisation, une contre pression est maintenue en aval du récipient de condensation, au niveau de l'orifice bas, par exemple d'au moins 0,2 bar effectif.

Dans des modes de réalisation, le diffuseur comprend au moins une plaque percée d'une pluralité de trous.

Dans des modes de réalisation, le diffuseur est de forme tronconique.

L'invention concerne également un système de traitement de produits de purge d'un réseau de vapeur, tel qu'un réseau de chauffage urbain, comprenant un récipient de condensation de vapeur et un circuit de refroidissement d'eau, le récipient de condensation comprenant :

- un orifice bas d'entrée d'eau et un orifice haut de sortie d'eau, ces deux orifices étant connectés à un circuit de refroidissement ;

- un orifice d'alimentation en vapeur, relié à un diffuseur de vapeur disposé entre les deux orifices bas et haut ;

la vapeur d'eau introduite dans le récipient de condensation via le diffuseur se condensant au contact de l'eau contenue dans le récipient de condensation qui se réchauffe et circule à travers le récipient de condensation et le circuit de refroidissement par effet thermosiphon.

Dans des modes de réalisation, le récipient de condensation comprend en outre au moins un moyen de limitation de débit, tel qu'un diaphragme, disposé entre l'orifice d'entrée d'eau et le diffuseur. Dans des modes de réalisation, le récipient de condensation comprend une dérivation en parallèle de l'ensemble formé par au moins un moyen de limitation du débit et le diffuseur.

Dans des modes de réalisation, le circuit de refroidissement comporte au moins un moyen de refroidissement par air, tel qu'un échangeur air/eau de type multi-épingles.

Dans des modes de réalisation, le circuit de refroidissement comporte au moins un moyen de refroidissement direct par eau.

Dans des modes de réalisation, le refroidissement direct est obtenu par dérivation sur une conduite de retour d'eau du réseau de vapeur.

Dans des modes de réalisation, le système comprend deux récipients de condensation disposés en série, chaque récipient étant associé à un circuit de refroidissement différent.

Dans des modes de réalisation, un premier récipient de condensation est associé à un circuit de refroidissement par air, un deuxième récipient de condensation étant associé à un circuit de refroidissement par eau.

Dans des modes de réalisation, le diamètre interne du récipient de condensation est adapté pour éviter la présence de courants descendants.

Dans des modes dune réalisation, une contre pression est maintenue en aval du récipient de condensation, au niveau de l'orifice bas, par exemple d'au moins 0,2 bar effectif.

Dans des modes de réalisation, le diffuseur comprend au moins une plaque percée d'une pluralité de trous.

Dans des modes de réalisation, le diffuseur est de forme tronconique.

L'invention concerne un réseau de vapeur, notamment un réseau de chauffage urbain, comprenant au moins un récipient de condensation tel que décrit ci-dessus et/ou au moins un système de traitement des produits de purge tel que décrit ci-dessus.

L'invention concerne aussi un procédé de condensation de produits de purge d'un réseau de vapeur, tel qu'un réseau de chauffage urbain, qui comporte :

- une étape d'introduction d'eau dans un orifice bas d'un récipient de condensation fermé comportant, en outre, un orifice haut ; - une étape d'alimentation en vapeur entre les orifices bas et haut ; la vapeur d'eau introduite dans le récipient de condensation via le diffuseur se condensant au contact de l'eau contenue dans le récipient de condensation qui se réchauffe et circule à travers le récipient de condensation par effet thermosiphon.

BREVE DESCRI PTION DES FIGURES

D'autres avantages, buts et caractéristiques particulières de la présente invention ressortiront de la description qui suit, faite, dans un but explicatif et nullement limitatif, en références aux figures annexées, dans lesquels :

- la figure 1 est une vue partiellement coupée d'un mode de réalisation particulier d'un récipient de condensation objet de l'invention ;

- la figure 2 montre un mode de réalisation particulier d'un système de traitement des purges objet de l'invention, mis en œuvre avec un refroidissement par air ;

- les figures 3, 4a et 4b, montrent un mode de réalisation particulier d'un système de traitement objet de l'invention, mis en œuvre avec un refroidissement par eau ;

- les figures 5 et 6 montrent deux exemple de formes d'un diffuseur objet de la présente invention ;

- la figure 7 est un schéma de principe montrant une influence de la forme du diffuseur. DESCRI PTION D'EXEMPLES DE REALISATION DE

L'INVENTION

On note que les figures ne sont pas à l'échelle.

La figure 1 représente un schéma de principe d'un récipient de condensation 9 selon l'invention. Le récipient de condensation 9, que l'on dénomme également, ci-après, « bouteille de condensation » 9, comprend un corps tubulaire 1 0 d'axe sensiblement vertical, formant une chambre de mélange. Ce récipient de condensation 9 comprend, à son extrémité basse, un orifice 1 1 d'entrée d'eau et, à son extrémité haute, un orifice 1 2 de sortie d'eau. Entre ces deux extrémités, le corps tubulaire comprend un orifice d'alimentation 1 3, destiné à assurer l'arrivée des produits de purge destinés à être condensés. L'orifice d'alimentation 1 3 est relié, via un clapet anti-retour 1 3-i , à un canal 14, lui-même connecté à un injecteur, ou diffuseur 1 5, disposé au sein du corps tubulaire 1 0 (partiellement coupé sur les figures pour la clarté de représentation). Le diffuseur 1 5 est un organe qui comprend, dans l'exemple, au moins une paroi, par exemple de forme tronconique, percée d'une pluralité de trous 22. Dans l'exemple, la bouteille de condensation 9 est également pourvue de deux éléments optionnels : un diaphragme 1 6 et une dérivation 1 7. Ces deux éléments seront décrits plus précisément ultérieurement.

Le principe de fonctionnement de la bouteille de condensation 9 est le suivant : l'arrivée des produits de purges, qui sont composés essentiellement de vapeur en volume, se fait par l'intermédiaire de l'orifice 1 3, puis traverse le canal 14 pour pénétrer dans le diffuseur 1 5. Les multiples trous 22 présents sur le diffuseur 1 5 permettent de fractionner la vapeur qui s'échappe alors sous forme de petites bulles vers le haut de la bouteille de condensation 9.

Lors du premier démarrage, le fonctionnement de la bouteille de condensation 9 connaît un régime transitoire. En effet, comme la bouteille de condensation 9 ne contient pas encore d'eau, la vapeur d'eau ne se condense pas à l'intérieur du corps tubulaire 1 0. La vapeur d'eau est donc évacuée par l'orifice de sortie 1 2. Cet orifice est connecté à un circuit 1 8 de refroidissement et de recirculation de l'eau, qui comprend des moyens de refroidissement tels qu'un échangeur à air. En traversant les moyens de refroidissement du circuit de refroidissement 1 8, la vapeur est condensée et refroidie pour devenir de l'eau refroidie. Au moins une fraction de cette eau refroidie est renvoyée vers l'orifice d'entrée 1 1 de la bouteille de condensation 9, le circuit 1 8 étant connecté à cet orifice. Lors du régime transitoire au démarrage, la vapeur d'eau est donc condensée, refroidie, puis l'eau ainsi obtenue vient remplir la bouteille de condensation 9 jusqu'à ce que la bouteille de condensation 9 soit « noyée », c'est-à-dire intégralement remplie d'eau froide.

La bouteille de condensation 9 atteint, une fois noyée, son fonctionnement normal. Ainsi, en régime permanent, de l'eau froide entre par l'orifice d'entrée 1 1 , se réchauffe au contact des bulles de vapeur d'eau provenant du diffuseur 1 5, tandis que cette vapeur d'eau se condense. L'eau ainsi réchauffée s'élève jusqu'à atteindre le haut de la bouteille de condensation 9 et ressort par l'orifice de sortie 1 2, pour être ensuite refroidie à travers le circuit de refroidissement 1 8. On observe ainsi une recirculation de l'eau générée de manière autonome par le phénomène dit de thermosiphon. On observe alors une différence de température positive entre la température d'arrivée des produits de purge et la température de sortie de l'eau chaude de la bouteille de condensation 9, caractéristique du bon fonctionnement de la bouteille de condensation 9.

Afin de s'assurer que la bouteille de condensation 9 ne se dénoie pas, on prévoit avantageusement une contre pression en aval de la bouteille de condensation 9. Typiquement, une contre pression de quelques dixièmes de bar effectifs (par exemple 0,4 bar effectif) permet de s'assurer que la bouteille de condensation 9 reste noyée. Une contre pression de 0,4 bar effectif peut, par exemple, être obtenue en plaçant une colonne d'eau d'environ quatre mètres de hauteur en aval de la bouteille de condensation 9.

Par ailleurs, pour assurer un fonctionnement optimal de la bouteille de condensation 9 et du phénomène de thermosiphon qui se crée au sein de bouteille de condensation 9, il est avantageux de prévoir que le corps tubulaire 10 ait un diamètre interne suffisamment petit. En effet, si le diamètre interne du corps tubulaire 10 de la bouteille de condensation 9 est trop important, alors des courants descendants se créent parallèlement au courant montant de l'eau qui se réchauffe. Ces courants descendants génèrent une recirculation de l'eau au sein même de la bouteille de condensation 9, ce qui tend à réduire l'importance du phénomène de thermosiphon. Afin de maximiser le phénomène de thermosiphon et ainsi l'élévation de l'eau vers le haut de la bouteille de condensation 9, on s'assure donc que le diamètre interne de la bouteille de condensation 9 est suffisamment réduit. L'homme du métier sait, par exemple, comment déterminer la géométrie interne de la bouteille de condensation 9, notamment son diamètre ou sa surface perpendiculaire à son axe, pour obtenir un écoulement laminaire par thermosiphon. Dans l'exemple, un diamètre interne de 80 millimètres permet d'éviter la présence de courants descendants dans la bouteille de condensation 9. La différence de température entre l'amont et l'aval de la bouteille de condensation 9 est, par conséquent, accrue et la condensation des purges est optimisée.

Dans une bouteille de condensation 9, la vapeur sortant du diffuseur 15 peut induire, au contact de l'eau contenue dans la bouteille de condensation 9, des vrombissements dus aux chocs de température et de pression induits. Afin de limiter ce bruit, le débit d'eau dans la dérivation peut être limité. Ces vrombissements peuvent être perçus quel que soit le mode de refroidissement utilisé : refroidisseur air, ou dérivation sur le retour d'eau. Préférentiellement, pour limiter, voire éliminer, ces vrombissements, on augmente les pertes de charge dans le circuit de circulation de l'eau, par exemple en diminuant le diamètre d'entrée de la bouteille de condensation 9, tout en veillant à ne pas trop limiter le débit pour ne pas grever le bon fonctionnement de la bouteille de condensation 9. Cette limitation peut se faire, par exemple, au moyen d'un diaphragme 1 6 tel que décrit ci-dessous.

On a en effet évoqué plus haut la présence optionnelle de deux composants supplémentaires. Le premier de ces composants est le diaphragme 1 6, utilisé pour limiter d'éventuels phénomènes acoustiques et vibratoires (vrombissements, etc.), générés notamment par le choc thermique et énergétique de la rencontre entre les bulles de vapeur et l'eau froide (du fait de la différence de température et/ou de pression entre ces deux éléments). Ce diaphragme 16 est installé en partie basse de la bouteille de condensation 9, entre l'orifice d'entrée d'eau 1 1 et le diffuseur 1 5. Le diaphragme 16 permet de limiter le débit de circulation d'eau due au phénomène de thermosiphon, limitant ainsi les phénomènes de choc thermique et énergétique évoqués ci-dessus. Le diamètre du diaphragme 1 6 (et donc le débit maximum de la bouteille de condensation 9) est dimensionné de façon à obtenir un fonctionnement silencieux de la bouteille de condensation 9.

En présence d'un diaphragme 1 6 tel que décrit ci-dessus, on peut introduire un « by-pass », ou dérivation, 17, réalisant la dérivation d'une fraction du débit d'eau entrant dans la bouteille de condensation 9. En effet, le diaphragme, qui introduit une perte de charge supplémentaire, peut dans certains cas causer une condensation incomplète des produits de purge au niveau du diffuseur 1 5, avec pour conséquence que de la vapeur « flash » est susceptible de circuler dans le circuit de refroidissement 1 8 et provoquer des nuisances sonores (claquements, etc.) La dérivation 1 7 permet à une fraction du débit d'eau froide entrant par le bas de la bouteille de condensation 9 de contourner l'ensemble formé par le diaphragme 16 et le diffuseur 1 5. Ainsi, une fraction du débit est prélevée en amont du diaphragme 1 5 et réinjectée dans la bouteille de condensation 9 en aval du diffuseur 1 5, et est ainsi mélangée à l'eau chaude en aval du diffuseur, pour assurant un refroidissement complémentaire. Dans cette variante, le refroidissement des purges s'effectue donc en deux temps, mais reste assurée de manière complète, c'est-à-dire en évitant toute présence résiduelle de vapeur d'eau en sortie de la bouteille de condensation 9. On a jusqu'à présent décrit de manière générique la présence d'un circuit de refroidissement 18. On décrit ci-après, de manière non limitative, différentes possibilités pour réaliser ce circuit de refroidissement.

Dans un premier exemple, représenté à la figure 2, le refroidissement est réalisé par échange thermique avec l'air environnant. On prévoit, dans ce cas, au moins un échangeur thermique air/eau 19. Dans l'exemple, le refroidissement est de type à thermosiphon sur l'air. Afin d'assurer un fonctionnement optimal de la bouteille de condensation 9, il est important que le refroidissement soit le plus efficace possible, afin de maximiser la différence de température entre l'eau froide entrant et l'eau chaude sortant de la bouteille de condensation 9. Pour favoriser le refroidissement, on prévoit, préférentiellement, un débit de recirculation important. On vise ainsi à ce que la bouteille de condensation 9 et le circuit de refroidissement 18 génèrent le moins de pertes de charge possible, d'autant plus que la circulation de l'eau est générée uniquement par l'effet thermosiphon. En particulier, on vise à ce que les pertes de charge générées par l'échangeur thermique soient les plus basses possibles. Dans ce but, on choisit, par exemple, des refroidisseurs de type multi épingles, qui présentent l'avantage de perturber au minimum la circulation.

Dans un deuxième mode de réalisation, on met en œuvre un refroidissement par eau. Dans l'exemple, on réalise un refroidissement par eau en utilisant le réseau de retour des condensais, ou retour d'eau. Comme montré sur la figure 3, la sortie de la bouteille de condensation 9 est connectée à une canalisation 20 de retour d'eau du réseau de vapeur. Ainsi l'eau en sortie de la bouteille de condensation 9 est rejetée dans le réseau de retour et est ainsi récupérée. Afin d'alimenter en eau la bouteille de condensation 9, l'entrée de la bouteille de condensation 9 est également raccordée au réseau de retour d'eau, dans l'exemple via une conduite de dérivation 21 . Comme montré sur les figures 4a et 4b, il est possible, dans le cas de faibles débits de retour d'eau, qu'un phénomène de stratification ait lieu dans la canalisation de retour d'eau 20, les couches inférieures étant plus chaudes que les couches supérieures. Dans certains cas, ce phénomène peut conduire à une recirculation de l'eau sortant de la bouteille de condensation 9. Toutefois, ce phénomène disparait lorsque le débit dans la canalisation de retour d'eau est suffisamment important.

Une bouteille de condensation 9 selon l'invention peut présenter une limite de condensation. En effet, à partir d'un certain débit de purges, la condensation peut ne plus s'effectuer dans la bouteille de condensation 9, car le débit de circulation de l'eau est alors insuffisant pour condenser l'ensemble des purges. Dans le cas d'un refroidisseur à air, le surplus se dirige vers la sortie basse de la bouteille de condensation 9 et court-circuite le circuit de refroidissement 1 8. Une solution à ce problème est obtenue en combinant les deux modes de refroidissement décrits plus hauts. Cette combinaison est réalisée en disposant, en série, les deux types de refroidissement : une première bouteille de condensation 9A combinée à un refroidissement par air, en série avec une deuxième bouteille de condensation 9B en dérivation sur le retour d'eau.

Ainsi, lorsque la limite de condensation n'est pas atteinte sur la première bouteille de condensation 9A (avec refroidisseur air), la vapeur est condensée normalement et de l'eau pénètre dans le refroidisseur air, puis en ressort à une température plus froide. La deuxième bouteille de condensation 9B, en dérivation sur le retour d'eau, sert alors uniquement à mélanger l'eau de sortie de la bouteille de condensation 9A avec l'eau venant du retour d'eau. La deuxième bouteille de condensation 9B fonctionne ainsi comme une bouteille de mélange. En revanche, lorsque la limite de condensation est dépassée sur la première bouteille de condensation 9A, la vapeur issue des purges court- circuite le refroidisseur, et arrive dans la deuxième bouteille de condensation 9B, en dérivation sur le retour d'eau. La deuxième bouteille de condensation 9B fonctionne alors comme une bouteille de condensation 9 objet de la présente invention. La deuxième bouteille de condensation 9B, en dérivation sur le retour d'eau, vient donc en complément de la première bouteille de condensation 9A, avec refroidisseur par air.

Le diffuseur 15 joue un rôle important dans le bon fonctionnement de la bouteille de condensation 9, au même titre que la recirculation de l'eau. Le diffuseur 1 5 permet, de part ses multiples trous 22, de diffuser la vapeur sous forme de nombreuses petites bulles, et ainsi d'augmenter considérablement la surface d'échange entre cette vapeur et l'eau de recirculation venant du bas de la bouteille de condensation 9. L'échange entre les deux phases, et donc la condensation de la vapeur s'en trouvent optimisés. Dans ce but, le diffuseur 15 peut être composé de plusieurs parois ou chambres (par exemple deux ou trois). Ainsi, le fractionnement et la diffusion de la vapeur en petites bulles se fait progressivement, de manière moins brutale. Les figures 5 et 6 montrent des exemples de modes de réalisation du diffuseur 15.

La géométrie du diffuseur peut également influer sur l'effet thermosiphon. En effet, la quantité de mouvement de la vapeur dans l'injecteur peut, selon le débit des purges et le type de l'injecteur, rajouter un supplément de force motrice pour initier le thermosiphon et faire tourner la boucle de recirculation. Au niveau du diffuseur 15, un des paramètres qui influent sur cette force motrice est la géométrie des trous 22, et notamment : nombre, diamètre, et inclinaison (voir en figure 7, deux inclinaisons possibles, respectivement verticale et horizontale), ou encore l'épaisseur e de la paroi.

Comme on le comprend à la lecture de la description des figures, le procédé de condensation de produits de purge d'un réseau de vapeur objet de la présente invention comporte :

- une étape d'introduction d'eau dans un orifice bas d'un récipient de condensation fermé comportant, en outre, un orifice haut ;

- une étape d'alimentation en vapeur entre les orifices bas et haut ; la vapeur d'eau introduite dans le récipient de condensation via le diffuseur se condensant au contact de l'eau contenue dans le récipient de condensation qui se réchauffe et circule à travers le récipient de condensation par effet thermosiphon.

La présente invention permet de traiter efficacement les produits de purge, notamment en évitant les inconvénients dus à la circulation de vapeur flashée dans les circuits de refroidissement. En outre, en utilisant le circuit de retour des condensais comme mode de refroidissement, on récupère la totalité de l'énergie thermique contenue dans les produits de purges au lieu de l'évacuer dans l'atmosphère. Quel que soit le mode de refroidissement envisagé, les produits de purge sont condensés efficacement et sûrement et ne risquent plus d'endommager les refroidisseurs ou de générer des nuisances sonores.